基于SolidWorks软件的三维技术探讨
姓名：于鲁豫
学号：2011101396
专业：数控技术
院系：机械工程系
2014.5.3
基于SolidWorks软件的三维技术探讨
摘要：再机械设计中，尤其是在零件的三维造型和运动仿真方面，计算机辅助设计技术已经成为重要的设计工具。

SolidWorks是三维领域的一种优秀软件,其强大的参数化造型、产品装配和运动仿真与分析等功能已经广泛的应用与产品设计。

1999 年获得全球微型计算机平台CAD系统评比第一名；2002年从众多著名的3D软件中脱颖而出，赢得美国CADENCE权威杂志最佳编辑奖，从而成为三维设计软件快速增长的领导者，是三维软件的第一品牌。

关键词：三维造型；有限元；SolidWorks；二次开发；零件设计；
三维造型
印第安娜波利斯500型的投产准备工作已接近尾声。

不过克莱斯勒公司还有另一个新的问题。

这种蛇行车的引擎虽已完成计算机设计，然而按常规做排气管的接头将要花费很长时间．怎么办?三维造型技术就是备案。

利用复台接头的计算机图像引导激光束，使之作用于光敏塑料化台物上，工程师们在几小时之内就造出了这个关键零件，从而把轿车的投产日期提前了8周。

在该地区的许多实验室里，科学家们正在进行些探索，试图通过控制按钮将三维的计算机图像。

变成实物，用于生产从电扇风叶到人体部件等各种产品。

按卡内基·梅隆大学的工程师李·硪斯的话来说。

这一桌面制作或者做三维造型技术有望引起一场
制造业的革命，其影响不亚于1年前问世的计算机辅助设计，它使工程师顷刻间把自己的设想变成规划和蓝图。

三维造型技术拥有如此多潜在的优势，它可以将零件由计算机绘图板直接投入到生产制作，并且允许工程师对设计作最后一分钟的修改，使最新技术溶八其中。

今后还会出现专门制造定制零件的造型“工厂”，工作人员把全部产品存八计算机数据库巾，他们甚至能把实物“传真”到遥远的异地。

有限元高级技术分析
SolidWorks软件不仅具有强大的三维造型功能，而且具有强大的有限元高级分析功能，其分析模块与SolidWorks软件无缝集成。

主要包括分析工具COS2MOSXpress、工程用有限元分析模块COSMO2SWorks、虚拟样机及运动仿真COSMOSMotion 以及流体流动和热分析模块 COSMOSFloWorks等。

分析工具COSMOSXpress 是一个用于分析零件在受到外部载荷(力或压力)的情况下 ,零件的安全系数大小、零件的应力分布云图和零件的变形云图状况。

安全系数反映了零件材料的力学属性 ,是零件在此外部载荷下的安全性能指标;工程用有限元分析模块COSMOSWorks 为设计工程师在 SolidWorks 的环境下提供了比较完整的分析手段。

COSMOSWorks的基本模块可以对零件或装配体进行静力学分析、固有频率和模态分析、失稳分析和热应力分析、疲劳分析、非线性分析、间隙/接触分析和优化设计分析等。

静力学分析———研究零件在只受静力情况下零件的应力、应变分布。

固有频率和模态分析———确定零件或装配的造型与其固有频率的关系 ,在需要共振效果的场合 ,以获得最佳设计效果。

失稳分析———研究当压应力没有超出材料的屈服极限时 ,薄壁结构件(如细长管壁件)发生的失稳情况。

热应力分析———在存在温度梯度情况下 ,零件热应力分布情况 ,以研究热量在零件和装配中的传播。

疲劳分析———预测疲劳对产品生命周期的影响 ,确定可能发生疲劳破坏的区域。

非线性分析———用于分析橡胶类、塑料类零件或装配体的行为 ,还用于金属结构在达到屈服极限后的力学行为。

也可用于考虑零件的大扭转和大变形的情况。

间隙/接触分析———在特定载荷下,2个或更多运动零件相互作用,如:在传动链或其他机械系统中 ,在接触间隙未知的情况下 ,分析应力分布和载荷的传递情况。

优化设计分析———在保证零件满足其性能指
标的前提下,自动定义最小体积的设计。

COSMOSWorks功能使得用户能够测试装配体的性能而无需经过繁琐费时的传统手动设计过程 ,通过零件或装配体的设计建模 ,创建零件或装配体 COSMOSWorks分析的实体模型 ,建立研究并定零件或装配体模型的材料特性,建立模型分析时的压束并施加作用于模型的载荷,从而建立起模型分析所需要的各种条件,通过软件强大的分析功能,得到设计者所需要的分析结果,使得设计工程师能设计出来。

Vb开发SolidWorks基本原理
SolidWorks支持 ActiveX Auto mation技术，VB环境下建立的客户程序可以直接访问SolidWorks中的对象。

ActiveX Auto mation是 Microsot公司提出的一个基于COM ( Componet Object Mode1 ) 的技术标准，是以前的OLE ( Object Linking and Emgedmg) 技术的更高层次的发展，ActiveX Auto mation 被开发出来的原因就是需要协调不同的应用程序。

Windows本身准许同时运行多个应用程序，ActiveX Auto mation准许这些应用程序互相通讯。

每个应用程序可以决定哪些信息和功能可以公布或者暴露给系统上的其它应用程序。

虽然ActiveX Auto mation总是在两个应用程序之间安排对话，但是这个对话不是双向的，也是不平等的。

ActiveX Auto mation程序的每一块都包括两个程序，起不同的作用，客户机是开始对话的应用程序，服务器是响应客户机的应用程序。

代码在客户机上运行，而这个代码所控制的动作由服务器执行。

在这里我们将SolidWorks理解为一个服务程序，把二次开发工具的 VB程序作为客户程序，它们之间是服务器与客户的关系。

用户只要在 VB上进行操作，VB就驱动SolidWorks完成相应的工作。

SolidWorks为二次开发提供了大量的 API对象，这些对象涵盖了全部的SolidWorks的数据模型，通过对这些对象属性的设置和方法的调用，就可以在用户自己开发的DLL中实现与SolidWorks相同的功能。

SolidWorks的零件设计
SolidWorks 软件具有专门的机械零件设计模块 ,根据不同零件的特点 ,选择不同的零件设计方法 ,设计方便、简单易学。

具体主要有标准工具栏、视图工具栏、草图工具栏、特征工具栏、焊接工具栏、模具工具栏、曲面工具栏、钣金工具栏和工程图工具栏等 ,各个工具栏中又包含各自相应的具体命令 ,设计者可自由选择相应的设计工具和命令 ,采用最合适的设计方法 ,直观、方便、高效、快捷地完成各种零件的设计 ,同时 ,由于 SolidWorks 软件采用参数化设计思路 ,各工具栏命令之间具有相应的设计关联性 ,对零件的设计修改具有快捷、
准确、可靠的特点,对零件的尺寸修改和相似零件的结构设计具有独到的技术优势。

在零件设计模块中所做的更改可以自动、快速、准确地反应到装配、工程图等相应关联模块中去 ,同样 ,在装配模型和工程图样中 ,由于零件所做的更改可以自动地反应到相应需要更改的零件上去 ,而无需再像二维 CAD 图那样 ,更改零件后必须同时在装配图中作相应的改动 ,否则,将会出现遗忘和漏改等低级错误。

所以应用 SolidWorks 软件,设计人员可以将精力主要集中在方案结构的设计上 ,为方案的设计和修改提供了极大地方便 ,有利于设计人员设计出结构先进、安全可靠的零件结构。

SolidWorks拥有专用于钣金零件设计的模块 ,便于设计人员进行钣金零件的折弯、展开、冲孔、切口和百叶窗等结构的设计 ,极大地方便了设计人员对钣金零件设计的需要。

结语
随着SolidWorks版本的不断提高、性能的不断增强以及功能的不断完善，SolidWorks已经完全能满足现代企业机械设计的要求 ,并已广泛应用于机械设计和机械制造的各个行业 ,它主要包括机械零件设计、装配设计、动画和渲染、有限元高级分析技术和钣金制作等模块 ,功能强大 ,完全满足机械设计的需求。

对SolidWorks的技术探讨有助于我们更好的掌握它，让它给人们的生活带来更多的便利！
参考文献：
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