CAD软件中的参数化设计系统

2009/05/24 CAD开发

自从CAD软件问世以来,它已经迅速渗透到机械、航天、纺织、电子等各个领域,发挥了巨大的作用,产生了令人瞩目的经济效益。国家科委于“九五”期间发起了“甩图板”运动,使得CAD技术在我国工程设计领域得到了极为广泛的应用,极大地提高了设计效率、缩短了设计周期。

尽管如此,由于设计活动是一个智能化程度很强的活动,传统的CAD系统并不能很好地适应这个特点。从某种角度来说,设计活动是一系列不同特点的问题求解过程,设计问题就其本质来说是一个约束满足问题,即从系统的功能、结构、材料及工艺等方面的设计要求,得到满足这些设计条件的设计对象。而传统的CAD系统的设计较为简单,实际上帮助人们绘制设计的结果。没有真正参与到设计决策当中,帮助人们求解设计约束。从而使得CAD系统仅仅局限于辅助几何造型和工程绘图。

1988年PTC推出的以约束驱动为核心的特征参数化CAD系统Pro/E。这一软件利用人工智能领域的专家系统和约束管理等方面的研究成果,帮助用户建立较为完善的产品模型,支持智能化的设计过程,并能进行参数化设计和变量化设计。Pro/E的成功使的CAD系统的开发者与研究者意识到了约束技术在未来CAD系统技术中的关键作用,从而致力于该技术的研究与开发。基于约束的CAD系统已被誉为CAD技术发展史上的一次革命。约束的表达、维护和求解已经成为新一代CAD系统的一个重要特征。

目前二维几何约束求解技术已经较为成熟,在草图设计、参数化设计等方面己经有了较为成功的应用。AutoCAD2010就是最新的成果。在这个版本中,AutoCAD利用D-Cube提供的约束求解技术,开发了最新的参数化设计工具。操作界面也相对简单,明了。

AutoCAD可以看作是典型的Computer Aided Drafing的软件,现在加入了参数化设计的功能。这表明CAD软件的参数化趋势已经明朗。通常,参数化这种功能都是机械等领域中的应用。需要用户有比较强的应用背景和经验。在建筑设计等领域,最近几年开始逐渐接受这些参数化设计的概念。

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