《创成式外形设计》PPT课件
创成式外形设计----catia官方英文培训教程
p.52 p.54 p.56 p.58 p.60
p.65 p.71 p.79 p.85 p.92
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Creating Outer Part
3
Creating Inner Part
4
Creating Reinforcement Part
5
Style Modifications Manage Update Failures
Copyright DASSAULT SYSTEMES 2002
9
Practice in the context of the B-Pillar
Copyright DASSAULT SYSTEMES 2002 11
Do It Yourself…(1/7) : Publishing the input data
Part used: BPILLAR1_STYLE.CATPart
The OpenBody.1 contains the input styling data. You are going to publish these elements
The copied elements are inserted in the Part Mating inside a new open body called External References
•
Now you can hide the Part Style Input and work in the Part Mating with the copied elements.
catia创成式曲面外形设计实例
§2 CATIA V5R20零件特征修饰
2.创建线框
（9）创建曲线：螺旋曲线
有拔模斜度
§2 CATIA V5R20零件特征修饰
3.曲线的曲率分析
例1.圆周螺旋线
1
2
3
4
例2. 螺旋灯管曲线
1 3
2 4
5
6
7
8 9
§2 CATIA V5R20零件特征修饰
三维软件-CATIA
第五章 CATIA V5R20 创成式外形设计
§1 CATIA V5R20创成式外形设计用户界面 §2 CATIA V5R20创建线框 §3 CATIA V5R20创建曲面 §4 CATIA V5R20编辑曲面 §5 CATIA V5R20曲面的圆角及转化实体
§1CATIA V5R20创成式外形设计用户界面
例5. 饮料瓶
例4. 饮料瓶
1
例6. 盖子
例5. 盖子
4.创建曲面
5. 创建偏移曲面：一般偏移
§2 CATIA V5R20零件特征修饰
4.创建曲面
5. 创建偏移曲面：可变偏移
§2 CATIA V5R20零件特征修饰
4.创建曲面
5. 创建偏移曲面：粗略偏移
§2 CATIA V5R20零件特征修饰
4.创建曲面
6. 创建扫掠曲面
§2 CATIA V5R20零件特征修饰
（7）创建偏置曲线
§2 CATIA V5R20零件特征修饰
2.创建线框
（8）创建二次曲线：圆
§2 CATIA V5R20零件特征修饰
2.创建线框
（8）创建二次曲线：圆角
§2 CATIA V5R20零件特征修饰
CATIA创成式外形造型设计
C A T I A创成式外形造型设计This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020第三章 CATIA V5 创成式外形设计目录1产品介绍CATIA V5的创成式外形设计（GSD）模块包括线框和曲面造型功能，它为用户提供了一系列应用广泛、功能强大、使用方便的工具集，以建立和修改用于复杂外形设计所需的各种曲面。
同时，创成式外形设计方法采用了基于特征的设计方法和全相关技术，在设计过程中能有效地捕捉设计者的设计意图，因此极大地提高了设计者的质量与效率，并为后续设计更改提供了强有力的技术支持。
2图标功能介绍(基本概念、基本界面介绍)CATIA V5的创成式外形设计模块由如下几组图标菜单组成：线框造型图标（Wireframe）、曲面造型图标（Surfaces）、几何操作图标（Operations）、分析图标（Analysis）、约束图标（Constraints）、规则图标（Law）、工具图标（Tools）和复制图标（Replication）。
2.1线框造型（Wireframe）图标Point 创建点Point & Planes Repetition 创建多点/平面Extremum 创建极值元素Polar Extremum 创建极坐标极值元素Line 创建直线Plane 创建平面Planes between 在两平面之间创建多个平面 Circle 创建圆Conic 创建圆锥线Spiral 创建平面螺旋线Spline 创建样条线Helix 创建螺旋线Spine 创建脊骨曲线Corner 创建拐角Connect curve 创建桥接线Parallel curve 创建平行线Projection 创建投影线Combine 创建组合投影线Reflect lines 创建反射线2.2曲面造型（Surfaces）曲面造型功能的强弱是软件造型功能强弱的重要标志，它被广泛应用于汽车外形、模具型面等产品的设计上。
创成式曲面设计catia
第三章创成式外形风格造型设计（GSD）CATIA V5的创成式外形风格造型设计模块包括（GSD）是线框和曲面造型功能的组合，它为用户提供了一整套应用广泛、一系列功能强大、使用方便的工具集，以建立和修改用于复杂外形设计所需的各种曲面。
同时，创成式外形风格造型设计是一种基于特征的设计方法，并采用了基于特征的设计方法和全相关技术，而且在设计过程中还能有效地捕捉设计者的设计意图，因此，极大地提高了设计者的质量与效率，并为后续设计更改提供了强有力的技术支持。
3.1 相关的图像菜单CATIA V5的创成式外形风格造型设计模块有由如下图标几组图像菜单组成：线框造型图像菜单（Wireframe）、曲面造型图像菜单（Surfaces）、几何操作图像菜单（Operations）、分析图像菜单（Analysis）、约束图像菜单（Constraints）、规则图像菜单（Law）、工具图像菜单（Tools）和复制图像菜单（Replication）。
3.1.1 线框造型图像菜单（Wireframe）线框造型是构造曲面的基础，其功能的好坏直接影响曲面造型的能力。
CATIA V5为用户提供了丰富的线框造型功能。
Point 创建点Point & Planes Repetition创建多点/平面Extremum创建极值元素Polar Extremum创建极坐标极值元素Line 创建直线Polyline创建折线Plane创建平面Planes between在两平面之间创建多个平面Circle创建圆Conic创建圆锥线Spiral创建平面螺旋线Spline创建样条线Helix创建螺旋线Spine创建脊骨曲线Corner创建拐角Connect curve创建桥接线Parallel curve创建平行线Projection创建投影线Combine创建组合投影线Reflect lines创建反射线Intersection创建交线3.1.2 曲面造型图像菜单（Surfaces）曲面造型功能的强弱是软件造型功能强弱的重要标志，它被广泛应用于汽车外形、模具型面等产品的设计上。
零件设计基础-创成式曲面设计
创意设计
鼓励设计师发挥创造力， 实现个性化、艺术化的曲 面设计。
约束满足问题
约束满足问题
在满足各种设计约束条件下，寻找满足所有设计要求 的解。
几何约束
如相切、相交、平行等，确保曲面之间的正确关系。
性能约束
如强度、刚度、稳定性等，确保零件在实际使用中的 可靠性。
04
创成式曲面设计实例
汽车覆盖件设计
曲面评估与优化
对生成的曲面进行质量评估和优化， 以满足设计要求。
应用领域
汽车行业
汽车外形设计、发动机部件、 内饰等。
航空航天
飞机机身、机翼、发动机部件 等。
船舶制造
船体外壳、螺旋桨、发动机部 件等。
家用电器
外观设计、产品造型等。
03
创成式曲面设计技术
参数化设计
参数化设计
通过参数的调整，控制曲面的形 状和大小，实现快速、高效的设
人工智能在创成式曲面设计中的应用
智能优化算法
利用人工智能技术中的优化算法，对创成式曲面设计中的 参数进行自动调整和优化，以快速得到最优设计方案。
机器学习
通过机器学习技术对大量设计数据进行学习和分析，自动 提取设计规律和特征，为创成式曲面设计提供参考和指导。
虚拟仿真与优化
利用人工智能技术进行虚拟仿真和优化，对创成式曲面设 计的可行性和性能进行预测和评估，减少物理样机测试的 次数和成本。
多学科优化
结构优化
热设计优化
在满足强度和刚度要求的同时，考虑 制造工艺、材料、热传导等因素，对 零件的结构进行优化。
在满足散热要求的同时，对零件的散 热结构和热传导路径进行优化，以提 高产品的散热性能和稳定性。
流体动力学优化
CATIA创成式外形造型设计
第三章 CATIA V5 创成式外形设计目录1 产品介绍CATIA V5的创成式外形设计（GSD）模块包括线框和曲面造型功能，它为用户提供了一系列应用广泛、功能强大、使用方便的工具集，以建立和修改用于复杂外形设计所需的各种曲面。
同时，创成式外形设计方法采用了基于特征的设计方法和全相关技术，在设计过程中能有效地捕捉设计者的设计意图，因此极大地提高了设计者的质量与效率，并为后续设计更改提供了强有力的技术支持。
2 图标功能介绍(基本概念、基本界面介绍)CATIA V5的创成式外形设计模块由如下几组图标菜单组成：线框造型图标（Wireframe）、曲面造型图标（Surfaces）、几何操作图标（Operations）、分析图标（Analysis）、约束图标（Constraints）、规则图标（Law）、工具图标（Tools）和复制图标（Replication）。
2.1 线框造型（Wireframe）图标Point 创建点Point & Planes Repetition创建多点/平面Extremum创建极值元素Polar Extremum创建极坐标极值元素Line 创建直线Polyline创建折线Plane创建平面Planes between在两平面之间创建多个平面Circle创建圆Conic创建圆锥线Spiral创建平面螺旋线Spline创建样条线Helix创建螺旋线Spine创建脊骨曲线Corner创建拐角Connect curve创建桥接线Parallel curve创建平行线Projection创建投影线Combine创建组合投影线Reflect lines创建反射线Intersection创建交线2.2 曲面造型（Surfaces）曲面造型功能的强弱是软件造型功能强弱的重要标志，它被广泛应用于汽车外形、模具型面等产品的设计上。
CATIA V5为用户提供了丰富而实用的曲面造型功能（如下所示）。
CATIA逆向设计基础-创成式外形设计模块
• 2.1 线框工具栏 • 2.2 点创建 • 2.3 线创建 • 2.4 平面创建 • 2.5 曲面创建 • 2.6 曲面曲线编辑
创成式外形设计模块
常用快捷键 按住鼠标中键不放，平移 鼠标中键+左键(或右键)同时按住，旋转操作 鼠标中键+左键点按后再松开，放大/缩小 Ctrl+鼠标中键，放大缩小 Ctrl+S，保存（逆向设计中软件可能会崩溃） Backspace双击可隐藏绘图区的某一部分（频繁使用！！！不同电脑可能设
创成式外形设计模块
草图编辑器中可进行 点、线、矩形、圆、多边 形等二维图形的创建与修 改。
如直线的创建，先输 入第一点的坐标H、V值， （Enter确认，还可通过 Tab键切换+确定输入）。
2.1 线框工具
下图所示为生成线框元素工具的“线框”及其下级工具栏。
2.2 点创建方式
一般点的创建 点面复制 端点 端点坐标
• 修改模型的尺寸等数据时，使用Backspace键会使弹出框消失，点击模型树或绘图区 某对象可恢复之，产生原因是与显示/隐藏功能重叠。
• CATIA界面的用户自定义设置均存放于CATsettings目录下，删除之可恢复至 初始状态， 默认路径
C:\Users\Administrator\AppData\Roaming\DassaultSystemes\CATSettings
通过平面创建脊线
通过引导线创建脊线
FreeStyle_Part_47.CATPart
2.3 线创建方式
U/V方向的切换
• 等参数曲线
在支持面上某点上 提取其U/V方向的参数， 并在曲面上提取出与 此参数相等的曲线。
了解： 曲线可用参数形式表 现，即 U=f(t)，V=g(t)， 其中t为变量
《CATIA V5R21基础与应用案例教程》课件 第五章
2．等距点
点2 点1
图5-5 素材
图5-6 【点面复制】对话框 图5-7 创建等距点
在创建等距点时，若不选择第1点和第2点，则系统自动以所 选曲线的两端点为起点和终点创建等距点。 在【点面复制】对话框中选中【在新几何体中创建】复选 框，则系统会在特征树中创建一个【有序几何图形集】节 点并将等距点归入其中。
在CATIA V5的工作界面中，选择【开始】>【形状】>【创成式外形设计】菜单项（见图5-1），即可进入创成 式外形设计工作台。在该工作台中，系统提供了各种创建线框和曲面的工具，如图5-2所示。
图5-1 选择【创成式外形设计】菜单项
图5-2 创成式外形设计工作台界面
5.2 创建三维曲线
要构建曲面，首先需要创建构建曲面所需的曲线。在CATIA V5R21的创成式外形设计模块中，可以通过以下方 式来创建曲线。 单击【草图】工具栏中的【草图】按钮 ，选择草绘平面进入草图工作台，然后绘制草图曲线。 利用【线框】工具栏（见图5-3）中的【圆】、【样条曲线】、【螺旋线】、【投影】、【相交】等命令来创建 所需的曲线。
掌握投影曲线、相交曲线、偏移曲线等三维曲线的创建 方法
掌握创成式外形设计模块中各种曲面构建工具的用法
掌握分割曲面、修剪曲面、接合曲面、修复曲面、延伸曲 面等曲面编辑工具的用法
CATIA V5R21具有非常强大的曲面造型功能，该功能是其 他三维软件所无法比拟的。该软件的曲面造型模块下主要 有：线框和曲面设计、创成式外形设计、FreeStyle（自 由曲面造型）、Automotive Class A（汽车白车身设计） 等子模块。本章将介绍创成式外形设计子模块。
图5-11 创建样条曲线
5.2.5 样条曲线
CATIA培训教程-创成式外形设计( GSD)
，选择填充曲面
的上表面，选择上述两点作为边界的界限提
取部分上表面的边界，见图13。
图13 提取填充曲面上边界
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15．单击扫描图标
，在Profile type域选择图标
，Subtype域选择With reference surface，Guide Curve 1
域选择第14步生成的边界，Reference surface域选择第12
图43 剪切拾音槽
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45．单击合并图标 ，选择上述生成的所有 外表面,将它们合并在一起，见图44。
图44 合并所有的外表曲面
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45．单击倒棱边圆角图标 ，选择图44所示 棱线，输入圆角半径R=10mm。
图44 倒棱边圆角
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46．单击变半径倒棱边圆角标 ，选择图45 所示棱边，在圆弧两端点分别点击鼠标，输 入圆角半径R=1mm；在圆弧中点单击鼠标，输 入圆角半径R=10mm。
2．绘制草图1。单击草图图标 ，再选择YZ平面，进入 草图设计模块，绘制一段圆弧，半径为500，包角30度， 中点在原点，如图1所示。
图1在YZ平面绘制草图1
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3．生成拉伸面1。单击拉伸图标 ，拉伸草 图1，双向拉伸,lim1=lim2=45mm, 单击OK按 钮，得到拉伸面1，见图2。
图2 生成拉伸曲面1
图21 在等距曲面上生成半径为12mm的圆
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23．单击剪切图标 ，依次选择等距曲面和 上面的圆，剪掉圆的外部，见图22。
图22 剪切圆的外部
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24．类似第15步，单击扫描图标
，在Profile tith reference surface,Guide
如图24所示的曲面。
图24 剪切曲面
CATIA创成式外形设计
第三章创成式外形风格造型设计（GSD）CATIA V5的创成式外形风格造型设计模块包括（GSD）线框和曲面造型功能的组合，它为用户提供了一系列功能强大、使用方便的工具集以建立和修改复杂外形设计所需的各种曲面。
创成式外形风格造型设计采用基于特征的设计方法和全相关技术，在设计过程中能有效地捕捉设计者的设计意图，因此，极大地提高设计质量与效率，为后续设计更改提供强有力的技术支持。
3.1 相关的图像菜单CATIA V5的创成式外形风格造型设计模块由如下图标菜单组成：线框（Wireframe）、曲面（Surfaces）、几何操作图像菜单（Operations）、分析图像菜单（Analysis）、约束图像菜单（Constraints）、规则图像菜单（Law）、工具图像菜单（Tools）和复制图像菜单（Replication）。
3.1.1 线框（Wireframe）线框造型是构造曲面的基础，其功能的好坏直接影响曲面造型的能力。
CATIA V5为用户提供了丰富的线框造型功能。
Point 创建点Point & Planes Repetition创建多点/平面Extremum创建极值元素Polar Extremum创建极坐标极值元素Line 创建直线Polyline创建折线Plane创建平面Planes between在两平面之间创建多个平面Circle创建圆Conic创建圆锥线Spiral创建平面螺旋线Spline创建样条线Helix创建螺旋线Spine创建脊骨曲线Corner创建拐角Connect curve创建桥接线Parallel curve创建平行线Projection创建投影线Combine创建组合投影线Reflect lines创建反射线Intersection创建交线3.1.2 曲面（Surfaces）曲面造型广泛应用于汽车外形、模具型面等设计上。
CATIA V5为用户提供了丰富而实用的曲面造型功能（如下所示）。