在工程設計中,我們往往會碰到一些比較棘手的工程問題:如何通過控制總結果、總值,來平衡計算條件。這樣的表述大家不容易理解,簡單舉個例子:一圓錐水泥圓柱橋墩,工程設計要達到重量500噸,假設我們不清楚高度、錐度和頂面底面的直徑多少才可以精確控制在500噸的造重,那么我們可以通過中望3D控制其中一個或多個條件,自動適配,調整條件的范圍,達到500噸造重的設計目的。通過三維CAD軟件中望3D的設計優化器,面對此類棘手問題迎刃而解。下面以一個水槽為例子的實際工程問題,來介紹三維設計軟件中望3D如何實現設計目的。

如下圖所示,為一個水槽,按照圖中尺寸構建三維模型。注意其中的對稱、重合等幾何關系。圖中參數如下:

圖1/按照圖中尺寸構建三維模型

現在模擬在水槽中注水,問水位高度X為多少時(精確到小數點后2位),水槽中水的體積最接近400000立方毫米。

圖2/模擬在水槽中注水

當遇到這種類似的情景時,我們直接的做法是,先計算整個水槽的容積。然而在此項目中,大家可以看到,整個水槽不是規則的幾何圖形,要想通過正向計算,從而得到水槽的容積,難度是相當大的。

下面介紹如何使用中望3D來解決這道難題:

1. 首先按照題目要求創建好水槽的幾何模型。這里需要注意的是,所有的草圖都必須是全約束,所有的幾何參數只能是唯一值。如下圖:

圖3/用中望3D創建水槽幾何模型

2. 在創建中間腔體時,通過創建新的幾何體的方式進行創建,并將其復制一份。一份作為挖腔的修剪體,一份作為裝入的水模型。如下圖:

圖4/創建中間腔體

3. 通過布爾運算,挖腔體。

4. 創建一個變量,命名為X,數值隨便取一個15。然后創建一個從水槽頂面往下的偏移量為X的基準平面。使用此基準平面修剪復制出來的另一個體,得到如下圖所示的模型。

圖5/用此基準平面修剪復制出來的另一個體

5. 利用查詢質量屬性,查詢水體積體,保存變量屬性

圖6/查詢質量屬性,查詢水體積體

6. 工具—設計優化器功能。如下圖,將X及水體體積變量分別加載到設計優化器中

圖7/中望3D設計優化器功能

在這里注意,步距設得越精密,越能達到目標值。

7. 不斷點擊設計優化器中的運算按鈕,知道目標值接近設計所需要的數值,此時查看X變量的值。即為題目中所需要求得的X值。

圖8/所需要求得的X值

8. 退出設計優化器后,模型及可得到設計目的之模型。

圖9/最后可得到設計目的之模型

通過這個實例,我們可以清楚的看到,三維CAD中望3D的設計優化器在解決此類工程技術問題方面,有著非常高效的解決辦法。使用者可以利用此功能解決非常之多的設計問題,除了水槽外還有很多產品,涉及到復雜的工程問題,都可以使用中望3D的設計優化器來解決。想了解更先進三維設計應用,歡迎免費下載中望3D2015最新精編實戰教程http://www.zw3d.com.cn/special/zhuanqu/list-103.html

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