底框建模

底框建模
底框建模

底框结构的计算,可以参考以下文章

过去,PKPM对底层框架上部砖房结构的设计过程是:

1. 用PMCAD主菜单8作整体结构分析并得出底框的地震力;

2. 用PMCAD主菜单4对底层框架部分逐个提取每榀框架;

3. 用PK的平面杆系有限元分析功能逐个计算每榀框架,并用PK其它菜单画底框施工图。

以上的方法对底框部分的计算及绘图效率都较低,SA TWE软件新增了底框结构空间分析功能,并提供了两种分析方法:

方法一,接PMCAD主菜单8的规范算法,即“建筑抗震设计规范GB50011-2001”规定的简化方法。它将计算分为两步,第一,仍用PMCAD主菜单8的基底剪力法作整体结构分析并得出底框层的地震力,其次,将上部砖房与底部框架分离开,并使底部框架接收上部砖房传来的恒荷载、活荷载及地震力〔包括倾覆力矩〕,最后,仅对底框部分用SA TWE进行空间分析。

方法二,有限元整体算法。将上部砖房和底框作为一个整体,考虑砖混底框结构的特点,采用空间组合结构有限元方法进行分析,这种方法也适用于其它各种砌体结构。

用以上两种方法计算后,对底框部分的画图可以用SA TWE接力PK画图方式,即全楼归并后的成批挑选梁柱画图。对梁的画图程序自动加上底框构造。比以前的底框画图方式要灵活的多了。

下面就SA TWE软件的应用作如下归纳:

一、操作流程

在PKPM系列CAD软件中,PMCAD是结构部分的基础模块,通过PMCAD的建模功能(主菜单1、2、3)形成结构的几何数据和荷载数据文件,其它软件模块均要读取上述两组文件。

1. PMCAD主菜单8的砖混底框抗震验算

对于底框结构,完成结构建模以后,首先要执行PMCAD主菜单8,进行砖混底框结构的抗震验算,其主要是完成以下两项工作:

l 按基底剪力法计算结构的地震作用(地震剪力和倾覆力矩),并对上部砖房进行抗震验算。

l 竖向导荷计算,把上部砖房的恒、活荷载和自重按支承几何关系传递到底框部分,作为底框部分空间分析的外荷载。

在PMCAD的这步操作中,有关参数的含义和作用可参见PMCAD说明书,其中“考虑墙梁

作用的上部荷载折减系数”是一个重要系数,在底框部分空间分析中还要用到。

PMCAD有关底框结构的操作界面如图一:

2.底层框架结构空间分SA TWE的析

SA TWE软件的操作步骤,有关参数的含义和作用可参见SA TWE说明书,其中有三个控制参数应特别注意,如图二示:第一个是“总信息”中的“结构材料信息”,在进行底框结构空间分析时应将其设定为“砌体结构”;第二个是“砌体结构信息”中的“底部框架层数”,若为零则程序隐含认为该结构不是底框结构;第三个参数是“砌体结构信息”中的“底框结构空间分析方法”,这是一个控制开关,可选择“接PMCAD主菜单8的规范算法”或“有限元整体算法”,若选择“接PMCAD主菜单8的规范算法”,则程序仅对底框部分进行空间分析,在生成SA TWE数据文件时,程序只形成底框部分(一层或两层)的几何信息和荷载信息,自动虑掉上部砖房部分信息;在结构分析时,自动读取PMCAD主菜单8为SA TWE形成的底框部分的地震剪力,上部砖房传递给底框部分的地震剪力、倾覆弯矩、竖向荷载,以及考虑墙梁作用的上部荷载折减系数信息。

若选择“有限元整体算法”,则将上部砖房和底框作为一个整体,采用空间组合结构有限元方法进行分析。这时,程序也要读取PMCAD主菜单8为SA TWE形成的有关地震剪力调整信息和考虑墙梁作用的上部荷载折减系数信息。

3.绘制底框部分梁柱施工图

底框梁的画图:

用SA TEW的三个菜单:梁归并、选择梁的数据、绘制梁的施工图。在执行“选择梁的数据”菜单时,对底框梁,一定要挑选底框梁所在的层号,并选择程序里的选项4(如图五),选择砖混底层框架梁。这样,在画施工图时,程序会自动按底框梁的构造要求画图。

底框柱的画图:

底框柱的画图操作方法同普通柱。

二、应用注意事项

对于底框结构,SA TEW软件提供了两种分析方法:“接PMCAD主菜单8的规范算法”和“有限元整体算法”,在工程应用中,对于一般的底架结构,应选用“接PMCAD主菜单8的规范算法”,但对于一些特殊的底框结构,如多塔、或有抗震缝等,应人为地采用相应措施,或采用“有限元整体算法”。“有限元整体算法”不仅适用于底框结构,也适用于各种复杂的砌体结构,如内浇外砌、内框架结构、混凝土砌块等。作为一种辅助手段,其分析结果仅供我们设计设计人员参考。

网上的一些经验,供参考.

底框结构注意问题

▲ 底框结构上部砖混荷载?

●底框结构里程序自动会把上部砖混荷载传至底框,不用自己再加

●用STA WE算底框是,砌体方面有一个选项:

1.按PM主菜单8算法;

2.有限元整体算法.

此处应该选1!!!有限元整体算法对底框不太准,只供参考(PKPM技术人员说的)

▲ sat-8计算底框时,结构体系选什么?

●引用《pkpm新天地》2004年第5期咨询台的信息:

计算砖混底框时,satwe第一项中的结构体系参数已经失效。

所以在计算底框时,satwe第一项中的结构体系参数无论选框架还是框剪结构都是无用的。▲ 底框建模问题:

(1)建模时在底层砼抗震墙处我同时输入砼抗震墙和框架梁是否正确?有开洞的墙处我将洞口直接开到框架梁底,这样对吗?

●可以同时输入抗震墙和框架梁,框架梁作为边框梁。若是底部二层框架时,中间一层可以不用输入抗震墙。洞口可以直接开到框梁底。

(2)在PM楼层组装里面的设计参数里,总信息里结构主材应填什么?材料信息里主要墙体材料又该怎样填?

●在PM地设计参数应当填“底框”,结构主材可以填混凝土。在SA TWE-8中的材料信息中应当填砌体。

(3)SA TWE-8算完后,发现连梁超筋,而在墙洞上方有框梁,这是怎么回事?

●底框主梁直接可按规范要求计算,应考虑荷载直接作用在梁上,超筋就调整梁断面尺寸。(4)平法绘图时,应该将框架柱旁的墙肢与柱一起画配筋吗?

●既然柱与墙肢接在一起,那柱是构造边缘构件,应当查计算结果中抗震墙中的计算结果,按边缘构件配筋并画在一起。

▲ 新规范中第7.1.8条1款要求底部框架-抗震墙房屋结构布置中,上部砌体抗震墙与底部框架梁或抗震墙对齐或基本对齐,在定量上如何把握?

●底框房屋是一种不利于抗震的结构类型。为提高其抗震能力,《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)中7.1.8条1款要求,上部砌体抗震墙与底部的框架梁或抗震墙的轴线对齐或基本对齐,即大部分砌体抗震墙由下部的框架主梁或钢筋混凝土抗震墙支承,每单元砌体抗震墙最多有二道不落在框架主梁或钢筋混凝土抗震墙上,而是由次梁支托上部抗震墙。托墙的次梁应按3.4.3条考虑地震作用的计算和内力调整。建议尽量采用上部结构减少抗震墙数量的方案,即在无法对齐处设置次梁支承非抗震隔墙以避免次梁托抗震墙的方法。

▲ 侧向刚度比不应小于1.0的原因?

●底框两层侧向刚度比小于1.0时,薄弱层是砌体层

●底部太刚,薄弱层上移,而设计并未有效加强,导致该强的不强,不该强的很强(底框部分及其上转换层砌体),底框一般是使其薄弱层发生在转换层或两层转换的第二层。个人观点,仅供参考。

▲ 底框问题

1.底框梁是否应定义为转换梁?因为此对抗剪非常重要!二者结果差很多.

2.底框板用不用特殊厚板计算??

3.底框计算中底部剪力全部由抗震墙承担在计算书中怎么体现??

4.设底梁层定义为二层底框指标由2.0控制还是2.5??

●1,底框梁性质上讲是转换梁,但与高层中的转换梁不应混同在一起,所以在抗规中叫做“托

墙梁”,其构造在抗规中已经很明确,不必照高层的转换梁来要求。

2,该层的板也只要满足抗规的要求即可,不必按厚板分析。

3,底框计算中底部剪力全部由抗震墙承担是在软件中已经设定了的。

4,“设底梁层定义为二层底框指标由2.0控制还是2.5?? ”的问题可能是上下层刚度比的问题,这在抗规第7.1.8条中已经说得很清楚。

▲ 底框地震剪力谁承担?

抗规7.2.4条之3“底层或底部两层的纵向和横向地震剪力设计值全部由该方向的抗震墙承担,并..."。理解为框架柱不分担地震剪力,可在第7.2.5条之1中:“....框架柱承担的地震剪力设计值,可按各抗侧力构件....分配确定...” 框架柱显然还是要承担地震剪力的。如何理解呢?

●底框结构在大震时底部发生变形集中,会出现过大侧移而破坏,规范制订条文时总体上持谨慎态度,从控制底层设置一定数量的抗震墙和底部两道防线的设计原则考虑,其底部纵向和横向地震剪力设计值全部由该方向的抗震墙承担(抗规7.2.4-3);在地震作用下,底部钢筋混凝土抗震墙层间位移角在1/1000左右时会开裂,位移角到1/500时刚度约下降到线性刚度的30%,此时砖填充墙刚度约下降到线性刚度的20%,而钢筋混凝土柱在位移角为1/500左右时仍处于弹性阶段,底部发生塑性内力重分布,底部框架柱作为第二道防线,抗震性对底框结构整体抗震能力起很重要作用,因此7.2.5规定了框架柱需承担的地震剪力。

另外抗规6.6.5对于板柱-抗震墙的规定也是按多道设防的抗震原则制订的。

▲ 底框结构的基础问题

一层底框,上部四层砖混,无地下室,3类场地,Fak=150KPa,采用钢筋混凝土抗震墙,7度设防。

不知可否采用:抗震墙用墙下条形基础,柱下采用独立基础?

●最好都采用柱下条形基础,因为在剪力墙的两端肯定有柱,柱下需设地梁,这样受力明确。没有剪力墙处若设独基,两种基础形式存在差异沉降,况且地基承载力并不是很高,做独基经济效果并不是很明显。

▲ 如何查看框支梁上的荷载?剪力墙上框支梁上的荷载很小,好像剪力墙上的荷载没有导下来。框支梁上托着23层的剪力墙,梁的跨度7米。是什么原因荷载没传下来?如何避免?

●请首先检查模型是否正确建立?梁的两端是否与框支柱节点完全闭合?

另外,请查看SA TWE里框支有限元分析(FEQ)结果,那里面会显示SA TWE导荷后的荷载,当然,前提是模型正确,而且定义了框支梁及相应的结构抗震等级。

但是SA TWE由于是按有限元编制的,所以框支梁荷载小不足为奇。因为它考虑了其周边构件的共同作用,传到梁上的线荷载就小得多,一般应经过手算复核,或第二个软件复核,受力应是偏拉构件,当然,这在FEQ里也可以看到。总之,配筋不能仅仅依据SA TWE平面配筋简图进行,也不能简单依据FEQ进行。

若是底框砖混结构,运行SA TWE,选择底框,计算完后,在satwe第一项,选择图形显示,荷载,有底框恒载。

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底框-砖房设计的体会

底框-抗震墙结构的抗震计算内容有三部分:第一部分:与砌体结构相同,计算底框-抗震墙中砖填充墙及其他各层砖墙的抗震承载力,以及底框-抗震墙中混凝土剪力墙设计值.计算过程与砌体结构相同.在底框-抗震墙计算中,不考虑框架承担的地震作用,也即地震作用全部由抗震墙承担.

第二部分;计算底部各榀框架承受的侧向地震作用及每榀框架中各框架柱由地震倾覆力矩产生的附加轴力.

底框-抗震墙的地震剪力要根据上下层侧移刚度比乘以一个1.2~1.5的增大系数;然后将地震剪力在框架-和抗震墙之间进行分配,分配时混凝土剪力墙的侧移刚度要乘以0.3的折减系数,砖填充墙要乘以0.2的折减系数,非抗震墙(如隔墙)则不应在模型交互输入中输入;上部砌体房屋产生的地震倾覆力矩按刚度分配到各榀框架和抗震墙,再按各柱的转动惯性力矩计算柱的附加轴力.

第三部分;在底框-抗震墙中的混凝土剪力墙.,软件将根据其承受的剪力.轴力和由倾覆力矩产生的弯距设计值,计算出各片剪力墙的端部纵向钢筋面积和水平分布筋面积.

软件可将底框-抗震墙结构的抗震计算结果,以及上部砌体房屋传递的竖向荷载,与pk.tat.satwe.等分析软件接口,通过pk.tat.及satwe软件进行底框-抗震墙在地震作用和竖向荷载作用下的内力分析及施工图设计.

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关于底框-抗震墙结构框架梁荷载的折减

当抗震设防烈度为8度及以上时,上部荷载不折减,按100%作用在托梁上,托梁配筋与普通梁一样按受弯构件计算.

当6.7度(0.1g.0.15g)时,上部荷载可考虑乘折减系数,此时托墙梁配筋与普通梁一样按受弯构件计算,因此,输入的折减系数不应太小,一般可输入0.7~0.9,但不应少于四层荷载值.

也可将折减与墙梁同时勾选.程序根据砌体规范7.3.2条判断框架梁和过度层墙体是否符合墙梁的一般规定,对符合规定的框架梁和框支墙体按墙梁设计,对不符合规定的框架梁或框支墙体不考虑墙梁作用,在不满足墙梁的条件下,程序按折减去处理,但一般不考虑框架柱的边框作用.

关于底框-抗震墙结构剪力墙间距要求:

8度时不超过15米7度时不超过18米

6度时不超过21米

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底框砖房单片墙的有关规定:

单片剪力墙的高宽比应在1~4之间,使之为剪弯变形.当高宽比小于1时,一般称为低矮剪力墙,低矮剪力墙的抗侧刚度和承担的地震剪力较大,变形和耗能能力差,破坏形式为剪切破坏,一旦墙体开裂或丧失承载能力,将对其他抗侧力构件产生不利影响.

砖混底框的设计

(一)“按经验考虑墙梁上部作用的荷载折减”

⑴由于墙梁的反拱作用,使得一部分荷载直接传给了竖向构件,从而使墙梁的荷载降低。

⑵若选择此项,则程序对所有的托墙梁均折减,而不判断该梁是否为墙梁。

(二)“按规范墙梁方法确定托梁上部荷载”

⑴若选择此项,则则程序自动判断托墙梁是否为墙梁,若是墙梁则自动按照规范要求计算梁上的荷载,若不是墙梁则按均布荷载方式加到梁上。

⑵若同时选择“按经验考虑墙梁上部作用的荷载折减”和“按规范墙梁方法确定托梁上部荷载”两项,则程序对于墙梁则执行“按规范墙梁方法确定托梁上部荷载”,对于非墙梁则执行“按经验考虑墙梁上部作用的荷载折减”。

(三)“底框结构剪力墙侧移刚度是否应该考虑边框柱的作用”

若选择此项,则程序在计算侧移刚度比时,与边框柱相连的剪力墙将作为组合截面考虑。否则程序分别计算墙、柱侧移刚度。

一般而言,对混凝土抗震墙可选择考虑边框柱的作用,对砖抗震墙可选择不考虑边框柱的作用。

(四)混凝土墙与砖墙弹性模量比的输入

⑴适用范围:混凝土墙与砖墙弹性模量比只有在该结构在某一层既输入了混凝土墙,又输入了砖墙时才起作用。

⑵物理意义:混凝土墙与砖墙的弹性模量比。

⑶参数大小:该值缺省时为3,大小在3~6之间。

⑷如何填写:一般而言,混凝土墙的弹性模量是砖墙的10倍以上。如果是同等墙厚,则混凝土墙的刚度就是砖墙的10倍以上。但实际上,在结构设计时,一方面混凝土墙的厚度小于砖墙,从而使混凝土墙的刚度有所降低;另一方面,在实际地震力作用下混凝土墙所受的地震力是否就是砖墙的10倍以上还是未知数,因此我们不能将该值填得过高。

(五)砖混底框结构风荷载的计算

⑴TA T软件可以直接计算风荷载。

⑵SATWE软件不可以直接计算风荷载,需要设计人员在特殊风荷载定义中人为输入。(六)砖混底框不计算地震力时该如何设计?

⑴目前的PMCAD软件不能计算非抗震的砖混底框结构。

⑵处理方法:

①设计人员可以按6度设防计算,砖混抗震验算结果可以不看。

②砖混抗震验算完成后执行SATWE软件进行底框部分内力的计算。

⑶处理方法的基本原理:

①一般来说,砖混底框结构,按6度设防计算时地震力并非控制工况。

②对于构件的弯矩值,基本上都是恒+活载控制;剪力值,有可能某些断面由地震力控制,但该剪力值的大小与恒+活载作用下的剪力值相差也不会很大。直接用该值设计首先肯定安全,其次误差很小。

③如果个别构件出现其弯矩值和剪力值由地震力控制,这种情况一般出现在结构的外围构件中。设计人员或者直接使用该值进行设计,误差不大,或者作为个案单独处理。

砖混底框结构刚度比的计算与调整方法探讨

(A)规范要求

《建筑抗震设计规范》第7.1.8条第3款明确规定:底层框架-抗震墙房屋的纵横两个方向,第二层与底层侧向刚度的比值,6、7度时不应大于2.5,8度时不应大于2.0,且均不应小于1.0。

《建筑抗震设计规范》第7.1.8条第4款明确规定:底部两层框架-抗震墙房屋的纵横两个方向,底部与底部第二层侧向刚度应接近,第三层与底部第二层侧向刚度的比值,6、7度时不应大于2.0,8度时不应大于1.5,且均不应小于1.0。

(B)规范精神

⑴由于过渡层为砖房结构,受力复杂,若作为薄弱层,则结构位移反应不均匀,弹塑性变形集中,从而对抗震不利。

⑵充分发挥底部结构的延性,提高其在地震力作用下的抗变形和耗能能力。

(C)PMCAD对混凝土墙体刚度的计算

⑴对无洞口墙体的计算

①如果墙体高宽比M<1.0,则只计算剪切刚度,计算公式为(略)

②如果墙体高宽比M>1.0,则需计算剪弯刚度,计算公式为(略)

⑵对小洞口墙体的计算

①小洞口墙体的判别标准α=(略)≤0.4

②目前的PMCAD软件,对于砖混底框结构,只允许开设小洞口的剪力墙。对于α≥0.6或洞口高度大于等于0.8倍墙高的大洞口剪力墙,则只能分片输入。

③PMCAD软件根据开洞率按照《抗震规范》表7.2.3乘以墙段洞口影响系数计算小洞口剪力墙的刚度。

(D)工程算例:(例子还有图形等,未录入)本例通过不改变剪力墙布置而用剪力墙开竖缝的方法来满足其刚度比的要求。(略)

(E)设竖缝的剪力墙墙体的构造要求

⑴竖缝两侧应设置暗柱。

⑵剪力墙的竖缝应开到梁底,将剪力墙分乘高宽比大于1.5,但也不宜大于2.5的若干个墙板单元。

⑶对带边框的低矮钢筋混凝土墙的边框柱的配筋不应小于无钢筋混凝土抗震墙的框架柱的配筋和箍筋要求。

⑷带边框的低矮钢筋混凝土墙的边框梁,应在竖缝的两侧1.5倍梁高范围内箍筋加密,其箍

筋间距不应大于100mm。

⑸竖缝的宽度可与墙厚相等,竖缝处可用预制钢筋混凝土块填入,并做好防水。

(F)底部框架-剪力墙部分为两层的砖混底框结构,可以通过开设洞口的方式形成高宽比大于2的若干墙段。

注:本条因为文字编辑的原因略去了一些公式,这些公式可以从其他一些书上看到。

剪切、剪弯、地震力与地震层间位移比三种刚度比的计算与选择

(一)地震力与地震层间位移比的理解与应用

⑴规范要求:《抗震规范》第3.4.2和3.4.3条及《高规》第4.4.2条均规定:其楼层侧向刚度不宜小于上部相邻楼层侧向刚度的70%或其上相邻三层侧向刚度平均值的80%。

⑵计算公式:Ki=Vi/Δui

⑶应用范围:

①可用于执行《抗震规范》第3.4.2和3.4.3条及《高规》第4.4.2条规定的工程刚度比计算。

②可用于判断地下室顶板能否作为上部结构的嵌固端。

(二)剪切刚度的理解与应用

⑴规范要求:

①《高规》第E.0.1条规定:底部大空间为一层时,可近似采用转换层上、下层结构等效剪切刚度比γ表示转换层上、下层结构刚度的变化,γ宜接近1,非抗震设计时γ不应大于3,抗震设计时γ不应大于2。计算公式见《高规》151页。

②《抗震规范》第6.1.14条规定:当地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时,地下室结构的侧向刚度与上部结构的侧向刚度之比不宜小于2。其侧向刚度的计算方法按照条文说明可以采用剪切刚度。计算公式见《抗震规范》253页。

⑵SATWE软件所提供的计算方法为《抗震规范》提供的方法。

⑶应用范围:可用于执行《高规》第E.0.1条和《抗震规范》第6.1.14条规定的工程的刚度比的计算。

(三)剪弯刚度的理解与应用

⑴规范要求:

①《高规》第E.0.2条规定:底部大空间大于一层时,其转换层上部与下部结构等效侧向刚度比γe可采用图E所示的计算模型按公式(E.0.2)计算。γe宜接近1,非抗震设计时γe不应大于2,抗震设计时γe不应大于1.3。计算公式见《高规》151页。

②《高规》第E.0.2条还规定:当转换层设置在3层及3层以上时,其楼层侧向刚度比不应小于相邻上部楼层的60%。

⑵SATWE软件所采用的计算方法:高位侧移刚度的简化计算

⑶应用范围:可用于执行《高规》第E.0.2条规定的工程的刚度比的计算

(四)《上海规程》对刚度比的规定

《上海规程》中关于刚度比的适用范围与国家规范的主要不同之处在于:

⑴《上海规程》第6.1.19条规定:地下室作为上部结构的嵌固端时,地下室的楼层侧向刚度不宜小于上部楼层刚度的1.5倍。

⑵《上海规程》已将三种刚度比统一为采用剪切刚度比计算。

PKPM对底层框架上部砖房结构的设计过程是:1. 用PMCAD主菜单8作整体结构分析并得出底框的地震力;2. 用PMCAD主菜单4对底层框架部分逐个提取每榀框架;3. 用PK的平面杆系有限元分析功能逐个计算每榀框架,并用PK其它菜单画底框施工图。以上的方法对底框部分的计算及绘图效率都较低,SATWE软件新增了底框结构空间分析功能,并提供了两种分析方法:方法一,接PMCAD主菜单8的规范算法,即“建筑抗震设计规范GB50011-2001”规定的简化方法。它将计算分为两步,第一,仍用PMCAD主菜单8的基底剪力法作整体结构分析并得出底框层的地震力,其次,将上部砖房与底部框架分离开,并使底部框架接收上部砖房传来的恒荷载、活荷载及地震力〔包括倾覆力矩〕,最后,仅对底框部分用SATWE进行空间分析。

方法二,有限元整体算法。将上部砖房和底框作为一个整体,考虑砖混底框结构的特点,采用空间组合结构有限元方法进行分析,这种方法也适用于其它各种砌体结构。用以上两种方法计算后,对底框部分的画图可以用SATWE接力PK画图方式,即全楼归并后的成批挑选梁柱画图。对梁的画图程序自动加上底框构造。比以前的底框画图方式要灵活的多了。下面就SATWE软件的应用作如下归纳:一、操作流程在PKPM系列CAD软件中,PMCAD是结构部分的基础模块,通过PMCAD的建模功能(主菜单1、2、3)形成结构的几何数据和荷载数据文件,其它软件模块均要读取上述两组文件。1. PMCAD主菜单8的砖混底框抗震验算对于底框结构,完成结构建模以后,首先要执行PMCAD主菜单8,进行砖混底框结构的抗震验算,其主要是完成以下两项工作:l 按基底剪力法计算结构的地震作用(地震剪力和倾覆力矩),并对上部砖房进行抗震验算。l 竖向导荷计算,把上部砖房的恒、活荷载和自重按支承几何关系传递到底框部分,作为底框部分空间分析的外荷载。在PMCAD的这步操作中,有关参数的含义和作用可参见PMCAD说明书,其中“考虑墙梁作用的上部荷载折减系数”是一个重要系数,在底框部分空间分析中还要用到。PMCAD有关底框结构的操作界面如图一:2.底层框架结构空间分SATWE的析SATWE软件的操作步骤,有关参数的含义和作用可参见SATWE说明书,其中有三个控制参数应特别注意,如图二示:第一个是“总信息”中的“结构材料信息”,在进行底框结构空间分析时应将其设定为“砌体结构”;第二个是“砌体结构信息”中的“底部框架层数”,若为零则程序隐含认为该结构不是底框结构;第三个参数是“砌体结构信息”中的“底框结构空间分析方法”,这是一个控制开关,可选择“接PMCAD主菜单8的规范算法”或“有限元整体算法”,若选择“接PMCAD主菜单8的规范算法”,则程序仅对底框部分进行空间分析,在生成SATWE数据文件时,程序只形成底框部分(一层或两层)的几何信息和荷载信息,自动虑掉上部砖房部分信息;在结构分析时,自动

读取PMCAD主菜单8为SATWE形成的底框部分的地震剪力,上部砖房传递给底框部分的地震剪力、倾覆弯矩、竖向荷载,以及考虑墙梁作用的上部荷载折减系数信息。若选择“有限元整体算法”,则将上部砖房和底框作为一个整体,采用空间组合结构有限元方法进行分析。这时,程序也要读取PMCAD主菜单8为SATWE形成的有关地震剪力调整信息和考虑墙梁作用的上部荷载折减系数信息。3.绘制底框部分梁柱施工图底框梁的画图:用SATEW的三个菜单:梁归并、选择梁的数据、绘制梁的施工图。在执行“选择梁的数据”菜单时,对底框梁,一定要挑选底框梁所在的层号,并选择程序里的选项4(如图五),选择砖混底层框架梁。这样,在画施工图时,程序会自动按底框梁的构造要求画图。底框柱的画图:底框柱的画图操作方法同普通柱。二、应用注意事项对于底框结构,SATEW软件提供了两种分析方法:“接PMCAD主菜单8的规范算法”和“有限元整体算法”,在工程应用中,对于一般的底架结构,应选用“接PMCAD主菜单8的规范算法”,但对于一些特殊的底框结构,如多塔、或有抗震缝等,应人为地采用相应措施,或采用“有限元整体算法”。“有限元整体算法”不仅适用于底框结构,也适用于各种复杂的砌体结构,如内浇外砌、内框架结构、混凝土砌块等。作为一种辅助手段

结构工程师考试辅导:底框--抗震墙的设计

砖混--底框的结构形式,由于它的独特优点,被广泛采用,面多量广。它在PKPM软件计算中需分三步走。地震作用和上部砌体结构计算由PMCAD菜单8完成,底部框架--剪力墙结构计算由SATWE或TAT、PK软件完成,下面是它在PKPM软件中的实现过程。

第1步

用PMCAD主菜单1、2、3、建模,形成完整的几何数据文件和荷载数据文件。当然根据新抗规的要求,此类结构需在底框布置一定数量的抗震墙。在布置构件时可以在相应的网格上,既布置梁也布置墙,这是由底框--抗震墙的特性决定的,同时也是PMCAD建模中的一个特例,其他情况是不允许的,还必须分清是梁承重还是墙承重。

第2步

完成结构建模后,执行PMCAD主菜单8进行砖混结构的抗震验算,同时完成以下两项工作:1:按基底剪力法计算地震作用(含地震剪力和倾覆弯矩),并对上部砖房进行抗震验算。2:竖向导荷计算,把上部砖房的恒、活荷载和自重按支撑几何关系传递到底框部分,作为底框部分空间分析的外荷载。

在PMCAD的这步操作中,新版软件增加了参数,其中比较重要的是“考虑墙梁作用上部荷载折减系数”参数,可按软件的操作提示选用。

在满足了抗震验算以及上、下刚度比(抗规7.1.8-3、4)等各项指标后,程序分别给出文本计算书以及底框荷载。

第3步

底部框架--抗震墙的计算。软件把房屋底框顶部切开,将上部砌体的外荷载和结构自重,作用在底框顶部,不考虑上不砌体的刚度的贡献,把底框部分作为独立结构分析。此时有PK、TAT、SATWE三个软件可供选择计算,其中SATWE、PK可适用于同时设置钢筋混凝土和砌体抗震墙的底层框架--抗震墙结构,而TAT仅适用于砌体抗震墙的底层框架--抗震墙结构。

1:PK软化计算:

在PMCAD菜单4生成的各轴线平面“砖混底框”数据文件,顶层在同一平面,不出现错层、斜梁,上部荷载选择传给梁,不传给墙。

外荷载应注意捡查调整,并应把横梁定义为底框梁。

2:SATWE三维设计软件计算

在“总信息”栏中“结构材料信息”设计参数里选择“砌体结构”

随后是“砌体结构信息”栏中“底层框架层数”,可填写一个正数,也可填一个负数。填正数则按“接PM主菜单8的规范算法”(根据“抗规GB50011-2001“),这是首选方法。仅对底框部分进行空间分析,在生成SATWE数据文件时,程序将只生成底框部分的几何数据文件和荷载数据文件。自动滤掉上部砖房部分信息。可在前处理”图形检查与修改“中”各层荷载简图“里检查修改;在结构分析时,读取的是第二次生成的数据文件。

若填一个负数,则按”有限元整体算法“,将上部砖房和底框做为一个整体,采用空间组合

结构有限元方法进行分析,对于一些特殊的底框,如有抗震缝、多塔等,第一种方法程控编制暂未考虑这些特殊因素的影响,在这种情况下,可采用这种方法计算,但此方法有些内容已超出了现行规范的规定,做为一种辅助手段,计算结果仅供参考。

3:TAT三维设计软件计算:

仅”高层版“TAT提供了底框部分的空间分析计算。首先在”接PMCAD生成TAT数据“对话框里选中”作为底框砖混计算“选项,参数对话框中选中”框架结构“体系,通过数据检查后,进入”特殊荷载查看和定义”项,并在结构顶层平面图中选中”砖混底框L“即可校对确认。

底框计算的一切后处理,均与普通框架结构一样,如位移、内力、配筋、裂缝、施工图等,其查阅方式、输出打印方式等也与普通框架结构一样。

maya线框渲染

新手必看:Maya模型线框的常用渲染方法 当我们完成3D场景的作品后,由于一些特殊需要,如展示模型布线、模拟网格空间效果、卡通线框等,需要在渲染时让模型包含线框或者单纯显示线框。 Maya至2009版本,一直没有类似3dsMax那样的材质线框渲染设定;而包含于Maya 内置渲染器的模型线框渲染功能,通常也无预设。因此Maya线框渲染的方法是值得探究学习的。以下就讲解下常用的操作步骤。 MayaHardware硬件渲染器 用硬件渲染绝对是效率最高的渲染方式。不过提到使用硬件渲染器渲染线框,很多人都会误以为是批渲染设置面板下RenderUsing的MayaHardware渲染选项。其实应该是使用Window->RenderingEditors->HardwareRenderBuffer(硬件渲染缓冲)来完成。

1. 开启HardwareRenderBuffer窗口,进入Render菜单下的Attributes窗口。

2. 设置如下: 3. DisplayOptions区块下可设置Maya场景中的特殊物体是否可渲染,如参考网格Grid,摄像机图标CameraIcons,灯光图标LightIcons等

4. 线框的颜色以图层的显示为参考,因此我们可以选择模型,加入到新建的显示层中;双击显示层右边的斜线方框,在弹出的面板中选择颜色。你可以对每个物体使用不同的线条颜色。 5. 执行Render->RenderSequence,生成的图片序列将保存到渲染设置面板的保存路径中。

6. 如果你需要隐藏背面混乱的线条,只显示模型前面部分,可以在模型的属性面板中设置如下: 如果模型较多,可直接到Disply->Polygons->CustomPolygonDisplay窗口下开启BackfaceCulling为On。

ug线框图

项目5 线框图二 【项目要求】 创建线框造型。图形尺寸如图5-1所示。 图5-1 图形尺寸 【学习目标】 ●掌握绘制曲线的基本方法及常用的曲线绘制工具。 ●掌握坐标系的使用及坐标平面的选择。 【知识重点】 矩形、圆、圆弧、 【知识难点】 圆弧平面。 5.1 设计思路 (1)创建矩形; (2)创建圆及圆弧连接; 5.2 操作步骤 5.2.1 新建文件 (1)单击【文件】→【新建】,或者单击图标,出现“文件新建”对话框,选择“模型”然后在“模板”内,选择“毫米”为单位,选择“模型”为模板类型。 (2)在新文件名中输入文件名“XK-2”,然后选择文件所放置的位置,点击“确定”按钮,即可建立文件名为“XK-2”、单位为“毫米”的文件,并进入到建模模块。 5.2.2 线框造型 (1)选择下拉菜单【插入】→【曲线】→【矩形】命令,输入矩形的起点,如图5-2所示

的设置。输入终点。单击“确定”,结果如图5-3所示。 图5-2 矩形对话框 图5-3 矩形绘制 (2)选择下拉菜单【插入】→【曲线】→【基本曲线】命令,出现“基本曲线”对话框,选择圆角图标,如图5-4所示,出现“曲线倒圆”对话框,选择曲线倒圆图标并在半径栏输入16,倒圆结果如图5-5所示。

图5-4 基本曲线对话框 图5-5 曲线倒圆 (3)另一边曲线倒圆,在半径栏输入20,倒圆结果如图5-6所示。 图5-6曲线倒圆 (4)选择下拉菜单【插入】→【曲线】→【圆】命令,选择“圆心半径”。绘制Φ50的圆,如图5-7所示。

图5-7 绘制圆 (5)选择下拉菜单【插入】→【曲线】→【圆弧】命令,弹出“圆弧”对话框,选择“三点画圆弧”,选择平面XC-ZC,参数设置如图5-8所示。单击“应用”。 图5-8 圆弧参数 (6)绘制R200的圆弧,参数设置如图5-9所示。单击“应用”,结果如图5-10所示。

正向设计

汽车正向设计 汽车车身除了要有漂亮的外表和与众不同的个性特征,同时还要能安全可靠地行驶,这就需要整个设计过程融入各种相关知识,包括车身结构、制造工艺要求、空气动力学、人机工程学等。细化开发流程与同步开发手段,对于设计出消费者认可的新车型至关重要。 汽车车身设计简单理解是根据一款车型的多方面要求来设计汽车的外观及内饰,使其在充分发挥性能的基础上艺术化。汽车车身除了要有漂亮的外表和与众不同的个性特征,同时还要能安全可靠地行驶,这就需要整个设计过程融入各种相关的知识:车身结构、制造工艺要求、空气动力学、人机工程学、工程材料学、机械制图学、声学和光学知识。从一个灵感到最后实现,需要一系列的步骤。得到市场的认可,性能优良的内“芯”,再加上一袭新衣包装,才是新车待嫁时。下面,让我们看看正向设计如何为一款新车设计“嫁衣”。 一.车身正向设计流程 1. 项目策划 2.概念设计阶段 3.产品设计工程阶段 4.样车试制和试验阶段 5.生产准备阶 6.批量生产 项目策划 a.项目策划包括:项目计划、可行性分析、项目决策及组建项目组等几个方面。图1 为项目策划阶段的示意图。 b.汽车企业的产品规划部门必须做好企业产品发展的近期和远期规划,具有市场的 前瞻性与应变能力。项目前期需要在市场调研的基础上生成项目建议书,明确汽车形式及市场目标。可行性分析包括:政策法规分析、竞争对手和竞争车型、自身资源和研发能力的分析等。 c.项目论证要分析与审查论点的可行性和论据的可靠性与充分性。经过这一阶段, 要开发一个什么样的车型,类似于同行什么等级的车型,其性价比方面有哪些创意与特点即展现在我们面前。 d.项目策划的最后阶段是组建项目组:组建新品开发项目小组、确立项目小组成员 的职责、制定动态的项目实施计划、明确各阶段的项目工作目标、规定各分类项目的工作内容、计划进度和评价要求。 概念设计阶段 1. 总体布置草图设计:绘制产品设计工程的总布置图(一方面是汽车造型的依据; 另一方面它是详细总布置图确认的基础,在此基础上将产品的结构具体化,直至完成所有产品零部件的设计。 2. 造型设计:包含外型和内饰设计两大部分,设计阶段包含创意草图和效果图设计: 在这一过程中,要比较竞争对手的产品,拓宽思路,勾画出多种效果图,再从中选择较为满意的几种效果图,供专家小组评审。图3、4分别为造型设计阶段的草图与效果图。创意的过程需全面融入产品设计与产品制造的要求,这个阶段要进行多方

BIM正向设计项目案例

BIM正向设计之仿古建筑设计 1.项目概况 本项目是一个小型仿古建筑、结构设计。建筑占地约592.9平,总建筑面积为543.3平。建筑用途为家族祠堂。建筑层数为地上一层,二层。项目设计安排时间:10天。 2.项目意义 由于单位业务繁忙,因此这个项目安排的是新手建筑和有经验的结构,考虑主专业建筑对这项目的理解稍欠。同时,也为了加深单位自身BIM正向设计的流程和工作模型。因此对这个项目采用BIM正向设计。希望通过BIM的介入,提高各专业设计师之间的沟通效率,提高项目进度和质量。同时在完成施工图设计后,施工单位一同介入进行可建造性的分析,避免施工过程的图纸错误。 3.设计流程 3.1.建立模型 由建筑设计师操手通过REVIT建立BIM模型,通过和结构专业进行可视化专业沟通,完善模型,规避建筑结构的碰撞问题。如最先的模型楼梯休息平台与窗户碰撞。 确定室外楼梯的做法(有无梯柱、宽度、起止位置等)。

确定两相邻屋檐的悬挑长度,以避免雨水向室外楼梯自由排水。 确定房屋侧面的雨棚做法,雨棚梁的结构做法

确定前后建筑的层次关系 3.2.专业设计及出图 模型确立后,建筑设计师通过模型导出建筑平面、立面、剖面、大样等内容。至此,作为项目注专业的建筑已完成专业协调的工作,回归自己本建筑专业的施工图绘制工作。由于仿古建筑的造型屋面建模难度大、建模成本高,因此将此部

分内容在CAD中深化,并未在模型中建立。力求结合revit和CAD的各自特点,提高设计的效率和质量,并不追求为了BIM正向设计而完全100%REVIT出图。

作为结构专业,由于在建模阶段,已经完全确定了梁板柱的位置关系,包括雨棚梁、梯间梁等容易出错的地方。也完全完成了专业之间协调沟通的工作,回归到自己本专业的结构设计。同时,通过模型的整理,之间出具结构专业的模板图,也大大减少了结构设计师的绘图工作。

版式设计工作流程

产品模版设计工作流程 2009.12 一、前提条件①②③④ ⑤为更加丰富现有大众产品,需要不断有新的设计模板更新。 市场方向为大众影像产品,根据现有的产品模板进行设计。 设计尺寸,在无特别说明的情况下,按照原尺寸进行新模板的设计。 模版风格,在无特别说明的情况下,按照原风格进行新模板的设计。 装订工艺,在无特别说明的情况下,按照已确定的装订工艺要求进行新模板的设计。 二、具体流程 ①项目安排 1.设计总监制定新模板的数量,时间表,风格等具体要求,并向总经理汇报。 2.计划通过后设计部进行分配工作,根据工作进度表进行设计制作; ②信息收集 1.设计人员根据设计需要进行相关的素材收集; 2.设计人员收集相关的图片资料,确认图片来源,使用权限。并向总监汇报。 ③设计制作 1.设计出模板第一版草案,整个设计部进行讨论; 2.根据讨论结果,如废除第一版草案,重新设计草案,循环第一步;

3.根据讨论结果,如第一版草案通过,进行深入设计,根据时间进度完成设计; 4.设计出模板第一版完稿,设计部进行讨论,提出修改意见; 5.修改完成后,进入印前调整阶段,关键是(影像图片)颜色调整,模板的色彩搭配调整;④印刷小样 1.完稿文件比例缩小后进行印刷; 2.小样印刷完成后,设计人员进行确认检查; 3.检查无误,提交印刷小样,并标注日期,设计者姓名; ⑤会议 1.总经理+影像市场部+设计部进行印刷小样讨论; 2.确定新的设计模板;需要调整的模板,需要废除的模板; 3.通过后的模板,定义为新版式,确立版式名称; ⑥完善上架 1.新版式完善工作,完善尺寸,完善各装订工艺的封面文件; 2.由设计师确定尺寸及装订工艺的成品规格,并交付印刷; 4.特别的出众的产品可以制作相应的海报广告进行强势推广。 5.将新产品录入设计部工作《大众产品》档案中;并备份留底文件; 三、保密制度 1.所有新产品的设计源文件不得拷贝给客户或者陌生人; 2.每位设计师电脑均需加密,除特殊情况外,不得告诉其他部门人员得知;

如何制作线框镂空3D模型,并用于3D打印

如何制作线框镂空模型 【效果展示】 首先我们来看下效果。如下图,由Bunny模型得到它的线框镂空模型。这种镂空是不是也很美? 图1 线框效果展示 接下来我就来教大家怎么由一般的模型得到这种线框镂空模型。 【需要的工具】 Meshmixer/ZBrush(二选一),3ds Max,测试模型Bunny.obj。 Meshmixer(提取密码:tk5w)是一款Autodesk开发的三维模型设计软件,主要用于修改、拼接模型,还可以对模型进行结构分析,添加支撑以备打印。3ds Max(提取密码:t1rn)这款大名鼎鼎的CG建模软件相信大家都知道吧。它是Discreet公司开发的(后被Autodesk公司合并)基于PC系统的三维动画渲染和制作软件,广泛应用于广告、影视、工业设计、建筑设计、三维动画、多媒体制作、游戏等领域。 【制作思路】 用过3ds Max的朋友应该都知道晶格(Lattice)这个修改器。对,它就是将一个模型变成线框模型。我们本次教程中主要也是使用这个修改器。但是,如果提供的模型面数很多,布线很密集怎么办?这种情况下,我们就要进行预处理操作——简化模型。我们可以用Meshmixer或者ZBrush的减面插件(Decimation Master)来实现这个目的。相对来说,ZBrush的表现更加优秀一些。

【操作演示】 我们以Meshmixer作为本次操作示范的工具。 Step 1:Meshmixer导入Bunny模型 双击打开Meshmixer,该软件系统自带了Bunny模型,点击快速导航区的兔子图标即可导入。鼠标右键旋转视图,滚动鼠标滚轮缩放视图,点击鼠标滚轮平移视图。 图2 Meshmixer导入模型 Step 2:全选整个区域 导入兔子模型之后,点击左边工具栏的【Select】(选择)工具,按下Ctrl+A 全选所有的面。 图3 选择模型

汽车正向设计

汽车正向设计 新车型的研发是一个非常复杂的系统工程,以至于它需要几百号人花费上3、4年左右的时间才能完成。不同的汽车企业其汽车的研发流 程有所不同,我们下面讲述的是正向开发的量产汽车一般的研发流程。以满足车友对汽车研发流程的好奇感研发流程包括管理、设计、组织等方方面面的辅助流程,本文主要向大家介绍汽车研发中的核心流程,也就是专业的汽车设计开发流程,这一流程的起点为项目立项,终点为量产启动,主要包括5个阶段: 一、方案策划阶段 一个全新车型的开发需要几亿甚至十几亿的大量资金投入,投资风险非常大,如果不经过周密调查研究与论证,就草率上马新项目,轻则会造成产品先天不足,投产后问题成堆;重则造成产品不符合消费者 需求,没有市场竞争力。因此市场调研和项目可行性分析就成为了新项目至关重要的部分。通过市场调研对相关的市场信息进行系统的收集、整理、纪录和分析,可以了解和掌握消费者的汽车消费趋势、消费偏好和消费要求的变化,确定顾客对新的汽车产品是否有需求,或者是否有潜在的需求等待开发,然后根据调研数据进行分析研究,总结出科学可靠的市场调研报告,为企业决策者的新车型研发项目计划,提供科学合理的参考与建议。 汽车市场调研包括市场细分、目标市场选择、产品定位等几个方面。项目可行性分析是在市场调研的基础上进行的,根据市场调研报告生成项目建议书,进一步明确汽车形式(也就是车型确定是微型车还是

中高级车)以及市场目标。可行性分析包括外部的政策法规分析、以及内部的自身资源和研发能力的分析,包括设计、工艺、生产以及成本等方面的内容。在完成可行性分析后,就可以对新车型的设计目标进行初步的设定,设定的内容包括车辆形式、动力参数、底盘各个总成要求、车身形式及强度要求等。 将初步设定的要求发放给相应的设计部门,各部门确认各个总成部件要求的可行性以后,确认项目设计目标,编制最初版本的产品技术描述说明书,将新车型的一些重要参数和使用性能确定下来。在方案策划阶段还有确定新车型是否开发相应的变形车,确定变形车的形式以及种类。项目策划阶段的最终成果是一份符合市场要求,开发可行性能够保证得到研发各个部门确认的新车型设计目标大纲。该大纲明确了新车型的形式、功能以及技术特点,描述了产品车型的最终定位,是后续研发各个过程的依据和要求,是一份指导性文件。 二、概念设计阶段 概念设计阶段开始后就要制定详细的研发计划,确定各个设计阶段的时间节点;评估研发工作量,合理分配工作任务;进行成本预算,及时控制开发成本;制作零部件清单表格,以便进行后续开发工作。概念车设计阶段的任务主要包括总体布置草图设计和造型设计两个部分。 1. 总体布置草图 总体布置草图也称为整体布置草图、整车布置草图。绘制汽车总布置草图是汽车总体设计和总布置的重要内容,其主要任务是根据汽车的总体方案及整车性能要求提出对各总成及部件的布置要求和特性参

正向设计与逆向设计的异同

正向设计 传统以来,工业产品的开发均是循著序列严谨的研发流程,从功能与规格的预期指标确定开始,构思产品的零组件需求,再由各个元件的设计、制造以及检验零组件组装、检验整机组装、性能测试等程序来完成。每个元件都保留有原始的设计图,此设计图目前已广用CAD 图档来保存。每个元件的加工也有所谓的工令图表,对复杂形状元件则以CAM软体产生NC 加工档案来保存。每个元件的尺寸合格与否则以品管检验报告来记录。这些所记录的档案均属公司的智慧财产,一般通称机密(Know - how) 。这种开发模式称为预定模式(Prescriptive model) ,此类开发工程亦通称为顺向工程(ForWard Engineering) 。对每一元件来说,其顺向工程的流程。 逆向工程,有的人也叫反求工程,英文是reverse engineering 。 是指从实物上采集大量的三维坐标点,并由此建立该物体的几何模型,进而开发出同类产品的先进技术。逆向工程与一般的设计制造过程相反,是先有实物后有模型。仿形加工就是一种典型的逆向工程应用。目前,逆向工程,逆向工程的应用已从单纯的技巧性手工操作,发展到采用先进的计算机及测量设备,进行设计、分析、制造等活动,如获取修模后的模具形状、分析实物模型、基于现有产品的创新设计、快速仿形制造等。 通俗说,从某种意义上说,逆向工程就是仿造。这里的前提是默认我们传统的设计制造为“正向工程(当然,没有这种说法) ”。 软件的逆向工程是分析程序,力图在比源代码更高抽象层次上建立程序的表示过程,逆向工 程是设计的恢复过程。逆向工程工具可以从已存在的程序中抽取数据结构、体系结构和程序设计信息。 逆向工程软件简介 Imageware Imageware 由美国EDS 公司出品,是最著名的逆向工程软件,正被广泛应用于汽车、航空、航天、消费家电、模具、计算机零部件等设计与制造领域。该软件拥有广大的用户群,国外有BMW、Boeing 、GM、Chrysler 、Ford 、raytheon 、Toyota 等著名国际大公司,国内则有上海大众、上海交大、上海 DELPHI、成都飞机制造公司等大企业。 以前该软件主要被应用于航空航天和汽车工业,因为这两个领域对空气动力学性能要求很高,在产品开发的开始阶段就要认真考虑空气动力性。常规的设计流程首先根据工业造型 需要设计出结构,制作出油泥模型之后将其送到风洞实验室去测量空气动力学性能,然后再 根据实验结果对模型进行反复修改直到获得满意结果为止,如此所得到的最终油泥模型才是符合需要的模型。如何将油泥模型的外形精确地输入计算机成为电子模型,这就需要采用逆 向工程软件。首先利用三坐标测量仪器测出模型表面点阵数据,然后利用逆向工程软件( 例如:Imageware surfacer) 进行处理即可获得class 1 曲面。 随着科学技术的进步和消费水平的不断提高,其它许多行业也开始纷纷采用逆向工程软件进行产品设计。以微软公司生产的鼠标器为例,就其功能而言,只需要有三个按键就可以满足使用需要,但是,怎样才能让鼠标器的手感最好,而且经过长时间使用也不易产生疲劳

高中物理基本模型之线框模型

高中物理《线框模型》专题训练与解析 例1.(多选)如图所示,在匀强磁场的上方有一质量为m、半径为R的细导线做成的圆环,圆环的圆心与匀强磁场的上边界的距离为h.将圆环由静止释放,圆环刚进入磁场的瞬间和完全进入磁场的瞬间,速度均为v.已知匀强磁场的磁感应强度为B,导体圆环的电阻为r,重力加速度为g,则下列说法正确的是() A.圆环刚进入磁场的瞬间,速度v=2g(h-R) B.圆环进入磁场的过程中,电阻产生的热量为2mgR C.圆环进入磁场的过程中,通过导体横截面的电荷量为πBR2 r D.圆环进入磁场的过程做的是匀速直线运动 例2.(多选)半径为r、带缺口的刚性金属圆环在纸面上固定放置,在圆环的缺口两端引出两根导线,分别与两块垂直于纸面固定放置的平行金属板A、B连接,两板间距为d且足够宽,如图甲所示.有一变化的磁场垂直于纸面,规定向内为正,变化规律如图乙所示.在平行金属板A、B正中间有质量未知、电荷量为q 的带电液滴,液滴在0~0.1s处于静止状态,已知重力加速度为g.则以下说法正确的是() 甲乙 A.液滴带正电B.液滴的质量为qπr2 10gd C.第0.3s时液滴的运动方向改变D.第0.4s时液滴距初始位置距离为0.08g(单位:米)

直斜面向上,另一个垂直斜面向下,宽度均为L ,如图所示.一个质量为m 、电阻为R 、边长也为L 的正方形线框在t=0时刻以速度v 0进入磁场,恰好做匀速直线运动,若经过时间t 0,线框ab 边到达gg ′与ff ′中间位置时,线框又恰好做匀速运动,则下列说法正确的是() A .当ab 边刚越过ff ′时,线框加速度的大小为g sin θ B .t 0时刻线框匀速运动的速度为 v 0 4 C .t 0时间内线框中产生的焦耳热为32mgL sin θ+15 32mv 20 D .离开磁场的过程中线框将做匀速直线运动

正向设计与逆向设计的异同

正向设计 传统以来,工业产品得开发均就是循著序列严谨得研发流程,从功能与规格得预期指标确定开始,构思产品得零组件需求,再由各个元件得设计、制造以及检验零组件组装、检验整机组装、性能测试等程序来完成。每个元件都保留有原始得设计图,此设计图目前已广用CAD图档来保存。每个元件得加工也有所谓得工令图表,对复杂形状元件则以CAM软体产生NC加工档案来保存。每个元件得尺寸合格与否则以品管检验报告来记录。这些所记录得档案均属公司得智慧财产,一般通称机密(Know - how)。这种开发模式称为预定模式(Prescriptive model),此类开发工程亦通称为顺向工程(ForWard Engineering)。对每一元件来说,其顺向工程得流程。 逆向工程,有得人也叫反求工程,英文就是reverse engineering。 就是指从实物上采集大量得三维坐标点,并由此建立该物体得几何模型,进而开发出同类产品得先进技术。逆向工程与一般得设计制造过程相反,就是先有实物后有模型。仿形加工就就是一种典型得逆向工程应用。目前,逆向工程,逆向工程得应用已从单纯得技巧性手工操作,发展到采用先进得计算机及测量设备,进行设计、分析、制造等活动,如获取修模后得模具形状、分析实物模型、基于现有产品得创新设计、快速仿形制造等。 通俗说,从某种意义上说,逆向工程就就是仿造。这里得前提就是默认我们传统得设计制造为“正向工程(当然,没有这种说法)”。 软件得逆向工程就是分析程序,力图在比源代码更高抽象层次上建立程序得表示过程,逆向工程就是设计得恢复过程。逆向工程工具可以从已存在得程序中抽取数据结构、体系结构与程序设计信息。 逆向工程软件简介 Imageware Imageware 由美国EDS 公司出品,就是最著名得逆向工程软件,正被广泛应用于汽车、航空、航天、消费家电、模具、计算机零部件等设计与制造领域。该软件拥有广大得用户群,国外有BMW、Boeing、GM、Chrysler、Ford、raytheon、Toyota 等著名国际大公司,国内则有上海大众、上海交大、上海DELPHI、成都飞机制造公司等大企业。 以前该软件主要被应用于航空航天与汽车工业,因为这两个领域对空气动力学性能要求很高,在产品开发得开始阶段就要认真考虑空气动力性。常规得设计流程首先根据工业造型需要设计出结构,制作出油泥模型之后将其送到风洞实验室去测量空气动力学性能,然后再根据实验结果对模型进行反复修改直到获得满意结果为止,如此所得到得最终油泥模型才就是符合需要得模型。如何将油泥模型得外形精确地输入计算机成为电子模型,这就需要采用逆向工程软件。首先利用三坐标测量仪器测出模型表面点阵数据,然后利用逆向工程软件(例如:Imageware surfacer)进行处理即可获得class 1 曲面。 随着科学技术得进步与消费水平得不断提高,其它许多行业也开始纷纷采用逆向工程软件进行产品设计。以微软公司生产得鼠标器为例,就其功能而言,只需要有三个按键就可以满足使用需要,但就是,怎样才能让鼠标器得手感最好,而且经过长时间使用也不易产生疲劳感

汽车正向设计流程

车身正向开发流程 汽车车身除了要有漂亮的外表和与众不同的个性特征,同时还要能安全可靠地行驶,这就需要整个设计过程融进各种相关知识,包括车身结构、制造工艺要求、空气动力学、人机工程学等。细化开发流程与同步开发手段,对于设计出消费者认可的新车型至关重要。 汽车车身设计简单理解是根据一款车型的多方面要求来设计汽车的外观及内饰,使其在充分发挥性能的基础上艺术化。汽车车身除了要有漂亮的外表和与众不同的个性特征,同时还要能安全可靠地行驶,这就需要整个设计过程融进各种相关的知识:车身结构、制造工艺要求、空气动力学、人机工程学、工程材料学、机械制图学、声学和光学知识。从一个灵感到最后实现,需要一系列的步骤。得到市场的认可,性能优良的内“芯”,再加上一袭新衣包装,才是新车待嫁时。下面,让我们看看正向设计如作甚一款新车设计“嫁衣”。 项目策划 项目策划包括:项目计划、可行性分析、项目决策及组建项目组等几个方面。图1为项目策划阶段的示意图。 图1 项目策划阶段示意图 汽车企业的产品规划部分必须做好企业产品发展的近期和远期规划,具有市场的前瞻性与应变能力。项目前期需要在市场调研的基础上天生项目建议书,明确汽车形式及市场目标。可行性分析包括:政策法规分析、竞争对手和竞争车型、自身资源和研发能力的分析等。 项目论证要分析与审查论点的可行性和论据的可靠性与充分性。经过这一阶段,要开发一个什么样的车型,类似于同行什么等级的车型,其性价比方面有哪些创意与特点即展现在我们眼前。 项目策划的最后阶段是组建项目组:组建新品开发项目小组、确立项目小组成员的职责、制定动态的项目实施计划、明确各阶段的项目工作目标、规定各分类项目的工作内容、计划进度和评价要求。 概念设计阶段 概念设计在新产品开发中有着重要地位,因此,新产品概念设计流程再造是新产品开发流程再造成败的关键所在。一个全新的汽车创意造型设计分为以下几部分: 1. 总体布置草图设计:绘制产品设计工程的总布置图(如图2),一方面是汽车造型的依据;另一方面它是具体总布置图确认的基础,在此基础上将产品的结构具体化,直至完成所有产品零部件的设计。

【Maya】模型线框的常用渲染方法

【Maya】模型线框的常用渲染方法 当我们完成3D场景的作品后,由于一些特殊需要,如展示模型布线、模拟网格空间效果、卡通线框等, 需要在渲染时让模型包含线框或者单纯显示线框。 Maya至2009版本,一直没有类似3dsMax那样的材质线框渲染设定;而包含于Maya内置渲染器的模型线框渲染功能,通常也无预设。因此Maya线框渲染的方法是值得探究学习的。以下就讲解下常用的操作 步骤。 MayaHardware硬件渲染器 用硬件渲染绝对是效率最高的渲染方式。不过提到使用硬件渲染器渲染线框,很多人都会误以为是批渲染设置面板下RenderUsing的MayaHardware渲染选项。其实应该是使用 Window->RenderingEditors->HardwareRenderBuffer(硬件渲染缓冲)来完成。 1. 开启HardwareRenderBuffer窗口,进入Render菜单下的Attributes窗口。

2. 设置如下: 3. DisplayOptions区块下可设置Maya场景中的特殊物体是否可渲染,如参考网格Grid,摄像机图标 CameraIcons,灯光图标LightIcons等

4. 线框的颜色以图层的显示为参考,因此我们可以选择模型,加入到新建的显示层中;双击显示层右边的 斜线方框,在弹出的面板中选择颜色。你可以对每个物体使用不同的线条颜色。

5. 执行Render->RenderSequence,生成的图片序列将保存到渲染设置面板的保存路径中。

6. 如果你需要隐藏背面混乱的线条,只显示模型前面部分,可以在模型的属性面板中设置如下:

3DS MAX实体与线框混合渲染技巧

教程简介:介绍实体与线框混合渲染技巧 使用软件:3DS MAX 原始教程链接: 在这篇教程里,你将学习如何将一个物体渲染为既有实体又有线框的图,并且不使用photoshop和除3d studio max以外的任何软件。知识点包括线框、透明贴图、push编辑器和lattice编辑器。这篇教程针对初学者,但对更高级的3D艺术家来说也很有趣。虽然它基于3D Studio Max,相同的技术适用于很多其他3D产品。 第一步 这不是一个建模教程,你需要自己在场景中添加一个物体。这可以是任何东西,从简单的球体到详细的角色。我使用网站LOGO上坚果的一部分。为了得到更好的效果,模型需要先贴图或给它一个基本的材质。 第二步 选择物体并按下CTRL-V来克隆一个。在Clone Option面板,选择copy,修改名字为clone,按下OK。 第三步 选择克隆物体(在克隆物体的时候会自动选择),添加一个push编辑器,Push Value 为0.30(多少取决于模型的几何尺寸,你可以在第七步进行微调)。 第四步 这一步是可选的。如果你使用一个应用了meshsmooth编辑器的物体,或者模型是打开

了NURBS Subdivision的Editable Poly,调低Iterations值。举个例子,如果原物体的Iterations值是1,那将克隆物体的Iterations值调为0。 第五步 按下M键打开材质编辑器(或者从rendering菜单选择),选择一个空的材质球并命名为wire。改变过渡色为你想要给线框的颜色。拖动材质到场景中外面的物体,或者在外面物体选择的情况下点击Assign Material to Selection按钮。 第六步 钩选wire选项,向下卷动一点到Extended parameters卷展栏。改变线框厚度为0.3(在渲染后试试其他值,看哪个更适合你的模型)。 第七步 现在按F9或F10,渲染并检查结果。如果某些点线框在实体模型里面,你就要给克隆物体的push编辑器增加push值。如果在实体与线框之间有(太多)空间,减小push值。 第八步 这是另一个对于光滑过的物体的可选步骤。如果克隆物体Iterations太低,它可能看起来

集成电路设计流程

集成电路设计流程 . 集成电路设计方法 . 数字集成电路设计流程 . 模拟集成电路设计流程 . 混合信号集成电路设计流程 . SoC芯片设计流程 State Key Lab of ASIC & Systems, Fudan University 集成电路设计流程 . 集成电路设计方法 . 数字集成电路设计流程 . 模拟集成电路设计流程 . 混合信号集成电路设计流程 . SoC芯片设计流程 State Key Lab of ASIC & Systems, Fudan University 正向设计与反向设计 State Key Lab of ASIC & Systems, Fudan University 自顶向下和自底向上设计 State Key Lab of ASIC & Systems, Fudan University Top-Down设计 –Top-Down流程在EDA工具支持下逐步成为 IC主要的设计方法 –从确定电路系统的性能指标开始,自系 统级、寄存器传输级、逻辑级直到物理 级逐级细化并逐级验证其功能和性能 State Key Lab of ASIC & Systems, Fudan University Top-Down设计关键技术 . 需要开发系统级模型及建立模型库,这些行 为模型与实现工艺无关,仅用于系统级和RTL 级模拟。 . 系统级功能验证技术。验证系统功能时不必 考虑电路的实现结构和实现方法,这是对付 设计复杂性日益增加的重要技术,目前系统 级DSP模拟商品化软件有Comdisco,Cossap等, 它们的通讯库、滤波器库等都是系统级模型 库成功的例子。 . 逻辑综合--是行为设计自动转换到逻辑结构 设计的重要步骤 State Key Lab of ASIC & Systems, Fudan University

汽车车身设计流程全面介绍(正向设计)

汽车车身设计流程全面介绍(正向设计)汽车车身设计简单理解是根据一款车型的多方面要求来设计汽车的外观及内饰,使其在充分发挥性能的基础上艺术化。汽车车身除了要有漂亮的外表和与众不同的个性特征,同时还要能安全可靠地行驶,这就需要整个设计过程融入各种相关的知识:车身结构、制造工艺要求、空气动力学、人机工程学、工程材料学、机械制图学、声学和光学知识。从一个灵感到最后实现,需要一系列的步骤。得到市场的认可,性能优良的内“芯”,再加上一袭新衣包装,才是新车待嫁时。下面,让我们看看正向设计如何为一款新车设计“嫁衣”。 项目策划 项目策划包括:项目计划、可行性分析、项目决策及组建项目组等几个方面。图1为项目策划阶段的示意图。 汽车企业的产品规划部门必须做好企业产品发展的近期和远期规划,具有市场的前瞻性与应变能力。项目前期需要在市场调研的基础上生成项目建议书,明确汽车形式及市场目标。可行性分析包括:政策法规分析、竞争对手和赫;车型、自身资源和研发能力的分析等。 项目论证要分析与审查论点的可行性和论据的可靠性与充分性。经过这一阶段,要开发一个什么样的车型,类似于同行什么等级的车型,其性价比方面有哪些创意与特点即展现在我们面前。 项目策划的最后阶段是组建项目组:组建新品开发项目小组、确立项目小组成员的职责、制定动态的项目实施计划、明确各阶段的项

目工作目标、规定各分类项目的工作内容、计划进度和评价要求。 概念设计阶段 概念设计在新产品开发中有着重要地位,因此,新产品概念设计流程再造是新产品开发流程再造成败的关键所在。一个全新的汽车创意造型设计分为以下几部分: 1. 总体布置草图设计:绘制产品设计工程的总布置图,一方面是汽车造型的依据;另一方面它是详细总布置图确认的基础,在此基础上将产品的结构具体化,直至完成所有产品零部件的设计。 2. 造型设计:包含外型和内饰设计两大部分。 设计阶段包含创意草图和效果图设计:在这一过程中,要比较竞争对手的产品,拓宽思路,勾画出多种效果图,再从中选择较为满意的几种效果图,供专家小组评审。创意的过程需全面融入产品设计与产品制造的要求,这个阶段要进行多方面的评审与修改,直到最后确定效果图方案。 3. 油泥模型制作阶段 概念设计的最后阶段是制作油泥模型:制作3~5个1:4油泥模型,制作小比例模型主要是为了节约成本及时间。对外观评审后,选定其中一个制作1:1油泥模型;根据总布置图构建1:1的主模型线图,接下来制作1:1的油泥模型。在制作油泥模型的过程中,还需要组织多次总布置验证,各领域的问题都要考证造型的合理性,直到最后的油泥模型冻结。

Maya模型线框的常用渲染方法

Maya模型线框的常用渲染方法 (2011-01-12 00:42:11) 转载 分类:三维动画教育 标签: maya 盛世动漫 三维动画 中国动画 教育 文化 Maya模型线框的常用渲染方法 MR渲染器是世界上几个强大的渲染器之一。Maya集成了MR渲染器,并且一直在强化其功能。虽然MR渲染器尚不能完全兼容Maya内部的一些材质节点,不过从发展状况来看,似乎有瓜分MayaSoftware动画渲染功能的势头。MentalRay特有的GI和FG,能模拟现实环境的全局光照,同时也会加大渲染成本。 在通常情况下,未开启GI和FG的MentalRay渲染效果与MayaSoftware差不多,除了时间上稍慢。Maya有不少MR材质,除了3S次级反射材质、车漆以及光子这类超写实材质,MR还包含有专门的线条处理节点。 以下就重点介绍MR渲染线框的强大功能。 1. 全选场景中的所有物体,右键添加一个新的larmbert材质。 *如果你实在不想替换原物体材质,可以创建一个渲染层来赋予新材质。

2. 进入材质的SG光影组节点(可点击材质属性编辑器右上方的输出连接按钮进入),在mental ray区块下,勾选EnableContourRendering(启用线条渲染),设置线条颜色及粗细。

* AbsoluteWidth(绝对宽度):以所设置的渲染图片尺寸的百分比为参照,线条粗细不会因为分辨率的改变而改变;RelativeWidth(相对宽度):以当前渲染图片尺寸的百分比为参照,线条粗细会随着分辨率的改变而改变。通常情况下,我们多使用相对宽度。因为当镜头移动,产生近大远小的透视效果时,使用绝对宽度,远处的线框会发生混淆(不过事实上,MR对线条深度的识别还是存在不少问题)。 3. 进入渲染设置面板,选择mental ray渲染器,并在mental ray的渲染设置面板下,将EnableContourRendering(启用线条渲染)和HideSource(隐藏来源)勾选;设置线条的取样和过滤级别;勾选Around all poly faces(沿着所有多边形面)。 *HideSource启用将隐藏模型,如果你确实需要模型同线框一起渲染,可不勾选;DrawByPropertyDifference(不同属性绘制)区块下有多种模型线条绘制方式,具体效果大家可自己尝试。

正逆向设计

汽车正逆向设计 . 一.汽车正逆向设计 .逆向设计流程,顾名思义与正向设计流程不同,其过程是依靠已经存存的零件或是产品原型的表面所得到的资料来建立三维CAD 模型,而不是通过设计图。逆向设汁流程主要由三部分组成:产品实物几何外形的数字化、CAD模型重建、产品或模具制造。逆向工程中的关键技术是数据采集、数据处理和模型的重建。 1简介 .2样车准备 .3总布置设计 .4 总布置设计第一阶段 5.总布置设计第二阶段 简介 由于车身的开发过程需要大量资金的积累、技术的积累、人才的积累。而目前许多汽车生产厂家还没有形成很高的研发能力。如果完全依靠正向开发的话,设计过程进展慢,设计能力在短时间内也不会有明显提高,并且产品品质跟国外现有的汽车品质会有较大差别,没有市场竞争力,但是如果完全靠国外技术的话就永远不可能形成自己的研发能力。所以现在各汽车企业提升自主开发能力,赶上世界先进水平唯一的办法是站在巨人的肩膀上,对国际上的新技术进行消化、吸收、改进.进而实现创新。

逆向设计流程,顾名思义与正向设计流程不同,其过程是依靠已经存存的零件或是产品原型的表面所得到的资料来建立三维CAD模型,而不是通过设计图。逆向设汁流程主要由三部分组成:产品实物几何外形的数字化、CAD模型重建、产品或模具制造。逆向工程中的关键技术是数据采集、数据处理和模型的重建。 样车准备 首先购买设计所需的样车两部,一部用来测绘,另一部用来做比对。例如对某两厢轿车车型,对样车的车身缝隙、段差、外表面圆角等部位进行测量,熟悉样车的整车结构,给出样车车身缝隙、段差、外表面圆角测量分布图。确定出对样车车身分解的方案和进行点云测量方案。 对整车的测量要在3种状态下进行。即空载、设计载荷、满载3种状态。测量的具体内容包括:测量3种状态下的整车内外尺寸参数,测量底盘上的定位参数,测量汽车整车前后轴荷等。 总布置设计编辑 总布置设计第一阶段 在进行总布置设计时需要编写完成设计任务书,设计任务书方面要包括国家汽车发展型谱或上级相关指令、工厂产品发展规划、概念设计等内容。本阶段还需要完成整车总布置设计或总布置网,初步确

第三章 版式设计的视觉流程

教学重点: 1.了解和熟悉自然视觉流程和秩序视觉流程的区别与联系。 2.了解和熟悉秩序视觉流程的类型有哪些。 教学难点: 深刻理解秩序视觉流程的不同类型带给受众差异化的心理效应。 第三章版式设计的视觉流程 任何视觉艺术表现形式都存在视觉流程,何谓视觉流程呢?所谓“视觉流程”是指人们在观看所接受到的信息时有着一条视觉先后顺序,即视线沿着各元素排列位置移动的轨迹,观者先看到什么元素,再看到什么元素,最后看到什么元素,这一过程是一个视觉先后顺序的路线,我们称这个视觉先后顺序为“视觉流程”。视觉流程分为“自然视觉流程”和“秩序视觉流程”两种形式。 第一节自然视觉流程 自然视觉流程是指自然界当中视觉元素给人们的视觉顺序指导,如人们在自然当中看到的近景、中景、远景等诸多视觉形态元素的视觉顺序,它们都是客观存在的元素,因此,其视觉流程也是自然和客观的。我们发现,在空白画面中,在没有人为元素的状态下,人的自然视觉意识是一种潜意识的视觉流程顺序,如图3-1中,画面区域中自然的视觉流程走势,是自左上角向右下角递减的。所以,通常画面的左上角区域是最引人注目的位置区域。形放置位置大都在画面的的自然视觉流程处,视觉是按图3-2中的区域依次进行视觉递减的。如绘画作品的作者签名一般都是签于右下角的视觉自然末端,所以不会太显眼,图3-3中点①为画面物理中心,点②则是人的视觉中心,这是由于人的视错觉造成的。经研究发现,人的视点是高于物理视觉中心的,所以,点②是人们的自然视觉中心点,而其向周围辐射的区域便成为自然视觉重点区域。因此,在人们的自然视觉潜意识里,此区域是放置重要图形信息或重要文字信息的首选位置。这属于人的本能意识,正是因为这种本能意识,使设计应用阶层的决策者们干涉设计师设计行为成为普遍现象,结果导致了大量无序的本能设计作品产生。传统平面设计作品多带有自然视觉流程的特征。传统平面设计给人的视觉中心是图3-4,此类这设计文字大小差异性很小,构图非常满,信息量较大,版式排列布局雷同且中庸。 第二节秩序视觉流程

版式设计课程规范标准

版式设计》课程标准 课程编号:052045 使用专业:电脑艺术设计专业课程类别:职业拓展领域修课方式:必修教学时数:44 学时教研室:电脑艺术设计工作室编写日期:2012年5 月 一、课程定位和课程设计 (一)课程性质与作用课程的性质: 本课程注重设计前沿理论的研究和开发,是对学生艺术潜质、思维方式、创造能力等综合素质的全面开发和培养,帮助学生掌握科学的思维方法、搭建完备的设计理念构架、构建合理的设计知识体系,自觉地运用版式设计原理进行艺术设计。同时,本课程能有效地激发学生们的设计潜能,在艺术设计学习的过程中,不断地调整自己,从认识自我到超越自我,成为时代需求的艺术设计人才。本课程将积极组织并参与设计实践以及各种设计、创意大赛,使理论与实践结合,通过严格的基础训练和设计实践,使学生建立和掌握版式设计的概念和方法,并自如运用于艺术设计活动的各个领域。 课程的作用: 其前期必修课程是平面构成、色彩构成。与前续课程的联系(1)《手绘》 培养学生具备一定的手绘能力、观察能力和审美能力。(2)《PhotoShop 应用》培养学生具备一定的位图图形制作与处理的能力。(3)《Coreldraw 应用》培养学生具备一定的矢量图形制作与处理的能力。(4)《标志与广告设计》培养学生具备一定的标志与广告设计的理念。为后续《书籍装帧设计》课程打下良好基础。 (二)课程基本理念 版式设计课程的教学目的是把版面上所需要的设计元素进行必要的编排组合,成为直观动人、简明易读、主次分明、概念清楚的美的构成,使其在传达信息的同时,也传达着设计者的艺术追求与文化理念;从而通过版式设计,给阅读者提供一个优美的阅读“空间”。何谓版式设计? 版式设计又称编排设计,是平面设计中的一个组成部分,为视觉传达设计的重要环节。版式设计当然要调动各类视觉元素进行形式上的组合排列,但更重要的是:版式上新颖的创意和个性化的表现。同时能够强化形式和内容的互动关系,以期全新的视觉效果。版式设计的创意不完全等同于平面设计中作品主题思想的创意,既相对独立,又必须服务于其主题思想创意。 (三)课程设计思路本课程的教学内容是以版式设计训练为向导,以典型版面构成方法为基点,综合理论知识,操作技能和职业素养为一体的思路设计。通过完成各种学习情境的学习,学生不

正向设计与逆向设计

逆向设计 白车身是逆向设计典型应用 逆向设计过程是指设计师对产品实物样件表面进行数字化处理(数据采集、数据处理),并利用可实现逆向三维造型设计的软件来重新构造实物的三维CAD模型(曲面模型重构),并进一步用CAD/CAE/CAM系统实现分析、再设计、数控编程、数控加工的过程。逆向设计通常是应用于产品外观表面的设计。 目录 正向设计和逆向设计 逆向设计的流程示意 产品逆向设计的产生与应用 几种用于逆向设计的应用软件 正向设计和逆向设计 逆向设计的流程示意 产品逆向设计的产生与应用 几种用于逆向设计的应用软件 展开 编辑本段正向设计和逆向设计 早期设计师在进行产品的造型设计时,所采用的方法主要是正向设计法;这是一个从概念设计起步到CAD建模、数控编程、数控加工的过程,产品造型设计的正向设计流程示意:概念设计→ CAD/CAM系统→ 制造系统→ 新产品。 但对于复杂的产品,正向设计方法也显示出了他的不足,设计过程难度系数大、周期较长、成本高、不利于产品的研制开发,因为设计师无法完全预估产品在设计过程中会出现什么样的状况,如果每一次都因为一些

局部的问题而导致整个产品推到重来,不管从时间上还是从成本上都是不可接受的。如果有方法改正在正向设计过程中所产生的局部问题自然是两全其美的事,正是在这样的背景下自然发展并形成了逆向设计的方法。 逆向设计通常是根据正向设计概念所产生的产品原始模型或者已有产品来进行改良,通过对产生问题的模型进行直接的修改、试验和分析得到相对理想的结果,然后再根据修正后的模型或样办通过扫描和造型等一系列方法得到最终的三维模型。 采用逆向设计的方法所得到的产品模型,因为是有实际的模型参与各种试验因此得到的结果相对于概念化推算和电脑虚拟模拟更接近真实,从而能迅速找到并确定产品的正确形态缩短产品开发周期。 在实际的新产品开发中,通常都是正向设计和逆向设计结合使用的 编辑本段逆向设计的流程示意 逆向设计的一般流程: 产品样件→ 数据采集→ 数据处理CAD/CAE/CAM系统→ 模型重构→ 制造系统→ 新产品。 而在逆向设计这些环节中,数据采集、数据处理、模型重构是产品造型设计逆向设计的三大关键环节。 数据采集 数据采集(样件的表面数字化)是进行产品逆向设计的第一步。一般而言。数据采集可由接触式与非接 典型的点云处理过程 触式两种来实现。 接触式测量根据测头的不同,可分为触发式和连续式。应用最广泛的三座标测量机是20世纪60年代发展起来的新型高效精密测量仪器,是有很强柔性的大型测量设备。接触式测量对物体的表面的颜色和光照没有要求,因此物体边界的测量相对精确,但对软质材料适应差且速度慢;

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