5-1 CAD技术基础_第五章 参数化方法_基于约束的参数化设计概述
CAD设计中的参数化建模技术
CAD设计中的参数化建模技术随着科技的不断进步和发展，计算机辅助设计（Computer-Aided Design，CAD）已经成为现代工程设计领域的重要工具之一。
在CAD 设计中，参数化建模技术被广泛应用，为设计师提供了更高效、可控的设计过程。
本文将介绍CAD设计中的参数化建模技术及其优势。
一、参数化建模技术的概述参数化建模技术是CAD设计中一种基于参数的设计方法，它通过设定相关的参数和约束条件，实现设计模型的自动调整与修改。
这些参数可以是尺寸、比例、角度等，约束条件可以是相对位置、平行、垂直等。
通过调整这些参数和条件，设计师可以方便地修改模型，实现快速建模与设计变更。
二、参数化建模技术的应用案例1. 汽车设计在汽车设计中，参数化建模技术使得设计师可以通过修改参数，快速获得各种车型的设计。
例如，设计师可以通过修改车身长度、宽度和高度等参数，快速生成不同尺寸的汽车模型。
此外，参数化建模技术还可以应用于汽车设计中的零件设计，例如发动机、悬挂系统等，使设计过程更加高效可控。
2. 建筑设计在建筑设计中，参数化建模技术可以用于生成不同尺寸和形状的建筑物。
设计师可以通过调整建筑物的高度、宽度和深度等参数，快速生成不同规模、风格的建筑模型。
此外，参数化建模技术还可以应用于建筑内部的布局设计，在不改变整体结构的前提下，根据不同需求调整室内空间的分割和装饰。
3. 机械设计在机械设计中，参数化建模技术被广泛用于零件设计和装配设计。
设计师可以通过设定零件的尺寸、形状和材料等参数，快速生成不同功能的零件模型。
同时，参数化建模技术还可以应用于装配设计，通过约束条件和配合尺寸的设定，确保零件之间正常配合和运动。
三、参数化建模技术的优势1. 提高设计灵活性采用参数化建模技术，设计师可以通过修改少量的参数，快速生成多个设计方案。
这种灵活性使得设计过程更加高效，能够迅速满足不同需求和变更。
2. 加快设计速度传统的手工设计过程通常需要大量的计算和绘图工作，耗时且容易出错。
CAD中图形参数化设计与约束技巧的应用
CAD中图形参数化设计与约束技巧的应用CAD（计算机辅助设计）是一种广泛应用于工程领域的设计工具。
在CAD中，图形参数化设计和约束技巧是非常重要的。
本文将介绍CAD中图形参数化设计和约束技巧的应用，以帮助读者更好地应用这些技巧。
首先，让我们来了解一下图形参数化设计。
图形参数化设计是指在设计过程中使用具有可调整参数的图形模型。
通过修改这些参数的值，可以快速地调整设计，并生成不同的图形。
这种设计方法极大地提高了设计的灵活性和效率。
在CAD软件中，通常可以通过添加参数来实现图形参数化设计。
通过定义这些参数的值范围和关系，可以轻松地改变设计方案，以适应不同的需求。
在图形参数化设计的基础上，约束技巧起到了至关重要的作用。
约束技巧用于限制和控制图形模型的形状和位置，使其满足设计要求。
在CAD软件中，可以使用多种约束来实现。
常见的约束有距离约束、角度约束、垂直约束、水平约束等。
通过添加这些约束，可以确保设计的准确性和一致性。
在CAD软件中，图形参数化设计和约束技巧可以一起使用，以实现更高级的设计目标。
首先，我们可以使用参数化设计创建一个具有可调整参数的图形模型。
接下来，通过添加约束，可以确保图形模型在调整参数时保持一致。
例如，我们可以使用参数化设计创建一个可调整尺寸的矩形，然后使用距离约束确保矩形的边长保持一致。
这样，在修改参数时，矩形的形状和大小都会相应地改变，但始终保持一致。
除了基本的图形参数化设计和约束技巧，CAD软件还提供了其他高级功能，如公式编辑、动画效果等，以进一步提高设计的灵活性和可视化效果。
通过使用这些功能，设计师可以更好地表达自己的设计意图，并与团队成员进行更好的沟通。
总的来说，CAD中的图形参数化设计和约束技巧是非常重要的。
它们增加了设计的灵活性和效率，使设计师能够更好地应对不同的需求和变化。
通过合理应用这些技巧，设计师可以高效地完成设计任务，并创建出符合要求的精确图形模型。
希望本文的介绍能够帮助读者更好地理解和应用CAD中的图形参数化设计和约束技巧。
参数化设计
参数化设计目录概述参数化设计是Revit Building的一个重要思想，它分为两个部分：参数化图元和参数化修改引擎。
Revit Building中的图元都是以构件的形式出现，这些构件之间的不同，是通过参数的调整反映出来的，参数保存了图元作为数字化建筑构件的所有信息。
参数化修改引擎提供的参数更改技术使用户对建筑设计或文档部分作的任何改动都可以自动的在其它相关联的部分反映出来，采用智能建筑构件、视图和注释符号，使每一个构件都通过一个变更传播引擎互相关联。
构件的移动、删除和尺寸的改动所引起的参数变化会引起相关构件的参数产生关联的变化，任一视图下所发生的变更都能参数化的、双向的传播到所有视图，以保证所有图纸的一致性，毋须逐一对所有视图进行修改。
从而提高了工作效率和工作质量。
参数化设计在CAD中的应用用CAD方法开发产品时，零件设计模型的建立速度是决定整个产品开发效率的关键。
产品开发初期，零件形状和尺寸有一定模糊性，要在装配验证、性能分析和数控编程之后才能确定。
这就希望零件模型具有易于修改的柔性。
参数化设计方法就是将模型中的定量信息变量化，使之成为任意调整的参数。
对于变量化参数赋予不同数值，就可得到不同大小和形状的零件模型。
在CAD中要实现参数化设计，参数化模型的建立是关键。
参数化模型表示了零件图形的几何约束和工程约束。
几何约束包括结构约束和尺寸约束。
结构约束是指几何元素之间的拓扑约束关系，如平行、垂直、相切、对称等；尺寸约束则是通过尺寸标注表示的约束，如距离尺寸、角度尺寸、半径尺寸等。
工程约束是指尺寸之间的约束关系，通过定义尺寸变量及它们之间在数值上和逻辑上的关系来表示。
在参数化设计的本质及意义在参数化设计系统中，设计人员根据工程关系和几何关系来指定设计要求。
要满足这些设计要求，不仅需要考虑尺寸或工程参数的初值，而且要在每次改变这些设计参数时来维护这些基本关系，即将参数分为两类：其一为各种尺寸值，称为可变参数；其二为几何元素间的各种连续几何信息，称为不变参数。
CAD中的参数化设计方法介绍
CAD中的参数化设计方法介绍随着科技的不断发展，计算机辅助设计（CAD）已经成为设计领域中不可或缺的工具。
在CAD软件中，参数化设计方法的应用越来越普遍。
参数化设计是指通过设置和调整参数，以实现设计方案的灵活变化和优化。
首先，参数化设计方法可以大大简化设计过程。
在传统的设计方法中，设计师需要逐步手动计算和调整设计尺寸，这不仅费时费力，还容易出现错误。
而通过参数化设计方法，设计师只需事先设定好一系列参数，软件可以根据这些参数自动计算出相关尺寸和比例，极大地提高了设计效率。
其次，参数化设计方法能够实现设计方案的快速优化。
在设计过程中，设计师往往需要进行多次尺寸调整和方案对比，以得到最佳的设计方案。
使用参数化设计方法，设计师只需调整参数数值，软件就可以自动重新计算和生成新的设计方案。
这样，设计师可以快速比较各个方案之间的区别，并选择出最优解。
另外，参数化设计方法可以提高设计方案的灵活性和可复用性。
在CAD软件中，设计师可以将常用的元素和构造保存成参数化模块，以便在今后的设计中多次使用。
当需要对设计方案进行修改时，只需调整参数数值，就可以轻松更新整个设计。
这种灵活性和可复用性可以大大减少设计重复劳动，提高设计效率。
在CAD软件中，有多种方法可以实现参数化设计。
一种常用的方法是使用公式和算法。
设计师可以在CAD软件中设定参数，并利用已有的公式和算法，制定出相应的计算规则。
这样，在设计过程中只需改变参数的数值，即可自动更新设计尺寸和比例。
另外，一些CAD软件还提供可视化的参数调整工具，设计师可以直观地拖拽调整参数的数值，实时观察设计的变化，进一步提高设计的灵活性和易用性。
需要注意的是，在使用参数化设计方法时，设计师需要合理设置参数的范围和关联性。
参数范围的设置应符合设计要求和物理实际情况，以确保设计方案的准确性和可实施性。
参数关联性的设置应合理，避免出现参数之间的冲突和不一致，以确保设计方案的一致性。
综上所述，CAD中的参数化设计方法是一种高效、灵活和可优化的设计方式。
CAD中创建参数化设计的方法
CAD中创建参数化设计的方法CAD（Computer-Aided Design，计算机辅助设计）是现代设计工程师的有力工具。
在CAD软件中，参数化设计是一种关键技巧，它可以帮助设计师快速创建并修改设计。
本文将介绍一些常用的CAD中创建参数化设计的方法。
首先，让我们了解一下什么是参数化设计。
参数化设计是指在设计过程中使用变量来定义几何形状、尺寸和其他属性。
通过将这些变量绑定到设计元素中，可以轻松地修改设计。
参数化设计的主要目的是提高设计的灵活性和可重用性。
在CAD软件中，创建参数化设计的方法如下：1. 定义参数：在CAD软件中，可以创建变量或参数，并定义它们的值和属性。
例如，您可以定义一个长度变量，命名为“长度”，并设置其初始值为10。
这个参数可以在设计中的不同元素中使用。
2. 创建几何形状：使用CAD软件提供的绘画工具创建您的几何形状。
您可以绘制直线、圆、矩形等基本几何形状，也可以使用更复杂的绘图工具创建复杂的形状。
3. 将参数应用于几何形状：选择要应用参数的几何形状，并将其绑定到所定义的参数上。
例如，选择一个矩形，将其边长和宽度与“长度”参数绑定。
这意味着您可以通过更改“长度”参数的值来改变矩形的尺寸。
4. 创建关系：通过创建关系，您可以定义几何元素之间的约束。
例如，您可以创建一个水平或垂直约束来确保几何元素的相对位置关系。
这样，当一个元素移动时，与其相关的其他元素也会相应地改变。
5. 修改设计：当需要修改设计时，只需更改所定义的参数的值即可。
例如，如果您想将之前的矩形变为长宽都是15的正方形，只需将“长度”参数的值改为15即可。
6. 创建表达式：除了简单的参数，您还可以创建表达式来定义更复杂的几何关系。
例如，您可以创建一个表达式，将一个参数的值乘以2，然后将其应用于其他几何元素上。
请注意，不同的CAD软件可能使用不同的方法来实现参数化设计。
上述步骤是通用的基本方法，但可能会有一些细微的变化。
CAD参数化设计知识点
CAD参数化设计知识点CAD（计算机辅助设计）是一种广泛应用于工程领域的设计工具，它能够帮助工程师们更高效地进行设计和仿真。
而在CAD的设计过程中，参数化设计是一项非常重要的技术，它可以大大提高设计的灵活性和可重复性。
下面将介绍CAD参数化设计的相关知识点，以帮助读者更好地理解和应用于实践中。
一、参数化设计的概念与原理参数化设计是指通过设定和控制设计模型中的参数，以实现对设计参数的关联和调整。
通过设定参数的数值或表达式，我们可以改变设计模型的尺寸、形状、位置等属性，而不需要重新绘制或修改设计。
参数化设计的原理主要是通过建立参数与设计模型之间的关联方程，根据参数的变化自动更新设计模型。
二、参数化设计的优势1. 提高设计的灵活性：参数化设计可以灵活地调整设计模型的尺寸、形状和结构，以满足不同的设计要求和变化的工程条件。
2. 提高设计的可重复性：通过参数化设计，我们可以轻松地创建多个类似的设计模型，并对它们进行批量修改和控制。
3. 提高设计效率：相比传统手工设计，参数化设计可以大大减少设计时间和劳动力成本，提高设计效率。
4. 促进设计的优化：参数化设计可以帮助工程师们更方便地进行设计分析和优化，通过多次调整参数实现最佳设计方案的确定。
三、参数化设计的应用范围参数化设计在工程领域有着广泛的应用，尤其适用于产品设计、结构设计、流体分析等方面。
以下是几个常见的应用范例：1. 产品设计：通过参数化设计，可以快速生成产品的各种不同尺寸和配置，满足不同客户需求。
2. 结构设计：参数化设计可以帮助工程师进行结构的拓扑优化、材料选择和强度分析等工作。
3. 流体分析：通过参数化建模和仿真，可以进行流体领域中的传热、流动和压力等相关研究。
4. 自动化设计：将参数化设计与工艺规则相结合，可以实现自动化的设计和生产流程。
四、参数化设计的工具与技术在CAD软件中，参数化设计可以通过各种工具和技术实现。
以下列举了几个常用的工具与技术：1. 特征建模：通过建立与设计模型特征相关的参数和规则，实现对设计模型的自动更新和调整。
5-1 CAD技术基础_第五章 参数化方法_基于约束的参数化设计概述
f5
p1(x1,x2)
f2
p3(x5,x6)
图 2-1 示例1
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牛顿－拉普逊迭代法的优缺点
牛顿－拉普逊迭代法的优点是如果迭代收敛的话，则 收敛速度很快。 其缺点是对迭代初始值要求较高，如果初始值偏离方 程组的真根过远，迭代难以收敛；而且当约束方程数 目和自变量数目不相等，即方程组处于过约束或欠约 束状态时，雅可比矩阵的逆不存在，牛顿－拉普逊迭 代法失效。
19
图形特征联动
所谓图形特征联动就是保证在图形拓扑关系（连 续、相切、垂直、平行等）不变的情况下，对次 约束的驱动。
20
相关参数联动
所谓相关参数联动就是建立次约束与主约束在 数值上和逻辑上的关系。
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驱动树
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尺寸驱动法
当修改某一尺寸时，系统自动检索该尺寸在尺寸链中的位置，找 到它的起始几何元素和终止几何元素，使它们按新尺寸值进行调 整，得到新模型；接着检查所有几何元素是否满足约束，如不满 足，则让拓扑约束不变，按尺寸约束递归修改几何模型，直到满 足全部约束条件为止。 尺寸驱动法一般用于结构形状基本定形，可以用一组参数来约定 尺寸关系的设计对象。
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变量几何法
p4(x7,x8) f3 p2(x3,x4) f1 f4
f 1 : ( x1 x3) 2 ( x 2 x 4) 2 d12 f 2 : ( x1 x5) 2 ( x 2 x6) 2 d 2 2 f 3 : ( x3 x7) 2 ( x 4 x8) 2 d 32 f 4 : ( x5 x7) 2 ( x6 x8) 2 d 4 2 f 5 : ( x3 x5) 2 ( x 4 x6) 2 d 52 f 6 : x 2 x6 0 f 7 : x1 d 6 f 8 : x2 d 7
CAD软件中的模型参数化与约束控制技巧
CAD软件中的模型参数化与约束控制技巧CAD软件是一种广泛应用于工程设计和制造领域的计算机辅助设计工具。
它能够帮助设计师快速、准确地创建和修改产品的三维模型。
在使用CAD软件进行设计时，模型参数化和约束控制是非常重要的技巧。
一、模型参数化模型参数化是指在设计过程中将模型的各个尺寸和参数进行定义和约束，使得模型可以根据具体需求进行快速修改。
通过模型参数化，设计师可以轻松地改变模型的尺寸、形状和特征，而无需重新绘制整个模型。
在CAD软件中，实现模型参数化的方法有很多。
其中一种常用的方法是使用公式。
设计师可以通过设置公式来表示模型的各个尺寸之间的关系。
例如，可以设置一个公式来计算某个尺寸与模型其他尺寸之间的比例关系。
当需要修改模型时，只需修改公式中的数值，整个模型就会自动更新。
另一种实现模型参数化的方法是使用设计表。
设计表是一种将模型的各个尺寸和参数整理在一起的表格。
设计师可以在设计表中设置每个参数的数值和约束条件。
通过修改设计表中的数值，设计师可以快速地修改模型。
二、约束控制约束控制是指在设计过程中根据产品的特征和要求，对模型的各个部分进行约束和控制，以确保模型满足设计要求。
通过约束控制，设计师可以保持模型的稳定性，并确保模型在各种情况下都能正常工作。
在CAD软件中，有多种约束可以应用于模型的各个部分。
例如，可以通过水平约束、垂直约束和平行约束来控制模型中的线段和边的位置关系。
还可以通过等长度、等角度和等比例约束来控制模型中的尺寸关系。
通过应用这些约束，设计师可以灵活地控制模型的形状和特征。
在进行约束控制时，设计师还可以使用参数化约束。
参数化约束是指在约束过程中使用模型的参数来控制模型的形状和特征。
例如，设计师可以通过设置一个参数来控制两个线段的夹角，或者设置一个参数来控制两个边的长度之比。
通过调整这些参数的数值，设计师可以轻松地修改模型。
总结：CAD软件中的模型参数化和约束控制是实现快速、准确设计的重要技巧。
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问题：为什么修改会如此复杂？？？？
5
传统CAD系统的不足
(1) 在实际设计过程中，大量的设计是通过修改已有图形而 产生的。由于传统的设计绘图系统缺乏变参数设计功能， 因而不能有效地处理因图形尺寸变化而引起图形变化的 问题； (2) 对于各种不同的产品模型，只要稍有变化都必须重新设 计和造型，从而无法较好地支持系列产品的设计工作； (3) 传统CAD系统面向具体的几何形状，使设计人员过多地 局限于某些设计细节，而工程设计往往是先定义一个结 构草图作为原型，然后通过对原型的不断定义和调整， 逐步细化达到最佳设计结果。
参数化模型
几何模型包括两个主要概念：几何关系和拓扑 关系； 参数化模型要体现零件的拓扑结构，从而保证 设计过程中几何拓扑关系的一致； 需要在参数化模型中建立几何信息和参数的对 应机制。
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参数化模型
实现机制－－尺寸标注线：尺寸标注线可以看 成一个有向线段，上面标注的内容就是参数名， 其方向反映了几何数据的变动趋势，长短反映 了参数现值，这样就建立了几何实体和参数间 的联系。 实现过程－－由用户输入参数名，根据参数名 找到对应的实体，进而根据参数值对该实体进 行修改，实现参数化设计。
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变量几何法
整体求解方法 优点：通用性好 缺点： （1）缺乏检查有效约束的手段。 （2）局部修改性能差。 （3）结果几何形状不唯一。
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参数化设计方法
尺寸驱动法 变量几何法 人工智能方法 基于图论的约束求解方法 基于生成历史的过程构造法
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人工智能方法
基本思想：将约束关系 用一阶逻辑谓词来描述 并存入事实库，通过推 理机的推理作用，从规 则库中选取规则并应用 于现有事实，推理的结 论作为新的事实，推理 史记录了所有成功的应 用规则并提供给重构过 程，构造出符合设计要 求的几何体。
44谢Leabharlann 谢！To be continued！
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图形特征联动
所谓图形特征联动就是保证在图形拓扑关系（连 续、相切、垂直、平行等）不变的情况下，对次 约束的驱动。
20
相关参数联动
所谓相关参数联动就是建立次约束与主约束在 数值上和逻辑上的关系。
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驱动树
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尺寸驱动法
当修改某一尺寸时，系统自动检索该尺寸在尺寸链中的位置，找 到它的起始几何元素和终止几何元素，使它们按新尺寸值进行调 整，得到新模型；接着检查所有几何元素是否满足约束，如不满 足，则让拓扑约束不变，按尺寸约束递归修改几何模型，直到满 足全部约束条件为止。 尺寸驱动法一般用于结构形状基本定形，可以用一组参数来约定 尺寸关系的设计对象。
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人工智能方法
优点：表达简洁、直观，且可以避免变量几 何法的不稳定性循环。 缺点：系统庞大，速度慢，无法处理循环约 束。
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参数化设计方法
尺寸驱动法 变量几何法 人工智能方法 基于图论的约束求解方法 基于生成历史的过程构造法
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基于图论的方法
该方法用图来表达几何约束系统。图论的方法 将几何图形用图表示，形成几何约束系统，运 用图论的知识进行处理，将约束系统转化成一 系列不可分割的子系统，将约束网格归约成约 束树的形式，从而大大减少了问题求解的耦合 度和求解规模。
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尺寸驱动法
对于二维图形，通过尺寸标注线可以建立几何数据与 其参数的对应关系。 通常图形系统都提供多种尺寸标注形式，一般有线性 尺寸、直径尺寸、半径尺寸、角度尺寸等，因此，每 一种尺寸标注都具有相应的参数驱动方式。
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尺寸驱动法
实际由用户控制的，即能够独立变化的参数， 一般只有几个，称之为主参数或主约束； 其他约束可由图形结构特征确定或与主约束有 确定关系，称它们为次约束。 约束联动 （1）图形特征联动 （2）相关参数联动
40
rg7 C P4 L3 L4 rg6 rg5 P5
P1
P3 L2
参数化设计方法
尺寸驱动法 变量几何法 人工智能方法 基于图论的约束求解方法 基于生成历史的过程构造法
41
基于生成历史的过程构造法
该方法采用一种称为参数化履历(Parametric History)的机制，通过记录几何体素在图形构成过 程中的先后顺序及连接关系，捕捉设计者的意图。 不像变量几何法那样求解非线性方程组，因此模 型可以很复杂，故常用于三维实体或曲面的参数 化建模。
学会一个参数化系统的应用。
3
设计的一般过程
设计
求证 再设计
实际设计的时间分配 设计（建模） 标注尺寸＋审核 设计修改 1/3 1/3 1/3
4
一个简单的实例
传统的设计过程 1、通过四边形的四个顶点的标值画出该四边形（四条线） 2、修改方法（三条线） 1）移动右边的铅垂线一个距离到相应的位置 2）延长两条水平线的端点到新的位置
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f5
p1(x1,x2)
f2
p3(x5,x6)
图 2-1 示例1
28
牛顿－拉普逊迭代法的优缺点
牛顿－拉普逊迭代法的优点是如果迭代收敛的话，则 收敛速度很快。 其缺点是对迭代初始值要求较高，如果初始值偏离方 程组的真根过远，迭代难以收敛；而且当约束方程数 目和自变量数目不相等，即方程组处于过约束或欠约 束状态时，雅可比矩阵的逆不存在，牛顿－拉普逊迭 代法失效。
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26
变量几何法
p4(x7,x8) f3 p2(x3,x4) f1 f4
f 1 : ( x1 x3) 2 ( x 2 x 4) 2 d12 f 2 : ( x1 x5) 2 ( x 2 x6) 2 d 2 2 f 3 : ( x3 x7) 2 ( x 4 x8) 2 d 32 f 4 : ( x5 x7) 2 ( x6 x8) 2 d 4 2 f 5 : ( x3 x5) 2 ( x 4 x6) 2 d 52 f 6 : x 2 x6 0 f 7 : x1 d 6 f 8 : x2 d 7
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参数化设计方法
尺寸驱动法 变量几何法 人工智能方法 基于图论的约束求解方法 基于生成历史的过程构造法
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变量几何法(Variational geometry)
变量几何法是一种基于约束的代数方法，它将 几何模型定义成一系列特征点，并以特征点 坐标为变量形成一个非线性约束方程组。当 约束发生变化时，利用迭代方法求解方程组， 就可以求出一系列的特征点，从而输出新的 几何模型。
42
基于生成历史的过程构造法
生成历程树是 实现过程构造 法建模的基础。
43
基于生成历史的过程构造法
可被参数化的对象是历程树中所包含的数据，这些 数据分为两类，一类是基本模型数据，另一类是各 种运算参数。 基本模型包括各类体素和用于扫描变换的平面图形。 运算参数形式与运算类型有关，几何建模中的常见 运算类型有各种布尔运算、扫描变换、倒圆与倒角 以及各种定位操作等。
参数化设计方法与传统方法相比最大的不同在于 它存储了设计的整个过程，设计人员的任何修改 都能快速地反映到几何模型上，并且能设计出一 族形状相似而不是单一的产品模型。
8
参数化的概念
几何图形的参数化－－几何图形随某参数 变化而自动变化的现象 。
9
参数化的概念
参数化的本质是加约束和约束满足。
10
GCG(Geometric constraint graph)
38
GCG(Geometric constraint graph)
L4 P1 per a2 d2 L1 C a1 r P2 d1 P3 L2
39
P5
L3
r r r P4
递次归约生成的归约树
rg8 rg4 rg3 rg2 rg1 L1 P2
CAD技术基础
材料学院 华铸软件 廖敦明 liaodunming@
1
第五章 参数化技术
5.1 基于约束的参数化设计概述 5.2 约束推理求解算法 5.3 参数化CAD系统
2
本章要解决的问题：
为什么要采用参数化设计方法？和传统 设计方法比较优势在哪儿？
怎样构建一个参数化设计系统？
29
变量几何法
重要概念之一：约束 约束是对几何元素大小、位置和方向的限制，分为 尺寸约束和几何约束两类。 尺寸约束限制元素的大小，并对长度、半径和相交 角度的限制； 几何约束限制元素的方位或相对位置关系。
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常见约束类型
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变量几何法
重要概念之二：自由度 自由度衡量模型的约束是否充分。 如果自由度大于零，则表明约束不足，或没有足够 的约束方程使约束方程组有唯一解，这时几何模型 存在多种变化形式。
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参数化设计方法
尺寸驱动法 变量几何法 人工智能方法 基于图论的约束求解方法 基于生成历史的过程构造法
15
尺寸驱动法
所谓尺寸驱动技术，就是根据尺寸约束，用计算 的方法自动将尺寸的变化转换成几何形体的相应变化， 并且保证变化前后的结构约束保持不变。
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尺寸驱动法
实现尺寸驱动的关键，在于尺寸链的求解
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参数化模型
L＝N*A十(N十1)* T H＝B十2 * T 这个条件关系称为约束
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参数化模型
约束可以解释为若干个对象之间所希望的关系， 也就是限制一个或多个对象满足一定的关系， 对约束的求解就是找出约束为真的对象的值。 由于所有的几何元素都能根据其几何特征 和 参数化定义 相联系，从而所有的几何约束都 能看成为代数约束。