参数化技术论文(精选12篇)
参数化技术论文 第1篇
参数化设计(Parametric Design)也叫尺寸驱动(Dimension-Driven),它不仅可使CAD系统具有交互式绘图功能,还具有自动绘图的功能。利用参数化设计手段开发的实用产品设计系统,可使设计人员从大量繁重而琐碎的绘图工作中解脱出来,从而大大提高设计速度,并减少信息的存储量。应用参数化设计系统进行机械产品设计,能将已有的某种机械产品设计的经验和知识继承下来。参数化设计的参数化模型的尺寸用对应关系表示,即给图形元素赋予相应的变量,而不需要确定具体数值。当变化一个参数值,将自动改变所有与其相关的尺寸,并遵循约束条件。
在新产品的设计开发中其全新设计只占据20%,大部分则是复用已经存在的设计或对已有设计进行改进,特征技术满足了高层次抽象描述的需要,有效地提高了几何建模的效率[1],因此特征技术被越来越广泛地应用于参数化设计中。
1 特征
从CAD/CAM角度上看,特征是CIMS的核心部分,贯穿于零件从设计、制造到成品的全过程。自20世纪70年代末提出特征的概念以来,通过对特征的定义,可以避免计算机内部实体模型数据与外部特征数据的不一致和冗余。1985年Pratt和Wilson[2]给出了一个比较广泛的关于特征的概念性定义:“特征就是对零件表面感兴趣的区域”,也就是说产品的不同环节,只要是对研究或操作有用的信息,均可称之为“特征”。Shah[3]也提出:“特征是一个形状,对于这类形状,工程设计人员可以附加一些工程信息特征、属性以及可用于几何推理的知识”。根据应用领域和条件的不同,特征的定义也有所不同。对于一个特征来说,其构成的几何图素之间的拓扑关系是不变的,特征形状的变化可通过为特征定义不同的参数值来实现。因此对零件的修改就可以转化为对构成零件的特征参数值进行修改,不用直接修改几何图素的特征,方便了零件的设计修改过程,提高了设计的效率和准确性。
2 UG参数化建模的实现
2.1 系统参数与尺寸约束
UGNX 具有完善的系统参数自动提取功能,它能在草图设计时,将输入的尺寸约束作为特征参数保存起来,并且在此后的设计中进行可视化修改,从而达到最直接的参数驱动建模的目的。用系统参数驱动图形的关键在于如何将从实物中提取的参数转化到UG 中,用来控制三维模型的特征参数。尺寸驱动是参数驱动的基础,尺寸约束是实现尺寸驱动的前提。UG 的尺寸约束的特点就是将形状和尺寸联合起来考虑,通过尺寸约束实现对几何形状的控制。设计时必须以完整的尺寸参考为出发点(全约束),不能漏注尺寸或多注尺寸。尺寸驱动是在二维草图Sketcher 里面实现的,当草图中的图形相对于坐标轴位置关系都确定,图形完全约束后,其尺寸和位置关系能协同变化,系统将直接把尺寸约束转化为系统参数。
2.2 特征和表达式驱动图形
UG建模技术是一种基于特征的建模技术,其模块中提供各种标准设计特征,各标准特征突出关键特征尺寸与定位尺寸,能很好地传达设计意图,并且易于调用和编辑,也能创建特征集,对特征进行管理。特征参数与表达式之间能相互依赖,互相传递数据,提高了表达式设计的层次,使实际信息可以用工程特征来定义。不同部件中的表达式也可通过链接来协同工作,即一个部件中的某一表达式可通过链接其他部件中的另一表达式建立某种联系,当被引用部件中的表达式被更新时,与它链接的部件中的相应表达式也被更新。
2.3 利用电子表格驱动图形
UG的电子表格(Spreadsheet)提供了一个Microsoft Excel与UG间的智能接口。在建模应用模块中,UG电子表格是较为高级的表达式编辑器,可以将参数信息从部件提取到Excel中,在更新部件前可进行手工处理。事实上,表格驱动的界面及内部函数为相关的参数化设计提供了方便而有力的工具。
2.4 基于Wave的自顶向下装配设计
从设计人员的思维角度来说,设计是一个不断细化求解、从全局到局部的过程,这是一种称为“Top-Down”的自顶向下的设计过程[4]。
根据设计后续各阶段的要求,产品模型应该是一种树状与网状相结合的模型,便于组织和管理数据。树状能够清晰地描述产品中零部件之间的层次结构,网状可以描述产品中零部件之间的关系。Top-Down设计方法可以满足这种需求,便于用树状结构来描述产品结构模型,允许设计者在高层产品设计发生变化时自动更新低层零部件的设计,如图1所示。由于产品的总体参数、产品的包容空间、零部件的布置与定位等主要参数都在装配的高层定义,而详细设计在零部件的底层构建,因此,通过设定产品的高层几何定义和约束,使得详细设计可以在概念设计完成之前开始实施,使产品设计并行开展。
2.5 网络协同设计
随着网络技术的发展,为并行工程带来了新的内涵,UG/Wave技术为此提供了一个桥梁,允许产品的设计者们分布在不同的区域,并行对产品进行设计。首先服务器利用UG软件建立产品模型,确定产品的主要参数以及产品各零件之间的约束关系,并将其传递给分布在不同地域的各个节点,然后节点的设计师根据产品功能要求对产品进行设计。零部件之间的约束关系,可以通过UG/Wave来关联。网络协同设计过程见图2。
3 设计示例
现以推进器上、下罩壳设计为例,说明UG参数化设计的过程。首先创建一个装配文件assemble.prt,在装配中添加一个底盖文件down.prt,然后以底盖文件为工作部件,对底盖进行设计,如图3所示。接下来,在装配中添加一个顶盖文件top.prt,以top.prt为工作部件,通过Wave建立与down.prt之间的联系,利用“镜像体”可得到如图4所示结果。建立起top.prt与down.prt之间的约束关系,当down.prt的参数发生变化时,top.prt的参数也随之改变,从而达到参数化设计的要求。
4 总结
特征的研究为机械制造各领域带来了新的发展,也为参数化设计趋向智能化设计提供了研究的基础,基于特征的参数化技术也为三维软件的发展注入了新的活力。
参考文献
[1]李爱民,方宗德,张国胜.几何模型自由特征设计复用技术[J].机械设计,2007(5):68-70.
[2]Pratt M J,Wilson P R.Requirements for support of formfeatures in a solid modelling system:Technical Report,R-85-ASPP-01[R].USA:CAM-I Inc,1985.
[3]Shah J J,Tadepalli R.Feature based assembly modeling[J].Computer Engng,1992(1):253-260.
教你如何写参数化程序 第2篇
由于我对siemens840D比较熟悉,所以以下说讲的一切都是在siemnes840D系统上测试过的,是经过实践检验的编制,可靠性应该是很好的。
先让我来给大家介绍一下参数化的几种形式:
1)用DEF命令,在MPF或者SPF程序中制定变量,以达到调用的目的;
2)通过siemens自带的1000个R参数进行参数的编制;
3)直接调用siemens系统变量,进行参数化程序编制。
大概也就这几种常见的形式了。我一个个给初学者进行讲解:
1)用DEF命令,在MPF或者SPF程序中制定变量,以达到调用的目的。
这是一种很灵活的参数化编制形式。
请看一下例子:
==========
MPF:
DEFINE Z_MAX AS G0 G90 G40 G17 SUPA Z850 D0 SPOS=0
DEF REAL DiaMAX=50,DiaMIN=45.8,CAO_KUAN=5
EXTERN XICAO_1(REAL,REAL,REAL)
$P_UIFR[1]=CTRANS(X,Y,Z,B,);G54 B=?
;$P_UIFR[2]=CTRANS(X,Y,Z,B,);G55 B=??
;$P_UIFR[3]=CTRANS(X,Y,Z,B,);G56 B=???
...N320 CS_TOOL(“",1);XI CAO B#
CS_TP(”“,1)
G56 G90 G17 G40
MIRROR X0
R90=85.3 R91=WIDTH-110.3 R92=31.3
XICAO_1(DiaMAX,DiaMIN,CAO_KUAN);也可以写成XICAO_1
R90=235.3
XICAO_1
MIRROR
Z_MAX
...SPF:
%_N_XICAO_1_SPF
;$PATH=/_N_SPF_DIR
PROC XICAO_1(REAL DiaMAX,REAL DiaMIN,REAL CAO_KUAN)SAVE
;R90 is X Coordinate
;R91 is Y Coordinate
;R92 is Z Coordinate
;R93 is S Value
;R94 is OutSide F Value
;R95 is InSide F Value
;DEF REAL DiaMAX,DiaMIN,CAO_KUAN
;MUST SET D1,D2,D3
S=R93 M03
G01 X=R90 Y=R91 F=R94
M08
R40=DiaMAX R41=DiaMIN R60=2 R61=1
R0=0 R1=R92 R3=(R92-CAO_KUAN)R5=20 R6=5 R72=50
F=R95
L8000
M05
M09
STOPRE
M17
============
以上是一个我编制的挖槽程序截取。
在MPF中,在程序最开头进行了三个参数点定制:DiaMAX=50,DiaMIN=45.8,CAO_KUAN=5
并用EXTERN命令进行SPF程序XICAO_1的声明,一般情况如果词程序位于siemnes的标准循环文件夹里面,或者是MPF相同的目录下是没有必要进行EXTERN的,这是一种习惯,我习惯把SPF文件放在SUBPROGRAM文件夹里面,便于管理,所以每次在调用XICAO_1这个程序的时候必须进行程序的声明,这很重要,否则,如果你不能调用SPF文件就不要怪我了,当然,也有其他方式进行参数传递的SPF调用的,比如:PCALL等等命令,这里我就不多说了。
DEF命令是定义你需要的参数,REAL是说明参数点类型是实数型的,如果是整数型的,就是INT,这个和VB语言很相似,如果有VB程序语言基础的朋友应该很容易理解,只不过VB里面是用DIM进行变量的定义的罢了。你也可以定义STRING[50]这种字串型,还有布尔型的,我就不多说。
在MPF程序的后面将会引用这三个参数,并将这三个参数传递到SPF中去。
请大家注意SPF的编制格式,是:
PROC XICAO_1(REAL DiaMAX,REAL DiaMIN,REAL CAO_KUAN)SAVE
括号里面的参数顺序直接控制了你传递参数时填写的数字传递顺序。
比如:XICAO_1(50,48.5,5)就是按照PROC后面的那个括号里面的顺序进行传递的。
这也就是siemens的CYCLE标准循环里面的格式一样的,如果你使用过siemens的CYCLE循环,那么在定义参数的时候,你的定义顺序必须按照说明书上的顺序来,否则,参数将会传递错误的信息,后果自负„„ SAVE可以要,也可以不要,没有关系的。SAVE的作用是在执行完SPF以后,回到MPF时,将保留原MPF中的制定格式,怎么理解呢?简单的距离就是:当你的SPF中时G91编程的,而MPF中是G90编程的,那么加上SVAE以后,在M17执行完后,回到MPF以后,保留G90的形式进行下面的工作,否则就是按照SPF中的G91进行执行,也许就会出错。
用个在siemens的CYCLE里面在SAVE后面添加了一个DISPLOF参数的,用这个参数可以“拟制”SPF中的每一段程序的显示,当然也可以用SBLOF来单块拟制。
不过,通常没有必要拟制程序的显示,因为不便于程序的检查,什么叫拟制呢?简单的说就是在运行SPF时,加上DISPLOF后,以下的程序段,一直到M17结束,在AUTO界面教你嘎时,你无法看见这些程序段的执行过程。
编制格式为:
PROC XICAO_1(REAL DiaMAX,REAL DiaMIN,REAL CAO_KUAN)SAVE DISPLOF
大概这种形式的参数化程序就是这样子的了。当然,这方面还有其他的一些编制参数,不过一般的朋友没有必要要,我讲的应该可以满足一般的要求了。
值得一提的是MACROS的编制。
格式为:DEFINE...AS........在我的前面程序例子前面已经提到了,就是:DEFINE Z_MAX AS G0 G90 G40 G17 SUPA Z850 D0 SPOS=0 在MPF以前定义这个以后,在整个MPF中的任何位置都可以调用这个“宏”,DEFINE Z_MAX AS G0 G90 G40 G17 SUPA Z850 D0 SPOS=0的作用就是用G0,取消所有坐标(采用机床原点坐标),取笑刀具几何补偿,C轴转到O°以后,回到Z=850的位置。
这个很简单,你也可以进行“全局MARCO”的编制,有点象VB程序语言中的“定义全局变量”的功效,往UMAC文件中添加就行了。不熟悉的朋友就不用管这个了。
2)通过siemens自带的1000个R参数进行参数的编制;
请参考前面的程序例子,值得提示的是,请确定是否你的设备供应商已经占用了一些R参数,如果有设备制造商占用了一些R参数,最好不要使用
这些R参数,选取其他R参数就可以了。
其实,R参数的用法和用DEF定义的变量用法是一样的,重要的区别是R参数不用定义,可以直接在程序中任何位置进行调用就可以了。而且不受SPF,MPF的控制,任何程序都可以直接调用。
不过,最好在使用R参数的时候,进行一些约定俗成,以便以后不会因为人员的变动造成参数含义的错乱,那时候就非常麻烦了!!
其他关于R参数的就没有讲的。
3)直接调用siemens系统变量,进行参数化程序编制。
最简单的引用就是前面治理中的$P_UIFR[1]=CTRANS(X,Y,Z,B,);G54 B=?
其中$P_UIFR[1]就是系统的变量中的“框架数据”,这和在“参数”里面的“坐标设置”是一样的功效,只是“坐标设置”中不能设定B罢了„„
这种格式也是可以直接进行坐标的变换的,比如:
$P_UIFR[1]=CTRANS(X,Y,Z,B,):CROT(Z,180)
具体情况就不多说了„„
接下来说说系统变量中常见的一些变量。
$P_Txxx,这个变量的作用是激活主轴上的刀具数据;
$P_TOOL,是激活刀边补偿,D1,D2,D3,D4...;
$P_TOOLL[1],激活整个刀具的几何补偿,通常是指的刀具的悬长,G17-Z,G18-Y,G19-X;
$P_TOOLL[2],激活整个刀具的几何补偿,通常是指的刀具的悬长,G17-Y,G18-X,G19-Z;
$P_TOOLL[3],激活整个刀具的几何补偿,通常是指的刀具的悬长,G17-X,G18-Z,G19-Y;
$P_TOOLNO,激活siemens内部的刀号,T1,T2,T3,T32000;
$_P_TOOLR,激活刀具半径补偿;
$P_SEARCH,搜索变量,值为TRUE=1或者0;
以上参数仅做参考,也许会因为设备制造商的不同有所小区别。
以上这些参数都是可以在程序编制中直接编制的。
大概参数化编程就讲完,还有很多东西没有来得及讲,希望感兴趣一起研究之„„
==========
至于还有朋友提高的IF...ELSE...ENDIF的条件语句结构,这好像不是属于参数化编程的一部分吧。严格上来讲应该属于“柔性编程”的一部分更贴近些。
写个程序,给感兴趣的朋友,一个简单程序。你可以直接做成MPF,进行调用,看看结果就晓得是怎么回事情了。
条件:某工厂是中午12:00下班,晚上18:30下班。程序功能,在MDA中运行,显示时间,提示操作者是否到了下班时间。
=====
%_N_SHOWTIME_MDF
;$PATH=/_N_MPF_DIR
DEF INT SHI,FEN
SHI=$A_HOUR
FEN=$A_MINUTE
IF(SHI=11)AND(FEN>=50)
MSG(”TIME IS : “<<2000+$A_YEAR<<”.“<<$A_MONTH<<”.“<<$A_DAY<<”, “<<$A_HOUR<<”:“<<$A_MINUTE<<”:“<<$A_SECOND<<” ,Good noon!Let us have a rest!“)
M0
M2
ELSE
IF(SHI=18)AND(FEN>=20)
MSG(”TIME IS : “<<2000+$A_YEAR<<”.“<<$A_MONTH<<”.“<<$A_DAY<<”, “<<$A_HOUR<<”:“<<$A_MINUTE<<”:“<<$A_SECOND<<” ,Good evening!Let us go home!“)
M0
M2
ELSE
MSG(”TIME IS : “<<2000+$A_YEAR<<”.“<<$A_MONTH<<”.“<<$A_DAY<<”, “<<$A_HOUR<<”:“<<$A_MINUTE<<”:“<<$A_SECOND<<” , Let us go on!")
M0
M2
ENDIF
ENDIF
=====
这就是简单的条件语句的程序,拷贝一下,去试试会出现什么情况呢?呵呵„„
参数化技术论文 第3篇
关键词:词典参数理论,术语词典参数
中图分类号:H083;N04 文献标识码:A 文章编号:1673-8578(2015)04-0005-06
一 词典编纂参数化理论产生的基础
词典类型问题一直是词典学理论的核心。词典学中一切理论问题的研究均难回避这一核心问题。真正意义上的词典编纂实践也应首先从确定词典类型开始。值得注意的是,学者谢尔巴(几B.IIIepбa)院士在其词典学理论奠基之作中同时对术语词典编纂提出了自己的看法。他写道:“最后需要强调的是,技术词典理论的状况丝毫也不比其他词典理论强,甚至是要差,因为多数人都认为,这里不需要任何理论,只要是一个工程人员就能弄清其中的问题。”他在《词典学一般理论初探》一文中,将词典类型划分出6个对立面:(1)学院型词典和查考型词典;(2)百科词典和普通词典;(3)大全型词典和一般词典(详解词典或翻译词典);(4)一般词典(详解词典或翻译词典)和概念词典;(5)详解词典和翻译词典;(6)非历史型词典和历史型词典。
谢尔巴提出的6个对立面词典分类理论在很长一段时期有着广泛的支持者。然而,在他的分类体系中,却找不到术语词典或专业词汇词典。或许谢尔巴院士当时误把术语词典与百科词典混为一谈,似乎也不是没有可能,尽管该学者对技术词典编纂一直比较重视。
继谢尔巴之后,比较有影响的是蔡文(A.M.ВНН)的词典分类模式。它是由8个按不同区分特征确定的二分法的分类表组成,如表1所示。具有涵盖面更广的区别功能。对词典的类型列举也是比较全面的。但这种二分法局限性同样是比较明显的。比如,仅仅指出了词典类型,却没有指出每一类型词典具体的区分特征。
俄罗斯的另一位语言学家格罗杰茨基(B.10.енкп й)将词典的分类特征做了新的归纳,从整体上提m词典编纂的20项内容,几乎都以问题的形式很醒目地罗列出来,具体有:
1.词典只反映描写单位的形式信息还是也反映其语义信息;2.词典反映语言哪一层面的信息总汇:3.词典是规范性的还是描写性的:4.词典包括怎样的时限:5.词典反映的是言语的总貌还是某一社会地域的亚语言;6.语言(亚语言)词汇的收入幅度;7.对描写的语言单位提供哪些语法信息;8.采用哪些修辞标注;9.词典使用哪种类型的释义方法;10.是否收入百科信息:11.是否解释描写单位的理据性;12.在多大程度上考虑语义关系;13.是否在语境中展现描写单位;14.是否指出描写单位的产生历史;15.是否标明描写单位及其意义的数量特征;16.描写单位的排列次序是怎样的,是按形式原则(如按字母表顺序)还是按语义原则;17.词典是否有索引;18.是否提供所谓元语言学信息;19.是否将描写单位及其意义与亲属语言做对比;20.是否将非亲属语言材料作类型学的比较。
按照上面20个方面考量任何一部词典,可以比较清晰地判定词典侧重描写语言单位的倾向,确定词典的性质和类型。尤为重要的是,格氏提m的词典编纂的20个方面,能够帮助词典编者在开始词典编纂工作之前对词典的编纂进行设计,对所要描写的语言单位从哪些方面进行处理做出周密的安排。上述分类的不足之处是可操作性不强。
正是在对词典类型问题的探讨过程中,一些著名的语言学家都曾寄希望于编纂一部大全型( thesaurus)词典(Д. B.谢尔巴)或“完备型词典”(J.卡萨雷斯)。这种词典的特点是“某种语言从开始诞生起在成长和发展过程中不断形成的一切语言现象的综合。实际上,早在20世纪40年代,谢尔巴院士在其发表的《论语言现象的三个层面及语言学研究实验》一文中就已经明确提m,复杂的语言现象包括3个层面:言语活动、语言系统和语料。正是在这篇文章中,他首次表述了语言学描写一体化的想法。他写道:“一部编得好的词典和语法书应该穷尽某种语言的全部知识。我们当然离这个理想境界还相去甚远,但是,我认为,词典和语法书的优点如何,应该用借助它们能否在现实生活中的任何场合构造出各种正确的语句以及能否完全理解用该语言所说的话语来衡量。然而,这一高屋建瓴的见解并没有以术语的形式得到体现,也没有一体化描写的实例作为支撑。由于上述两个原因,该提法既没有对语言学思想,也没有对语言学描写实践产生较大影响。稍晚时候,莫斯科语义学派基于这一想法提出了语言描写一体化理论。在词典学领域,这一理论体现在编纂多功能词典的理论和实践上。20世纪80年代初,俄罗斯语言学家卡拉乌洛夫(юн.карлчлов)还提出了一个“词典编纂参数化”(лекснкографнческая параметриэация)问题。与谢尔巴的6个对立面及其他学者的分类相比,这些分类标准更加深入、细致,可谓面面俱到。
二 词典编纂参数化理论的主要内容
什么是词典编纂参教化?卡拉乌洛夫解释说:“通常的理解是:把现代语言科学研究的各种成果(最好是所有的成果),用词典形式体现出来,即语言学描写词典化。词典编纂参数化理论可以用来编纂多功能词典。尽管很多学者都承认,编纂这样一部“再现整个标准语全貌的包罗万象的词典”只是一种理想。因为在收词上无一遗漏,在内容上无所不包,在实践上和理论上都有矛盾,这种矛盾中就包含了与词典体系和词典编纂系列化的矛盾。但是,编写一部广大读者普遍需要的多功能的(卡拉乌洛夫称之为“各种参数优化结合的”)综合型词典却是可能的,而且是现代词典学的一种发展趋势。单一参数词典(如某一种单科性语文词典)由于功能只局限于某一方面,并不代表现代词典学发展的大方向,尽管它们是不可缺少的。词典编纂参数化思想是编纂多功能词典的一个理论基础。功能多元化的词典,实质上是义用兼顾的积极型词典,要尽量提供有针对性的,实用的语文信息,包括词汇——语义信息、词的变体信息、相关词语信息、语法信息、语用信息、文化背景信息等等。当然,由于词典规模与对象不同,可分为基本信息和补充信息(或“必选参数”和“任选参数”)两种。endprint
卡拉乌洛夫把词典的参数看作是语言结构的某种信息量子。如果有需要,用户可能对某个量子有特殊的兴趣,一个量子通常与其他量子组合使用,在词典中以独特的方式表现出来,换句话说,这是词典呈现语言结构特征的特殊方式。词典编纂的参数大体上可以看作是在词典编纂中对某一个结构要素或语言的功能现象以及语言外相关信息进行诠释的一种方法。一部理想的词典应该是某些量子的最优化组合。
卡拉乌洛夫在《论当代词典编纂中的一个趋势》一文中,首次较全面地列举出词典的编纂参数,达67个之多,其中包括语言参数、词目参数、年代参数、数量参数、拼写法参数、词长参数、重音参数、性参数、数参数、动词的体参数、及物性参数、变位参数、时间参数、词的形态切分参数、构词参数、地域参数、组合参数、配例参数、修辞(语体)参数、借词参数、同义词参数、联想参数、文献参数等。
在此之后,词典编纂参数的提法和理念在语言学界,尤其是词典研究领域被广泛使用,并对其做出各种归纳,对该理论的认识也在不断加深。斯科.利娅列夫斯卡娅(г.н.скляревская)试图对把词典编纂的各个参数进行归类,力图使该理论的表述更加紧凑。她认为,把词典的诸参数分成理论参数(指导思想参数)和经验参数(实用参数)在理论上是说得通的,在方法上也是有据可循的。她把词典的分类特征及其在词典体系中的地位归为理论参数。理论参数反映词典的指导思想,即词典的精髓;经验参数包括词典针对的对象,文本的年代界限、收词的依据、体例的规定、材料来源、词典结构、语义信息量、功能和修辞评价、配例的原则等,是理论参数的体现,受理论参数制约,形成词典的文本,是词典的血肉。
三 词典编纂参数化理论与术语词典的参数问题
术语编纂学是词典学的一个分支学科,它同术语学有着千丝万缕的联系。术语词典学中的诸多问题,如同义、同音、多义术语的界定、术语意义的厘定、对应外来词语的选取等一系列问题通常都是在术语学框架内解决的。正因为如此,大多术语学家把术语学看作是术语编纂学的理论基础,也有人把它看作是术语学的一个分支学科。然而,近些年来,术语编纂学本身的问题范围已经确定,因此,很多情况下甚至可以把它看成一个独立的学科领域,是词典学和术语学的一个交叉学科,有人把术语编纂学的这种身份形象地比作“一仆侍二主”,这似乎也不无道理。
近些年来,词典编纂参数理论被越来越广泛地运用于术语词典编纂理论研究与实践活动当中。这个理论在俄罗斯似乎更有“市场”。术语学家格里尼奥夫(с.в.гринёв-гринёвйч)在他撰写的专著及教材的多处地方提及词典编纂参数及参数化。他认为:“对词典编纂参数最为一般的理解是,它是词典编纂对语言的某一结构成分或功能现象及其语言外相关因素的阐释方法。”
词典参数在词典学理论研究中得到不断的细化。依托词典编纂参数化理论,格里尼奥夫对前人词典的分类进行了高度概括。他认为:多数词典编纂参数传统上是从一般词典编纂中脱颖而出的。如谢尔巴划分出规范性、语言词汇描写的穷尽性、词的排序(按字母或类义)、词典的用途(详解或是翻译)、时间定位(历史词典与非历史词典)。兹古斯塔又补充了如下参数:对词汇层和词源的定位、选取所描写的单位和描写的层次以及词典的篇幅。稍后在此基础上又添加了一些参数,如主题定位(多学科、单一学科及狭窄专业学科)、用户群定位、选取所描写单位的原则等。
事实上,只有充分考虑到决定词典结构的所有元素,才能对一部词典的结构做出准确的评价。格里尼奥夫把术语词典编纂的所有参数归为三个大类:编写意图参数、宏观结构参数和微观结构参数。每一组参数包括一系列元素构成的集合。这些集合中,首先要考虑的就是词典的编写意图参数集合。图1列出术语词典编写意图元素集合。术语词典编写意图参数是术语词典编纂的外部参数,同时也是术语词典分类的基础。词典的类型首先通过上面指出的这套参数进行描写。外部参数的描写顺序体现着各个参数之间的制约的倾向性,实现各个参数的相互牵制性,因此,也体现着在编写词典时选取各个参数的最有效的顺序。比如,用途的选择决定着词典的读者范围以及词典的题材取向,而选择词典的功能取决于学科取向、词典的用途及描写的层面,选择词典的篇幅取决于学科和读者取向及词典的用途和功能,而上述各项因素决定着词典词表如何筛选词汇单位。因此在编写和评价术语词典时遵循这个顺序是比较合理的。
术语词典的宏观结构参数包括:词典中词目的排列原则、词典主体部分的组成、术语词组和多义术语的处理方法等。
术语词典的微观结构参数有:词条内部词典编纂信息单位的选择、编排和体例。这些参数可以分为以下9组:
(1)录人参数:录入信息,某一具体词汇单位信息录入的条件,包括录入号码、录入日期、词目信息的来源、录入者信息等。这组信息中,多数并非直接体现在词典中,而是存在于卡片上,主要是供在必要的情况下核对一些信息的真伪。
(2)形式参数:条目词(所描写的术语)的形式特征信息,包括条目词的写法、发音、重音、音节划分、移行规则、各类语法信息(形态信息和句构信息等)。
(3)词源参数:条目词出现的时间、源出语、中介语及构造方法和模式等,是对术语形成和发展阶段的说明。
(4)限定参数:术语单位属于某一词层、语体、题材、地域及使用场合等信息。这类信息往往通过一系列标注手段来实现。
(5)诠释参数:词典中对术语意义进行诠释、解释的各种方法,包括科学定义、词语释义、参见定义、图解、上下文定义、百科定义等。
(6)联想参数:某一术语与其他术语在形式和语义上引发联想的联系参数,包括词目语义环境信息、词目的对应词、有联想关系的术语、意义相关的术语以及同音异义术语等.
(7)语用参数:术语使用特征信息,指出术语的年代、使用的地域、规范程度及在言语中的语用特征(术语的普及程度、新旧程度等)。endprint
(8)配例参数:对术语使用特征加以说明的语词或图表手段,这组参数与诠释参数联系极为密切,是对诠释参数的补充,也是术语释义过程的延伸。
(9)微词条参数:对术语词条信息的安排及包装,通常使用一系列词典编纂符号、字体、字号等。
研究各个参数之间的关系告诉我们,其中的一些参数可能影响另一些参数特征的体现。因此,可以选择这样一个参数的先后顺序,以便选取前一个参数可以为比较有效地解决后面的参数设下伏笔。此外,可以厘定一些决定词典类型特征的参数。
四 词典参数化理论对中国术语词典编纂的启示
词典参数化理论是词典类型学研究的延伸。词典类型的研究有助于国家有关部门制定m版规划,填补某些空白,避免因选题重复、内容雷同而浪费人力、财力。毋庸讳言,目前中国的词典出版事业基本上仍处于受市场经济支配的无序状态。市场上术语词典的种类可谓五花八门。这些术语词典是科学技术发展不同时期的产物,为读者阅读科技文献、生成科技语篇、提供科技信息服务等多方面发挥了应有的作用。然而,在阅读和使用各类术语词典的时候,我们也会发现很多问题,如各类科技词典的学科定位并不十分明确,综合类术语词典居多;对词典中编纂参数的处理存在很多不尽合理之处:对词目释义不规范、不准确,一些双语或多语术语词典提供的译语对应词错误较多;很多术语词典编写体例不统一等。
设计和编纂任何一部词典,也包括术语词典,都应该有切实可行的词典编纂理论和原则作为指导。从传统词典编纂的角度上看,词典编纂的实践通常先于词典编纂理论研究。词典学理论发展的相对滞后导致了在相当长的一段时期内词典的编纂缺乏相应的理论依据作为指导,从而形成了无需具备任何专业知识,只需要“剪刀加浆糊”,就可以编纂词典的不正常局面,也使得词典编者落下了“辞书匠”的鄙称。很显然,剪刀加浆糊的“编纂T艺”造成了大量低质量词典产品的出现:部分同类词典内容大同小异,一部词典中存在的问题同样被带入另一部词典,词典编纂技术含量不高、创新之处不多,也造成一些人对词典编纂乃至词典学存在某些误解。实际上,词典编纂是需要有指导性的理论依据、有针对性的设计原则,并经过词典编者的辛勤劳动才能完成的。在术语词典编纂中,目前,研编词典,尤其是创建术语数据库和术语网络平台已经是大势所趋,因其技术含量较高、有新意、面向更广泛用户,得到学者们和使用者广泛支持。词典编纂呼唤创新,理论研究更期待有新的突破。
全国科学技术名词审定委员会(以下简称“全国科技名词委”)十分注重科技名词工作形式与方式上的开拓与创新,在加强术语数据库和网络建设,完善数据库和网站功能方面做出了很大努力并取得成效。2002年初建成术语数据库,提高了审定工作的效率。2003年,全国科技名词委网站正式开始运行,2014年新版网站上线。网站提供已公布科技名词的免费查询,是全国科技名词委在因特网上的宣传和服务的平台之一。该数据库可看作是双语数据库,主要包括汉、英两种语言。
从查询结果页面上看,该数据库大体包括如下参数:录人参数、外语对应词参数、所选题材(学科及子学科参数)等。白2014年新版网站上线以来,该数据库又增加了一个重要的参数,即术语的定义参数,因为在很多术语词典及术语数据库中,为术语所称名的概念提供定义是必选参数。除了以上这些参数以外,该数据库还可以适当收入一些供选择参数,如词源参数、术语的时间和空间参数,即某一个术语是何时出现,在哪些国家和地区使用较广等信息。
五、结语
参数化技术论文 第4篇
一个典型的周向MEFP战斗部主要是有壳体、药型罩、装药等结构组成, 药型罩是战斗部中最重要的零件, 其形状主要有锥形、球缺形等, 对于战斗部来说, 采取何种结构的药形罩应根据被打击目标能力等多种因素要求而定。药型罩在战斗部表面的排列经常用采用的有均匀周向排列 (见图1) 、错位排列 (见图2) 。均匀周向排列一般是药型罩在战斗部表面沿圆周分层均匀布置, 层数的设计和每层个数的设计依据具体战斗要求而定;错位排列是药型罩沿圆周有序错位排列, 沿轴线有一错位角α, 错位角的大小影响着EFP形状和速度。
2 基于特征的参数化建模
2.1 CATIA二次开发及基于特征的参数化建模技术
基于CAA对CATIA进行二次开发, CAA有利于用户的应用程序和CATIA系统的集成。参数化设计是建立图形约束和几何关系与尺寸参数的对应关系, 通过改动图形的一个或多个尺寸, 或是修改已定义的零件参数, 自动地响应对图形中相关部分尺寸的变动, 从而完成对图形的驱动。基于特征的参数化建模是最近几年在CAD建模方法中应用较广的一种参数化建模方法, 如图3所示。
2.2 周向MEFP战斗部参数化建模程序设计
在CATIA基础上采用程序驱动法, 根据周向MEFP战斗部的结构特点, 依次编写壳体、药型罩、装药这三个主要零件的参数化建模程序以实现周向MEFP战斗部参数化建模程序设计。
2.2.1 壳体的参数化建模
程序流程如图4所示。通过壳体参数界面 (如图5所示) 输入圆筒、端盖和通孔这三个特征的参数, 检查输入参数是否符合约束及实际要求, 当参数符合要求即可生成壳体模型。
在壳体建模时, 当用户输入参数的同时后台程序也向药型罩和装药传递与壳体相关联的参数, 如当有壳体的直径D、厚度h, 也就确定装药直径 (D-2h) 。这种关联尤其是在确定壳体通孔、药型罩、装药之间的排列方式时尤为明显, 当用户在壳体中选择了均匀周向排列或错位排列后, 药型罩、装药上的凹孔也定了。
2.2.2 药型罩的参数化建模
在周向MEFP战斗部参数化建模对话框中选择, 在界面内首先选择药型罩类型:球缺形、锥形。在选择类型后输入参数。药型罩的参数输入界面如图6所示, 药型罩口径、排列方式及其参数由壳体传递过来, 球缺形药型罩的外曲率半径R1、内曲率半径R2、壁厚h1, 或锥形药型罩的锥角由用户输入。当输入药型罩参数后调入应用程序, 检查是否符合约束及实际要求, 如果符合要求即可生成药型罩模型, 程序流程如图7所示。
2.2.3 装药的参数化建模
装药参数输入界面如图8所示, 由于装药参数都已经有壳体与装药传递过来, 所以用户只需检查参数是否传递正确, 如若正确无误即可生成装药模型。装药生成流程如图9所示。
3 实例
在周向MEFP战斗部对话框中选择壳体, 并且输入壳体长度180mm, 直径100mm, 壳厚8mm, 盖厚10mm, 孔径28mm, 选择错位排列, 并输入错位角6deg, 间距12mm, 径向个数12, 周向个数6, 则可生成如图10所示的壳体;在对话框中选择药型罩, 选择球缺形, 在出现的参数列中输入外曲率半径32mm, 内曲率半径30mm, 厚度4mm, 则可生成如图11所示的药型罩;在对话框中选择装药, 检查参数是否符合, 如符合则可生成如图12所示的装药;通过以上就可生成如图13周向MEFP战斗部。
4 结语
(1) 在分析周向MEFP战斗部的结构特点的基础上, 总结出了周向MEFP战斗部各部分的特征及参数。 (2) 利用CATIA二次开发, 实现了基于特征的周向MEFP战斗部参数化建模的设计, 利用程序驱动法直接生成三维模型, 生成的模型可直接用于后继的有限元分析, 方便了战斗部的研制工作, 有效地提高了设计效率, 缩短开发周期。
参考文献
[1]Fong R, Ng W, Rottinger P, et al.Enhanced focused fragmentation warhead study[C]//22th International Symposium on Ballistics.[s.L.]:International Ballis tics Committee, 2005 (1) :399-402.
[2]蒋建伟, 杨军, 等.结构参数对EFP成型影响的数值模拟[J].北京理工大学学报, 2004 (11) :939-965.
[3]梁鹏程, 王中伟, 江振宇, 等.聚能破甲战斗部参数建模技术研究[J].弹箭与制导学报, 2006 (3) :119-122.
浩辰CAD教程之参数化设计 第5篇
下面我以浩辰CAD机械软件为例,浅析参数化设计:
在常规的工程图中,尺寸标注是常值不能进行尺寸驱动,如果想要进行尺寸驱动,首先要将常规图形(也称草图)的尺寸参数化。这种尺寸驱动的过程便是浩辰CAD机械软件参数化过程的核心,它可以让图形自由的随着尺寸值的更改而变化,形成最终图形。
操作步骤举例:
插入一个标准螺栓:
图1
然后使用参数化设计中的参数化处理,选中这个螺栓和标注。
图2
在选择完基点之后,再使用参数化驱动工具,选择您想修改的位置的标注,选取标注后会提示:
图3
请输入新的尺寸值或测量新尺寸:这时我输入110回车,
得到结果如下
图4
浩辰CAD尺寸驱动不仅可以这样直观的修改常量,还可以把已知常量通过表达式的形式进行计算。
图5
尺寸驱动有广泛的应用前景,能给使用者带来明显的效益:
1.在方案设计阶段(即“概念”设计阶段),设计师关心的是设计对象的形状,而不是约束图形的具体尺寸值。随着设计的进展,尺寸值才能在逐步修改中确定。虽然现在用CAD软件进行修改比手工方式方便很多,但尺寸驱动对图纸的修改仍然是一个自动化的过程。
2.利用尺寸驱动可以编制专业应用软件:尺寸驱动作为图形绘制模块,加上专用计算模块就可以实现某一产品的自动设计。
3.可以作为三维特征参数化造型的二维草绘器。
4.可以进行系列化产品的设计:不同的行业都有自己的非标准常用图形或结构,任何CAD软件都不能将这些元素全部包括在内。用户必须通过非编程手段建立大量这样的基于参数化的图形,才能在设计工作中大幅度提高设计效率和质量。浩辰机械中的“参数化设计”就能满足这样的需求。
5.建立各种标准的参数化图形库:标准件与“系列产品设计”不同,它不仅要达到参数化的要求,使用尺寸约束图形。还要有标准数据库,让尺寸变量之间的约束关系满足特定标准件的使用要求。
参数化技术论文 第6篇
关键词:Inventor;参数化设计;数据库;自动建模
1 概述
随着市场竞争的加剧,产品投放市场的速度要求也越来越高,从产品设计、虚拟仿真装配到最终工程图和BOM表,这一过程往往占据了整个产品设计生产周期的很大比例。而如今同一行业的产品设计,往往是在某一相似结构的产品上进行设计修改,修改其中几个关键的尺寸参数,就可以产生新零件的设计。
本文对Inventor零件参数化设计方法进行了深入研究,通过将设计参数存放于Excel文件中,利用Excel强大的数学计算能力并配以VBA编程,然后将Excel文件内嵌到Inventor中实现数据关联,最终实现利用Inventor强大的三维功能进行快速建模,以达到提高零件和产品设计效率之目的。
2 Inventor软件fx参数功能表
fx参数功能表是Inventor软件参数化设计的核心部分,它相当于Inventor数据存储和交互的一个容器,显示并定义模型的参数,从而达到对模型形态及运动状态的全参数控制。当修改任何一个参数功能表中的数值时,都可以改变三维模型的表现。
所以通常情况下可以选取零件的关键参数,并且在参数表中设置它们为用户参数,这样每当需要生成新的零件时,我们只需修改这些关键参数,Inventor就会自动计算数值和生成新的模型。但是在具体的应用过程中,还存在很多尚待解决的问题,例如:
①哪些参数不能随便修改;
②能修改参数的取值范围为多少;
③遇到用户参数比较多的零件,使用者是否知道从哪个参数入手进行修改等等。而这些问题用Inventor的fx参数功能表的现有功能是难以解决的。
我们利用Excel强大的数字处理能力并结合VBA编程,把Excel文件内嵌到fx参数功能表中从而有效解决这些问题。
3 内嵌Excel参数化设计实现流程
内嵌Excel参数化设计的过程如下。
3.1 建立通用的Excel电子表格。创建参数表格时,针对零件的几个需要修改的关键尺寸,要分别进行自定义命名,以便后期容易区分,这也是建立模型的依据,如图1所示。
3.2 创建基础零件模型。利用Inventor的3D模型功能(如拉伸,旋转等)等基本命令生成三维实体。在具体建模过程中,应确定合理的建模顺序和尽量考虑到与Excel数据链接的方便性和可行性。比如,如果零件有倒角特征,应采用拉伸-切除功能来实现,而不是直接使用Inventor自带的倒角命令。
3.3 对刚刚建立的Excel表格进行VBA编程,使之具有我们希望的数字处理功能,比如自动计算、锁定数值、非法输入警告等。
3.4 将调试好的Excel表格嵌入到Inventor fx参数功能表当中,并且确保零件模型的关键尺寸命名与Excel中的同一尺寸名称相同。
3.5 这样就可以允许用户在内嵌的Excel中输入设计数据和修改参数,而此参数又与Inventor相关联,从而快速准确的得到用户所需的新三维零件模型。
具体流程如图2所示。
4 开发实例
通过一个普通的导向零件,对如何运用内嵌Excel到Inventor中实现快速的零件参数化设计过程进行详细介绍。
4.1 零件实体建模
如圖3所示的导向块,中间导槽的宽度、深度和多个孔的大小都会根据实际通过产品的不同而进行改变。所以这里需要根据实际零件的外形特征,决定合理的建模顺序,使用正确的Inventor高效功能来创建特征对象。值得注意的是,后期与Excel数据表有联动关系的特征(如此处的导槽),应使此类特征的尺寸数量和完成的步骤尽可能少,特征结构尽可能简单,这样在将来的尺寸驱动时效率会更高,出现错误的几率也会降低。
4.2 建立Excel参数表
在Inventor中嵌入Excel表格实际上相当于一个小型的数据库被依附在零件文件中,所以在建立Excel参数表时,要做到关键参数明晰,需要修改的设计尺寸要尽可能排列在一起,这样可以为以后的编程带来方便。但值得注意的是,填写在Excel中的数据项可以按行或按列进行输入,不过还是必须按照正确的顺序,否则嵌入到Inventor fx参数表中后,软件会读取失败。所以,在这里还是建议从Excel的A1单元格开始输入数据,且自左向右按照如下顺序:参数名称、值或表达式、度量单位、备注等,如图4所示。
4.3 编写程序代码
现以图4为例,对创建好的Excel数据表格进行VBA编程,并且希望完成后的表格有如下功能:①灰色高亮显示可供修改的数据,其余数据全部锁定,不允许设计使用者进行数据输入;②填入新的参数后,在Excel中可以自动生成零件描述;③Excel中的零件描述可以自动更新到Inventor中。
要把内嵌Excel表格中的数据自动更新到Inventor中,这里需要用到Inventor自带的iLogic模块。iLogic是自Inventor2011被正式列为Inventor功能序列的,它实际上类似于一个简化功能版的Inventor API,可以用它进行简单的二次开发。关于iLogic的功能与使用在这里就不再叙述。
在iLogic编辑框中,输入如图5所示的代码,就会自动把如,零件描述、设计者姓名、设计时间等自动更新到Inventor中,在设计者生成二维图纸时这些信息都会被自动读取,设计者无须手动填入。
[图5 iLogic程序]
5 结束语
本文以Autodesk Inventor 2014为基础平台,通过将Excel内嵌到Inventor三维零件文件中,并基于VBA编程实现Inventor零件参数化设计,以一个简单导向零件为例介绍了零件参数设计实现流程,包括建立标准实体,创建和内嵌Excel数据库文件,以及利用Excel-VBA和Inventor自带的iLogic模块对数据库进行开发,经过调试和运行,达到了预期的目的和效果,使得内嵌数据库的Inventor在参数化、标准化、简单化方面都有了很大的提高。同时也给设计人员带来了极大的便利,大大提升了设计效率。
参考文献:
[1]李爱平,胡永亮,刘雪梅.基于Inventor的三维参数化部件库系统的开发方法[J].计算机工程与应用,2007,43(3):84-86.
[2]叶晓乐,王毅刚.基于InventorAPI的家具三维造型设计[J].计算机工程与设计,2008,29(2):496-499.
[3]Autodesk,Inc.AutodeskInventor2011进阶培训教程[M].北京:电子工业出版社,2011.
[4]杜峰坡,穆希辉.基于Inventor的三维实体造型设计[J].湖北汽车工业学院学报,2003,17(4):8-10.
作者简介:
朱献悦(1984-),男,江苏苏州人,工程硕士,研究方向为虚拟装配,CAD/CAM技术。
参数化技术论文 第7篇
随着军事技术的日益发展, 现代战争中进攻手段和水平逐级得到提高, 这给相应的防守平台系统提出了更高的要求。在现代化的立体战争中, 空中打击力量正扮演着至关重要的角色。如何防守空中攻击、建立高水平的防空武器平台系统并对它进行逼真仿真, 引起了人们广泛的研究兴趣。由于空中进攻方式的多样化及复杂性, 导致了现有的防空武器平台仿真系统规模越来越大, 模型越来越多, 体系越来越复杂[1,2]。
目前, 国内外有关防空武器平台仿真系统在系统建模上普遍支持不足。总的来说, 主要存在着以下缺点:
(1) 建模效率较低, 模型不能被很好地重用或者不方便集成为更大或相似的新系统。
(2) 不易维护, 修改时改动量大, 信息一致性维护困难。
(3) 信息杂乱, 模型结构不易理解, 不利于进行二次开发。
鉴于以上这些缺点, 提出一种新的防空武器平台系统仿真建模技术, 使其建模更加快速和高效, 显得非常有必要。在本文中, 根据防空武器平台系统涉及多学科、不同领域知识的特点, 建立了合理的系统领域功能模型划分框架及自底向上的多层建模结构, 突破了以往单纯从平台出发建模效率低、建模过程修改频繁等局限;同时, 在各学科领域功能模型建模时, 将多粒度参数化思想应用到仿真建模过程中, 模型可重用性强, 进一步提高了系统的建模与分析效率, 从而达到快速、高效地构建仿真系统模型的目的;最后, 通过对一典型防空武器平台仿真系统的建模, 验证了所提出仿真建模技术的有效性和可行性。
1 仿真系统领域功能模型划分框架
防空武器平台仿真系统主要用于防空武器系统的协同作战模拟同时兼顾单兵模拟, 是一个非常复杂的大系统, 涵括了航空、防空导弹、高炮防空、综合防空电子信息等多个分系统。
以往建立的防空武器平台系仿真统模型由于各分系统之间以及内部所涉及的学科和专业知识的相互交叉性, 一方面, 对每个分系统建模时都需要多方面的专业人才;另一方面, 各分系统之间仿真模型又存在大量的重复, 造成了资源的浪费, 降低了建模效率。为了合理地利用人才, 解决资源的浪费, 从多学科领域功能模型划分角度出发, 建立了系统领域功能模型划分框架。框架中按照防空武器平台仿真系统涉及到的学科领域, 将仿真系统功能模型共划分为四类:运动处理模型、探测模型、传播模型、C3I模型。其中:
(1) 运动处理模型:提供对系统中所有平台的运动进行建模, 不仅包括地面平台的行驶, 还包括各类导弹及飞机等空中平台的飞行。
(2) 探测模型:为系统中的所有传感器提供周期性探测处理, 对监视功能和跟踪定位功能进行建模。其中传感器包括有源侦察设备和无源侦察设备。
(3) 传播模型:为系统中所有通信网络的网络链路进行建模, 检查其连通性。
(4) C3I模型:用来实现系统中各类平台之间的指挥、控制、通信、情报和作战决策, 具体功能包括:控制各类平台的航迹处理过程、进行战场管理、交互信息管理以及各种交战方式的交战功能。
以上建立的系统领域功能模型框架, 从涉及到的领域功能角度研究系统模型, 突破了以往单纯从系统中各平台出发建模效率低、建模过程修改频繁等局限, 可以使得不同学科领域的专业人员发挥其特长, 根据仿真系统的不同需求来建立多粒度的仿真模型。
2 仿真系统模型分层结构
在防空武器平台仿真系统中有不同类型的各种平台, 例如预警平台、指挥平台、空军基地平台、作战飞机平台、地空导弹平台等;在各类平台上又搭载各种类型设备, 例如:导航设备、通信设备、传感器、干扰设备、指控操作设备等;同时各类设备功能各不相同, 建模时描述与度量的参数相差各异。根据以上特点, 采用自底向上的分层结构, 将仿真系统模型的建模层次共划分为四层, 包括:参数层、元素层、平台层、系统层, 如图1所示。其中, 参数层位于最底层, 由元素层中各元素建模时描述用的各类参数构成;元素层位于倒数第二层, 由运动框架、传感器、干扰设备、通信设备、C3I规则等基本元素组成;平台层位于元素层的上层, 由元素层中各元素按照一定组合可以构成平台, 不同的组合方式构成不同的作战平台, 例如:预警平台、空军基地、各类指挥所等;系统层位于最上层, 根据不同仿真需求可以从平台层中灵活选择不同的作战平台来搭建相应的系统仿真模型。
以上给出的建模层次结构与领域功能模型划分框架中四类功能模型通过建模层次结构中的元素层紧密关联。其中元素层中的运动框架等模型属于运动处理模型范畴;传感器、干扰机等模型属于探测模型范畴;通信设备等模型属于传播模型范畴;C3I规则等模型属于C3I模型范畴。
在实际搭建仿真系统模型时, 依据以上建模层次结构, 结合具体仿真系统特点, 可以采用自顶向下逐层确定的方法, 具体如下:
(1) 首先根据需要搭建的仿真系统来确定系统中典型平台的类型。
(2) 然后选取元素层中相应元素按照一定组合构成以上典型平台。
(3) 最后根据仿真粒度的需要, 从元素选择对应粒度的模型并在参数层设置参数的取值。
在建立了系统模型 (元素层模型) 库与模型参数数据库的基础上, 模型参数以链式数据结构传递到元素层中的某个特定模型中, 从而驱动系统模型运行。
3 多粒度参数化建模方法
参数化建模是通过定义一组参数, 来控制设计模型的结果。在参数化建模时, 可以设计出极小化的变量参数来控制模型的相关属性特征, 通过简单修改其中的参数, 自动实现模型的修改, 并保持模型中反映用户建模意图的关联对象之间的关系。这样可以极大地提高系统的建模与分析效率, 降低分析成本。
同时, 参数化是进行多粒度建模的有效途径, 用户可以通过定制模型参数, 便捷地选择不同分辨率[3,4]的模型以及修改模型的参数[5]。参数化的仿真建模技术为设计模型的可变性、可重用性等提供了有效手段, 同时具有使用方便、维护简单等特点。
本文以图1中元素层运动框架模型为例, 对多粒度参数化建模过程、模型的表示方法进行说明, 建立模型之间的相互关系, 抽取出各类模型建模涉及到的参数。
运动框架模型主要是依据动力学/运动学对平台的运动规律进行建模, 按照一定周期计算平台的运动信息, 为其他模型提供包括位置、速度等状态更新信息。建模时, 按照平台运动规律的不同, 运动处理模型可以从地面单元、飞机、导弹等几方面来考虑建模。这里以典型运动平台飞机的运动处理模型为例。根据飞机运动方式的不同, 可以建立固定翼飞机、旋转翼飞机的模型;根据仿真粒度的不同, 分别建立三自由度等简单运动模型和六自由度、大气环境影响、高度监视与地形跟随等复杂运动模型。对于以上建立的模型, 用户可以通过定制模型参数, 便捷地选择合适的模型以及修改模型的参数。通过对运动处理模型进行参数化的建模, 实现对不同运动平台、不同型号平台以及多粒度的运动模型仿真的支持, 在通用性的基础上实现可定制的特点。
4 仿真实例与分析
接下来, 应用以上提出的参数化系统仿真建模技术, 来建立某典型防空武器平台仿真系统模型。
该典型仿真系统主要作战任务是保卫各指控系统及重要设施的安全, 给敌方以最大杀伤, 作战单元包括各类战斗机、空军基地、预警机、地面指挥所及雷达站等。按照以往从平台出发建立的仿真系统模型框架如图2 (a) 所示, 依据本文给出的系统领域功能模型划分框架及多层建模结构, 搭建的仿真系统模型框架如图2 (b) 所示。
从图2 (a) 以往建立的仿真系统模型框架可以看出, 整个仿真系统的建模效率较低, 分别建立的模型数量多且有重复, 修改起来比较频繁;而从图2 (b) 利用本文给出的建模技术建立的仿真系统模型框架可以看出, 整个仿真系统建模时, 只需在系统模型 (元素层模型) 库中建立了运动框架、传感器、通信设备、C3I规则等4个基本元素模型, 按照一定组合即可快速构成系统中各种作战平台模型, 例如:由运动框架、传感器、通信设备、C3I规则等4个基本元素模型组合形成预警机平台模型。
在对系统模型库中基本元素模型进行建模时, 采用多粒度参数化建模方法, 建立了模型参数数据库。通过定制参数, 便捷地选择模型以及设置模型的参数, 便可得到一定仿真粒度的系统元素模型。例如, 系统中战斗机运动框架元素选择的运行模型以及设置的模型参数如图3所示。
这样在选择合适的模型及设置模型参数值的基础上, 可以高效地驱动整个仿真系统模型运行, 得到仿真试验结果;在多次仿真试验的过程中, 也可以通过选择不同粒度的模型以及修改模型参数值, 快速得到不同仿真条件下的仿真试验结果。本文建立的模型可重用性强, 使用方便、维护简单。
5 结束语
本文针对防空武器平台仿真系统提出了系统领域功能模型框架及自底向上的模型分层结 构, 使得 建模时可以发挥不同学科领域专业人员的特长, 支持快速、高效搭建复杂的集成仿真系统模型, 简化建模过程, 提高建模效率;同时结合稳定、高效的参数化建模技术, 建立的多粒度通用模型具有松耦合、低成本、可扩展性强的特点, 支持对现有防空系统中多种型号武器平台进行作战效能分析以及作战训练模拟。
为了使建立的通用模型能够方便地被重用, 维护更加简单易行, 建模时还应结合组件化建模技术, 将模型按照功能或逻辑关系封装成为一个个相对独立的组件, 这将有待于下一步继续深入研究。
参考文献
[1]黄柯棣, 邱晓刚, 段红, 等.略论军用仿真技术面临的需求与发展的方向[J].系统仿真学报, 2001 (1) :6-9.
[2]商长安, 刘兴堂, 仵浩.军用大型复杂仿真系统的特点及其置信度评估对策[J].系统仿真学报, 2002 (5) :609-612.
[3]刘宝宏, 黄柯棣.多分辨率建模的研究现状与发展[J].系统仿真学报, 2004 (6) :1150-1153.
[4]刘宝宏, 黄柯棣.多分辨率模型联合仿真的研究[J].计算机仿真, 2005 (2) .
参数化技术论文 第8篇
Altera公司以各种系列的可编程器件(PLD)为载体,以功能强大的编程平台或开发软件为工具,真正实现电子电路与系统的硬件设计自动化。其软件开发平台Max+Plus Ⅱ提供了丰富的参数化的模块库(LPM)。模块的各个参数是由设计者为适应电路设计的要求而定制的,只要通过修改LPM模块的特定参数,就可得到满足自己需要的设计。本文通过某型作战飞机航电系统1553B总线数据通讯中的具体实例介绍这种高效的电路设计方法。
1 总线系统组成
现代航空电子综合化技术的发展大大提高了军用飞机的性能,信息综合化技术中最重要的技术之一就是航空电子通信技术[2]。某型作战飞机航电系统数据通讯采用1553B标准总线,系统主要由3部分组成:总线控制器(Bus Controller);远程终端(Remote Terminal);数据总线(Data Bus)。该总线系统构成如图1所示[3]。
图1中DCMP1为BC,DCMP2为DCMP1备份,其他子系统都是RT,并且此总线系统是双余度的,两套总线互为备份。
DCSS为显示控制系统,它包含2个DCMP(显示控制处理机);MC为任务计算机;INS为惯性导航系统;DTE为数据传输设备;CNI为通信导航识别系统;CADC为大气数据计算机;NAMP为非航空电子监控处理机系统;FCS为飞行控制系统,它包含2个FLCC(飞行控制计算机);MFCR和CWI为多功能火控雷达与连续波照射器系统;SMS为外挂物管理系统;ASPS为先进的自保护系统;CFDS为箔条/红外弹投放系统。
2 总线系统通讯功能的实现
该型飞机1553B总线通讯系统设计,采用数字专用集成电路设计中广泛应用的可编程系统芯片(PSOC)现场可编程门阵列(FPGA)和具有高速的处理速度和强大而又灵活的接口与通信能力的数字信号处理芯片(DSP)的理论与手段,通过FPGA、DSP、上位机3部分硬件及软件配合实现总线通讯功能。
1553B总线的工作方式是以指令消息为执行元素,在集中控制下的串行、异步、半双工通讯,所有的消息字都采用曼彻斯特码构成[4]。1553B总线通讯的关键技术是曼彻斯特码的编解码,这里采用FPGA实现编解码器。
下面针对模块中FPGA芯片硬件及软件的实现进行阐述。
2.1 FPGA硬件控制
将FPGA技术与数字信号处理DSP技术相结合是现代电子设计中常用的方法。该模块中的FPGA芯片接口主要实现以下功能[5]:
(1) 将总线上的串行信息流转换成处理机可以处理的并行信息或者与之相反;
(2) 接收或发送信息时,能够识别或生成标准的1553B信息字和消息;
(3) 完成与处理机之间的信息交换,包括1553B信息地址的分配,命令字(或状态字)的译码或返回状态字、发送数据宇等。
该部分是与DSP的接口和译码电路。其中曼彻斯特编解码电路总体框图分别如图2、图3所示[6]。
2.2 FPGA软件控制
FPGA部分的软件采用Verilog HDL语言编写,在Max+Plus Ⅱ环境下进行时序仿真,在FPGA上实现的1553B总线接口中的曼彻斯特码编码、解码器。该逻辑可由状态机实现,可划分为4个状态进行:第1个状态是空闲状态,当检测到数据跳变沿时,进入第2个状态;第2个状态为有效同步字头检测状态;当检测到有效同步字头时,启动第3个状态,用锁相环分离时钟,进行码型转换,当数据有效时进入第4个状态,进行并/串转换及奇偶校验。这里从软件角度画出流程图,如图4所示[7]。
3 参数化模块技术的实现
3.1 Max+Plus Ⅱ的LPM宏单元库
作为EDIF标准的一部分,LPM形式得到了EDA工具的广泛支持,其内容也越来越广泛。目前,LPM库已经包含多种功能模块,每个模块(函数)都是参数化的,这样就可通过参数来确定某一模块以满足不同场合的需要。Altera公司作为EIA、LPM委员会的一员,对任何PLD供应商的LPM都有广泛的支持。Max+Plus Ⅱ提供的部分LPM库单元如表1所示[8]。
3.2 LPM库函数的使用
调用LPM库函数非常方便。在Max+Plus Ⅱ的图形编辑界面下,在空白处双击鼠标左键,然后选择LPM宏库所在目录maxplus2max21ibmega_lpm,所有的库函数就会出现在窗口中,设计者可以选择所需要的函数。当选好的LPM符号出现在图形编辑器窗口后,可以双击参数框(位于符号的右上角),设定LPM模块的参数和端口。设置端口可以在PortStatus框中选择Unused,然后将不需要的端口信号去掉。
将LPM单元的参数和端口进行设置,即可得到满足需要的数字电路模块。因此在设计电路时,借助LPM宏单元,可以大大提高电路原理图的输入速度及生成数字信号处理、图像压缩等各种应用中使用广泛的基本模块的速度,可以迅速地将无流水的低速改造成高速流水器,从而提高了整个系统的性能。
使用LPM宏单元库还具有以下优点:
(1) LPM设计出来的电路是与结构无关的;
(2) 设计者在利用LPM宏单元进行设计时,不用担心芯片的利用率和效率等问题,也不需要自己再用基本的逻辑单元构造逻辑功能。同时使用LPM时,设计输入和模拟仿真都独立于物理结构,因此设计者即使到设计流程的最后也无需考虑最终的结构。
3.3 参数化模块技术应用举例
下面通过设计一个计数器具体说明怎样利用LPM参数库设计常用的数字模块。假如要设计一个模为24的加法计数器,采用Max+Plus Ⅱ软件的LPM库单元进行设计,可以采取如下的步骤进行:
(1) 输入lpm_eounter库单元函数
运行Max+Plus Ⅱ软件,新建一个图形设计文件。然后在图形编辑器中,双击空白处,在LPM库中选择符号lpm_counter
(2) 设置lpm_counter库函数的参数和端口
选择lpm_counter器件后,接着出现参数设置对话框。根据需要设置对话框中的参数。此处要实现模为24的加法计数,可设定参数如下:
LP_MODULUS=24(模设定为24);
LPM_IDTH=5(模块的信号宽度设为5位);
LPM_DIRECTION=“UP”(将模块设为加法计数)。
然后还要设定端口。这里仅使用3个端口,分别为时钟输入端口clock、数据输出端口q[ ]以及进位输出端口cout。设置完毕后,一个实现模为24的加法计数的函数模块就生成了。给该模块加上输入和输出端口,就构成了一个完整的计数器电路,如图5所示。
(3) 验证
对上面的计数器电路进行功能仿真,可以得到如图6所示的仿真波形。由波形可见,该电路实现了模为24的加法计数。修改lpm_counter函数的参数和端口设定,可以非常方便地实现任意模且可加可减的计数器模块。
4 结 语
该型作战飞机航电系统1553B总线通讯模块硬件采用FPGA实现,软件在Max+Plus Ⅱ环境下实现。原理图设计是对主要的数字模块采用LPM技术的图形直观输入,对逻辑功能复杂的功能模块采用Verilog HDL语言编写的文本抽象输入;采用编译器(complier)和仿真器(emulator)进行编译、综合及仿真,最后进行器件编程,很好地实现了模块的曼彻斯特码通讯功能,各方面实验数据均达到总线通讯指标的要求,对1553B总线研究具有一定的使用和参考价值。
摘要:某型作战飞机航电系统数据通讯采用1553B总线。介绍总线系统的组成,讨论其通讯功能的硬件及软件实现的问题。此外在软件部分提出一种利用LPM技术简化设计过程实现数据通信的新方法。航电系统数字电路模块采用LPM技术设计,以LPM为基础宏单元模块实现原理图的图形输入。在校验阶段结合计数器实例说明基本数字电路模块时序仿真的实现。最终整个系统设计在工作性能方面完全满足航电系统的通讯要求。此输入方法设计先进、通用性好、自动化程度高,与功能强大的硬件描述语言相配合,可广泛应用于复杂的可编程逻辑器件以及在线可编程逻辑门阵列等数字系统设计中。
关键词:参数化模块库,1553B总线,现场可编程门阵列,硬件描述语言
参考文献
[1]陈匮.在系统可编程技术实践教程[M].北京:科学出版社,2001.
[2]王世奎.航空电子通信系统关键技术问题的浅析[J].航空计算技术,2001,31(4):36-39.
[3]李永田.某型飞机综合电子设备与维护[D].信阳:空军第一航空学院,2006.
[4]刘桂山,胡军程.1553B总线信息流设计[J].北京理工大学学报,2003,23(3):301-304.
[5]朱明君,朱俊,李伦.基于DSP的1553B总线通讯检测仪的设计[J].现代电子技术,2006,29(7):92-94.
[6]林艺文,方展伟.用FPGA实现曼彻斯特编解码[J].汕头大学学报:自然科学版,2004,19(2):64-66.
[7]闫莉,王勇.基于FPGA和DSP技术某型飞机总线系统通讯软件的设计[J].现代电子技术,2005,28(1):40-42.
参数化技术论文 第9篇
支座是桥梁系统的重要结构部件,起着连接桥梁上部结构和下部结构的作用。不同的桥梁在功能及设计参数上各不相同,对支座尺寸及性能的要求也千差万别。这就导致了支座生产企业经常面临多型号小批量的订单,设计人员进行重复设计的工作量较大。
本文将参数化设计技术引入到桥梁支座的设计当中,建立用于桥梁支座参数化设计的专用模块,构建桥梁支座总体及主要部件的参数化设计模型,形成规范统一的典型支座参数化样机,以减少设计人员重复设计工作量,提高桥梁支座的设计效率。
1 基于UG的参数化设计技术
参数化设计技术是指设计人员根据几何关系和工程关系来指定设计要求,用一组尺寸参数和约束来定义产品的几何图形,当约束或者尺寸参数的任一因素发生改变时,可以及时改变几何图形进而促使产品几何模型发生相应的更新[1]。
由Siemens PLM Software公司推出的UG(Unigraphics)软件,是当今世界上最先进的数字化设计制造解决方案之一。该软件提供的UG/WAVE技术、表达式建模技术和功能强大的二次开发工具,能够较为方便地实现参数化设计。
1.1 表达式建模技术
表达式是UG模型中的一种重要对象,用于控制部件特性的数值或条件声明。表达式可以定义和控制模型的很多尺寸,如特征尺寸或草图尺寸[2]。例如一个部件的厚度可以使用其长度来表达,如果长度发生变化,部件的厚度会自动更新。
表达式是一个定义关系的声明,其本质是一个形如“name=value”的名称-数值对,右端是一个数值,被赋值给表达式的左方,即表达式的名称。部件间表达式用于在部件之间建立关联。例如,一个销钉部件被设计为与另一部件的孔相互配合,此时可以建立销钉参数与另一部件孔参数之间的关联。当孔的直径被修改后,销钉直径自动更新。
1.2 UG/WAVE 技术
UG/WAVE(What if Alternative Value Engineering)技术可实现相关部件间的关联建模[3]。利用此技术可以在不同部件间建立链接关系,也就是能够通过一个部件的几何体或者位置去设计另一个部件,是一种全相关的产品级设计技术。并且,部件之间的引用不是简单的复制关系,当一个部件发生变化时,另一个基于该部件的特征所建立的部件也会发生相应的变化。由于UG/WAVE技术的运行原理,使得该技术具备了许多优点。比如:运用该技术建立关联集合对象可以减少修改设计的成本,保持设计的一致性;其次,由于该技术能够实现产品的装配与控制结构同步并行设计, 在很大程度上提高了产品的设计效率。
2 桥梁支座的参数化设计
本文以FCQZ-Ⅱ型固定支座为例进行支座参数化设计研究。FCQZ-Ⅱ型支座是由钢和耐压材料结合制造而成的新型球型支座,其将聚四氟乙烯板放置在支座的球形凹盆内,处于三向应力状态,大大提高了支座的承载能力,且结构简单,没有易损件,不易老化。FCQZ-Ⅱ型固定支座主要由上支座板、球面滑板、下支座板(底盆)三部分组成,如图1所示。
要实现桥梁支座的参数化设计,很重要的一个方面就是要建立参数之间的关联关系和传递机制,从而实现当更改部分设计参数时,整个三维模型能够得到同步更新。参数关联关系的建立要求能够实现自顶向下自动更新,且尽量减少变量数目,保证实体建模的独立性[4]。在众多尺寸参数中,可以按照参数的关联性将其划分为主参数、导出参数和独立参数3类。主参数是指在产品设计中对产品性能起决定作用的参数;导出参数是指由其他参数计算出来的参数;独立参数是指在设计过程中根据设计者意图和经验输入的参数。
根据前期设计计算结果,FCQZ-Ⅱ型固定支座主要性能参数为竖向承载力P(kN)和支座总高H(mm)。因此,确定竖向承载力P为主参数,上支座板球冠半径、曲面滑板半径、底盆柱高等导出参数可由P计算得出,上下座板长、宽、厚度等参数由设计者根据设计需求和经验输入。各部件参数关联关系如图2所示。
3 基于UG的桥梁支座参数化设计
3.1 支座参数化设计总体流程
本文以UG NX7.5和Microsoft VS2008为开发环境进行支座参数化设计研究。基于UG的桥梁支座参数化设计系统开发包括:建立支座三维模型样板,用UG/Open MenuScript和UIStyler开发用户界面,用UG/Open API和Grip开发实现参数化设计功能的应用程序等部分。桥梁支座参数化设计系统开发流程如图3所示。
3.2 界面设计
启动UG,选择【开始】【所有应用模块】【NX6之前UI样式编辑器】选项,进入对话框设计界面,在此可以进行所见即所得的对话框界面的设计。FCQZ-Ⅱ型固定支座的3个主要部件上座板、球面滑板、下座板相应的参数分别置于3个选项卡中。本例中设计的对话框界面如图4所示。
3.3 应用程序设计
启动VS2008,新建一个项目。在“已安装的模板”列表中选择NX7 Open Wizard,工程名称为pro_design,存储目录设为用户自定义目录。在接下来的设置中,选择内部模式(DLL)。在程序框架中,添加用户代码,编写回调函数。本实例的UG/Open API函数主要有:UF_STYLER_ask_value(),用来查找已经存在的表达式的值;UF_MODL_eval_exp(),根据表达式的名称获取其值;UF_MODL_edit_exp(),用来修改已经存在的表达式;UF_MODL_update(),用来更新模型。将编写好的程序进行编译、链接后,将生成的pro_design.dll文件复制到startup文件夹下,以备UG启动时调用。部分代码如下:
3.4 运行实例
启动UG,选择菜单“桥梁支座设计”-“桥梁支座参数化设计”,出现系统主界面。在界面中,上支座板、球面滑板、下支座板的选项卡中分别有对应的设计参数。在使用过程中,用户输入主要性能参数中的竖向承载力P并回车,相应的参数即会根据内置的关联关系改变为推荐值。单击“应用”或者“确定”按钮即可生成新的模型。图5为桥梁支座参数化设计运行实例。
4 结束语
本文将基于UG的参数化设计技术引入到桥梁支座的设计中,建立桥梁支座参数化模型,利用UG/Open二次开发工具结合Visual Studio 2008开发环境,开发出桥梁支座参数化设计专用模块,实现了桥梁支座三维模型的参数化设计,减少了桥梁支座设计中的重复设计工作量,提高了设计效率。
摘要:支座是桥梁系统中连接上下部的重要结构部件。目前,桥梁支座设计过程中存在大量重复设计工作。为此,提出将基于UG的参数化设计技术引入到桥梁支座的设计中,通过表达式建模技术和UG/WAVE技术建立部件之间的关联关系,利用UG二次开发工具结合Visual Studio 2008开发环境,开发出桥梁支座参数化设计专用模块。实践证明,使用本方法能够减少桥梁支座重复设计工作量,显著提高桥梁支座的设计效率。
关键词:桥梁支座,参数化设计,UG二次开发,参数传递
参考文献
[1]秦汝明.参数化机械设计[M].北京:机械工业出版社,2009.
[2]黄勇.UG/Open应用开发典型实例精解[M].北京:国防工业出版社,2010.
[3]张开运.基于UG的产品级三维参数化设计研究[J].机械,2011(2):37-39.
[4]张洪伟,陈书军,肖凯.UG NX高级应用指南[M].北京:中国水利水电出版社,2006.
[5]侯永涛,丁向阳.UG/Open二次开发与实例精解[M].北京:化学工业出版社,2007.
参数化技术论文 第10篇
目前,计算机辅助设计技术(CAD)在变压器行业内广泛使用。电力变压器种类繁多,但相同电压等级下某一容量段下变压器内部结构特征基本相似,标准件、通用件的应用比例相当高,工程设计人员在绘图时重复工作量大且容易出现错误。随着C A D技术的不断发展,实现计算机绘图参数化,是提高设计效率和图纸质量、减少图纸差错及降低设计人员劳动强度的重要手段之一[1,2,3]。三维辅助设计软件AutoCAD以其开放式的体系结构和强大的图形处理能力,在工程设计制图领域得到了广泛的应用。但AutoCAD设计计算能力相对比较弱,且人机交互方式输入数据较为繁琐。AutoCAD从R14版本开始支持Automation技术,使得很多支持OLE自动化技术的编程工具可以直接从外部访问和控制AutoCAD。运用OLE自动化技术,可以实现编程工具与AutoCAD之间的数据通信,以面向对象的思想对AutoCAD进行二次开发。这种开发方式综合了AutoCAD强大的绘图功能以及高级语言执行效率高、数据计算处理能力强的优点,可以实现工程设计图纸的参数化绘制。
介绍了利用OLE自动化技术实现C++Builder对AutoCAD进行二次开发的方法。以绘制变压器铁心叠积图为例,说明了该方法进行变压器结构参数化绘图的特点。
1 OLE自动化技术简介
OLE(Object Linking and Embedding)是微软公司为解决Windows系统下应用程序之间的通信而提出的,其主要目的是为一些应用软件提供标准接口,可以让其它应用程序通过对象的方式来调用这个软件的功能。对象根据软件功能提供相应属性、方法和事件等成员的调用。OLE自动化技术能使用户能够通过编程实现不同应用程序的信息共享。Auto CAD自R14版本开始提供了Active X Automation(ActiveX Automation由OLE自动化技术扩充和复合而成)技术接口,即使AutoCAD本身成为一个服务器程序,提供了各种对象和接口,使得AutoCAD可以被许多编程工具和其他应用程序访问[4]。因此,可以把AutoCAD作为自动化服务器对OLE服务提供强有力的支持,C++Builder作为自动化控制器以客户端方式向Auto CAD提交命令,实现数据通信。
C++Builder支持OLE Automation技术,通过设定对象的属性和调用该对象的方法来操纵OLE对象。C++Builder编程工具封装了一系列OleObject Class函数,如CreateOleObject、OleFunction、Ole Property Set、Ole Property Get等。程序包含了“comobj.hpp”、“utilcls.h”头文件后,通过调用这些函数,可以灵活地操作Auto CAD。
2 基于OLE自动化技术AutoCAD二次开发
2.1 C++Builder与AutoCAD的连接
在C++Builder编程环境下,首先定义一个类型为Variant的变量Acad,使用Get Active Ole Object或者Create Ole Object函数给这个变量赋值,从而获得或构造一个应用程序对象(Auto CAD.Application),再由Acad的成员函数Ole Property Get获得当前活动文档对象,通过文档对象可获得模型空间、图纸空间、图层、图块等对象。最后,通过Model Space等对象提供的各种属性和方法来完成对Auto CAD的操作。C++Builder与Auto CAD连接的示例程序如下所示。
2.2 图层的设置
AutoCAD提供了很多系统变量作为绘图的辅助设计。通过获取或改变系统变量可以实现设置图层的目的。在Auto CAD中设置图层主要是设置颜色、线型和线宽。颜色与线宽的设置直接通过SetVariant的方法设置相应的属性即可。而线型的设置,必须首先从文档对象中获取一个LineTypes对象,用该LineTypes对象在指定文件中加载所需线型。设置线型的程序实例如下所示。
2.3 图元对象的创建及修改
在完成C++Builder与AutoCAD的连接,设置绘图环境之后,就可以创建点、直线、圆弧、圆、多段线、标注等各图元对象。利用这些基础图元对象就能绘制二维图形。在创建图元对象过程中必须注意应用程序之间参数传递的问题。由于不同的应用程序数据类型的差异,OLE Automation服务器与客户程序之间数据传递比较复杂。AutoCAD中的数组类型返回值使用Variant类型[4]。Variant是一种特殊的数据类型,除了定长String数据及用户定义的类型外,可以包含任何种类的数据类型。Variant能够在运行期间动态的改变类型。因此,点坐标、实体数组等参数一般无法采用普通的数组传递数据。在C++Builder 6.0环境下,可以用安全数组[5]或者V a r i a n t数组传递参数。下面给出了在模型空间画圆的程序实例,其余图元的创建可以参考Auto CAD的帮助文件,调用相应方法即可。
在创建图元对象的同时,可以利用Ole PropertySet函数修改其属性。例如通过调用AddDimAligned方法创建的对齐标注对象,在实际绘图比例不是1:1时,不能采用其默认的标注尺寸值,必须修改相应的属性(对齐标注具体创建过程略)。
3 应用实例
铁心是电力变压器的重要部分,各种直径的铁心叠积图都有很强的相似性。在变压器铁心叠积图参数化绘制模块设计中,可以预设绘图环境,将图幅边框、标题栏等图纸信息保存在相应的模板中。必要的绘图参数如铁心直径、中心距、窗高、级数,每级片宽和级厚等,从变压器电磁优化设计结果数据库中直接获取。同时提供初始化界面由用户手工输入或者修改参数。在确定参数后,通过结构分析和数据计算,得到图纸各个重要点的坐标,绘制图形,并进行尺寸标注。通过该模块,可以实现铁心叠积图参数化自动生成。
软件参数输入界面如图1所示。铁心直径、中心距、窗高、级数,每级片宽和级厚等参数由变压器优化设计得到,图纸型号、绘图比例等可从界面输入,系统根据这些参数自动生成图纸。在实际设计中,可以对铁心数据库进行增加、修改等操作,以满足不同的实际需要。铁心数据库管理界面如图2所示。以一台型号为SG10-100/0.38变压器为例,生成的铁心叠积图如图3所示。
有效截面积:147.54 cm2叠片系数:0.97
4 结语
借助OLE自动化技术,采用C++Builder 6.0编程工具和AutoCAD2004绘图软件,可以实现工程设计图纸的参数化绘制,有效地缩短了绘图时间。此技术可以引入变压器参数化绘图系统中,使绘图设计人员从重复劳动中解脱出来,提高工作效率。
摘要:简述了OLE自动化技术原理,介绍了以C++Builder为编程工具,利用OLE自动化技术实现对三维辅助设计软件AutoCAD二次开发的方法,给出了关键步骤的程序代码。并以绘制变压器铁心叠积图为例,说明该方法可以实现变压器结构图纸的参数化设计,提高了绘图效率。
关键词:OLE自动化技术,AutoCAD软件,变压器
参考文献
[1]谢毓城.电力变压器手册[G].北京:机械工业出版社,2003.
[2]张安红,刘军.在开目CAD中自动生成变压器铁心片图[J].变压器,2002,39(1):10-12.
[3]李玉玲,巫付专,宋中瑜.变压器CAD系统的设计[J].成组技术与生产现代化,2001,18(3):51-54.
[4]刘红卫,高荣慧,柯尊忠,蒋劲刚.Automation技术在AutoCAD中的应用[J].机械,2000,27(6):27-28.
室内光环境的参数化设计与研究 第11篇
关键词:室内光环境;参数化设计;辅助性设计
0 前言
在环境的塑造空间处理中,光是不可或缺的重要因素,我们可以将空间视为建筑光环境的载体。在我国绿色照明理念不断推广的今天,实现自然光与人工光照明的结合运用已经成为我国室内光环境设计的重点与难点所在,传统的经验与计算已经不能较好地满足这类设计的需求,为此我们只有应用照明设计软件实现室内光环境的参数化设计,才能够保证自身设计具备着较强的经济生态和美学综合价值,真正为人们营造良好的人居环境。
1 室内光环境概述
1.1 室内光环境的基本要求
对于室内光来说,其本身可以分为自然光源与人工光源两类,其中自然光源主要指的是昼光,而人工光源则主要由白炽灯、荧光灯、高压放电灯所构成,人类对物体大小、色彩、颜色的认知,都受到了很强的室内光环境影响,甚至有调查表明人类的某些生理反应也与室内光环境有关,这就使得我们在进行室内光环境设计时,必须对光源的选择、配光的方式、构成的要素进行重视。在光源的选择中,白炽灯、荧光灯、卤素灯、LED、光纤系统等是最为常见的光源选项设计人员应结合具体室内环境挑选;而在配光的方式中,直接照明、半直接照明、半间接照明、间接照明与扩散照明是较为常见的几种配光方式;而在构成的要素中,砖石、木材、金属等实体介质材料与玻璃、透光性塑料、液体等虚体介质材料较为常见。[1]
1.2 室内光环境照明方式
在室内的光环境设计中,选择不同的室内光环境照明方式,会产生不同的光通量分布,这对于室内的光均匀度、阴影、炫光以及人的主观感受都会造成一定影响。在具体的室内光环境照明中,整体照明、局部照明与混合照明这三种照明方式最为常见,其中整体照明具备着耗电量大、光线充足的特点;而局部照明能够较好地实现引人注目、安静的、较为忧郁的光环境塑造;而混合照明则多用于工作与学习。[2]
1.3 室内环境照明效果
在室内光环境的设计中,通过照明能够实现较好的艺术效果,决定气氛、加强空间感与立体感、形成艺术与装饰照明的效果、获得艺术效果等各方面,是室内光环境设计能够形成的较为典型照明效果。具体来说,在气氛的决定中,粉红、浅紫色等暖色光能够塑造室内温暖舒适的气氛;而在加强空间感与立体感中,光与影的对比能够较好的增强空间立体感;而在形成艺术与装饰照明的效果中,塑造水面反射光、阳光透过树梢洒下光的艺术效果,就能够较好的提高室内空间的艺术性;而在获得艺术效果中,通过天棚照明布置,就很容易创造出较好的艺术效果。[3]
2 DIALux室内光环境参数化设计应用
想要实现室内光环境的参数化设计,我们就必须应用专业的辅助性照明设计软件,DIALux、AGI32、Relux、Ecotect、ligthscape等都是业界应用较为广泛的辅助性照明设计软件,本文主要对DIALux这一辅助性照明设计软件进行详细论述。DIALux这一辅助性照明设计软件是由德国GbmH公司研发的高性能照明计算软件,其能够为灯光设计师与规划师提供了室内外灯光设计的数字化解决方案,这一功能使得其能够较好的应用于室内光环境的参数化设计,其能够通过建立多个空间或场景,通过不同参数的输入实现室内光光环境的参数化设计,并能够快速地进行不同参数的对比,这样设计人员就能够大幅节省自身设计时间,保证自身室内光环境设计具备较强的针对性与实用性。
作为一款强大的辅助性照明设计软件,DIALux这一辅助性照明设计软件在问題的处理上有着较好的灵活性与有效性,这一软件当下能提供全球161个厂商的50多万个产品的LUMsearch在线搜索服务,这就使得我们进行的室内光环境参数化设计能够真正保证设计效果=实际照明效果。[4]
3 DIALux室内光环境参数化设计应用案例
为了能够更好地对应用DIALux辅助性照明设计软件进行的室内光环境参数化设计进行论述,这里笔者以北京奥运地下车库采光设计为例,对这一软件实现的室内光环境参数化设计进行详细论述。
3.1 工程概述
本工程是位于奥体公园某区域中的地下车库照明设计,该车库高度为5m,土层厚度为2.25m~3m。
3.2 设计流程
结合该工程的情况,我们首先就能够发现这一工程采用传统方式无法实现自然光的引入,这就大大影响了该工程的光环境改善,而为了尽可能解决这一问题,设计人员在这一设计中应用了导光管,导光管的使用使得光传播的距离拉大,而光的扩散面积也得到了相应增大。由于该工程本身的特殊性,设计人员还需要保证导光管与建筑景观的融合,最后设计人员选择了大型导光管系统与人工照明相协调的照明设计,这一设计在尽可能提高地下车库光环境的前提下,实现了电资源消耗的降低。[5]
为了能够较好地完成这一设计构想,设计人员需要应用DIALux辅助性照明设计软件,通过对地下车库光环境的参数化设计,找出最佳的照明控制部分设计策略。在初步的光环境参数化设计中,设计人员首先确定了按照室外自然光的照度进行四种控制方式划分的设计理念,这一设计理念需要借助光电控制器才能够实现。在后续运用DIALux辅助性照明设计软件进行的计算分析中,设计人员最终得出了自然光与人工光结合的最优方式,这一结合能够根据室外照度进行人工照明的开启与关闭,这就在节约电能消耗的同时,最大程度上实现了该车库的自然光的采光系统设计,这种借助导光管机制实现的自然光引入,对于我国室内光环境参数化设计有着较为不俗的借鉴意义。此外,由于该设计实现了电能资源消耗的降低,其本身对我国资源节约型、环境友好型社会的创建同样意义非凡。
4 结语
在我国经验与社会快速发展的今天,我国民众对室内环境的要求也在不断提升,而为了较好地满足我国民众的要求,我们就必须做好室内光环境的设计工作。本文就室内光环境的参数化设计进行了研究,并对应用DIALux辅助性照明设计软件实现的室内光环境参数化设计实例进行了详细论述,结合这一论述内容,我们能够了解到室内光环境参数化设计所具备的优越性,希望这一论述能够为我国室内光环境设计的发展带来一定帮助。
参考文献:
[1]王雅.基于室内自然光环境分析的广州地区中小学教室设计[D].华南理工大学,2014.
[2]俞雪璠.广州地区不同外遮阳形式的教室室内光环境研究[D].华南理工大学,2013.
[3]孙文响.基于用户行为的光环境智能控制系统研究[D].浙江大学,2016.
[4]路博.室内光环境辅助性设计应用与研究[D].太原理工大学,2015.
参数化技术论文 第12篇
关键词:铣刀刀柄,UG二次开发,参数化设计
UG作为当今世界上最先进的CAD/CAM/CAE高端软件平台之一,其参数化建模及设计能力已被社会所认可,但是往往对一些更加专业的、更为具体的问题捉襟见肘,以至于其利用率不高,往往停留在操作层面,浪费了很多人力和物力,因此其二次开发技术也越来越受到大部分企业的重视。同时,铣刀刀柄作为一种在加工中使用频繁的部件(刀柄个数通常为道具的2~3倍),由于在结构上都是大同小异,并且在实际加工过程中使用最频繁的是锥度为7∶24的锥面刀柄,故可以快速建立锥面刀柄模型,并进行小范围适度修改,以确定实际需要的刀柄模型,从而提高建模效率。本文介绍的一种铣刀刀柄的参数化设计方法,可以实现锥形铣刀刀柄的的快速建模,帮助设计人员节省工作时间。
1 本系统总体设计方案
本系统主要利用UG/Open二次开发模块中的UG/Open UIStyler、UG/Open API、UG/Open Grip及Visual C++对UG建模平台进行二次开发,实现对铣刀刀柄的参数化设计。具体实施过程是:首先确定建立不同类型铣刀刀柄模型的几何参数,并在UG平台上通过拉伸、草绘等操作建立三维模型,用UG/Open UIStyler创建用户界面,其控制是由UG/Open API完成的,之后利用Visual C++建立应用程序框架并利用UG/Open Grip编写参数化建模程序,进行综合利用,把UG/Open UIStyler建立的用户界面数据传给UG/Open Grip,更新刀柄三维模型表达式。这样就能在短时间内完成参数化设计了。
2 刀柄几何参数
通过对系统功能的分析,应选择通用性好的建模参数,故对锥面刀柄建模的参数确定为:刀柄直径D4,底部半径R1,刀柄长度L,刀柄顶部直径D1、D2、D3,锥角B(原始模型创建时锥角为8°17′50″);若要对直柄刀柄进行设计,则选择参数的锥角为0°,其他参数与锥角刀柄相同。参数图如图2所示。
3 对UG平台的二次开发
3.1 UG二次开发工具
UG/Open二次开发模块为UG软件的二次开发工具集,用来进行UG的二次开发工作,利用该模块用户可对UG系统进行用户化剪裁和开发,满足用户的开发需求。UG/Open包括以下五个个部分:UG/Open Menuscript开发工具,它可以对UG软件操作界面进行用户化开发,无须编程即可对UG标准菜单进行添加、重组、剪裁或在UG软件中集成用户自己开发的软件功能;UG/Open UIStyle则可以用来创建人机交互界面,利用该工具,用户可为UG/Open应用程序开发独立于硬件平台的交互界面;UG/Open API开发工具,提供UG软件直接编程接口,支持C、C++、Fortran和Java等主要高级语言;UG/Open GRIP开发工具是一个类似APT的UG内部开发语言,利用该工具用户可生成NC自动化或自动建模等用户的特殊应用。
本文通过创建嵌套于UG的用户菜单,通过UG/Open UIStyler创建人机交互界面,方便工作人员输入加工相关数据,并利用VISUAL C++程序调用数据库文件自动选刀具几何数据。
3.2 自定义菜单的创建
自定义菜单的创建需要用到UG/Open Menuscript开发工具,首先要在计算机中定义环境变量。在“我的电脑”上单击鼠标右键选择属性命令切换到高级选项卡单击环境变量注册环境变量,变量名为UGⅡ_USER_DIR,变量值为C:ug_menu,单击确定保存。然后在相应变量值下创建startup和application两个文件夹,在startup文件夹中编写菜单文件函数并保存为.men格式。以下为所编写的函数代码:
接下来要在菜单中定义ACTIONS调用的应用程序,主要过程如下:(1)选择菜单;(2)进入ufsta程序入口;(3)通过status=UF_MB_add-actions(actionTable)对actionTable中包含的函数进行注册,并调用相应函数。其中actionTable是UF_MB_action_t数据类型,定义格式如下:
3.3 设计UI对话框
创建用户界面需要用到UG/Open UIStyler模块,启动UG后选择开始所有应用程序用户界面样式编辑器,就可以对对话框进行编辑了。创建好对话框之后,需要设置对话框的回调函数,UG提供了6种基本的回调函数,包括Apply、Back、Cancel、Constructor、Destructor和OK回调函数。在设置回调函数时,选择资源编辑器中的回叫选项卡并对相应函数进行设置即可,设计好的对话框如图4、5所示。
设计好对话框之后,要用Visual C++建立程序框架,首先把ugopen.hlp及ugopen.awx两个文件复制到Visual C++目录,启动Visual C++,在创建工程时选择Unigraphics NX AppWizard V1,projectname的名称是daobing,Location是C:daobingdaobing,最后单击Finish按钮完成工程创建。接下来在程序框架中删除daobing.cpp和daobing.h头文件,并将daobing_dialog.cpp和daobing_dialog.h添加到工程当中,在工程项目中双击daobing_dialog.cpp对其进行编辑,然后对daobing_dialog.h编辑相应的回调函数。其部分程序代码如下:
编辑好之后,选择“Project”-“Setting”命令,在“Link”选项卡中添加“libufun.lib”和“libugopenint.lib”,再选择“Tool”-“Option”命令,在“Directaries”选项卡中添加API函数库所在路径:C:Program FilesUGSNX 5.0UGOPEN,最后将编译好的daobing.dll复制到C:daobingstartup下。
4 运行实例
启动UG,选择参数化设计,输入相应参数,获得运行示例如图7、8所示。
5 结语
通过实例证明本方法简单有效,有一定的通用性,确实并可以降低工作量,提高工作效率,节省建模时间,提升企业竞争力。
参考文献
[1]黄勇,张博林,薛运峰.UG二次开发与数据库应用基础与典型范例[M].北京:电子工业出版社,2007.
[2]王先逵.计算机辅助设计与制造[M].北京:清华大学出版社,1999.
[3]张霞,杨岳.数控加工仿真中刀具数据库的设计与实现[J].计算机与现代化,2009(7):139-141.
[4]张宝忠.现代机械制造技术基础实训教程[M].北京:清华大学出版社,2004.
[5]黄翔,李迎光.数控编程理论、技术与应用[M].北京:清华大学出版社,2006.
[6]夏天,吴立军.UG二次开发技术基础[M].北京:电子工业出版社,2005.
[7]阳刚.CAD系统中的参数化设计技术[J].CAD/CAM与制造业信息化,2009(1~2):38-40.