內(nèi)容提要

SpaceClaim是由ANSYS公司收購的新一代3D高效率建模軟件。該產(chǎn)品提供了當(dāng)今世界上最快速、最富有創(chuàng)意的直接建模解決方案，在國際工業(yè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。她鼓勵設(shè)計創(chuàng)新，顯著地縮短產(chǎn)品設(shè)計周期，大幅提升CAE分析的模型處理質(zhì)量和效率，為用戶帶來全新的產(chǎn)品設(shè)計體驗。SpaceClaim是全球最快、最具創(chuàng)意的三維實體直接建模軟件。它為工程和工業(yè)設(shè)計人員提供了充分的自由和空間以輕松表達(dá)最新的創(chuàng)意，它使得設(shè)計人員可以直接編輯模型而不用擔(dān)心模型的來源，它還為CAE分析、快速原型和制造提供簡化而準(zhǔn)確的模型。 

SpaceClaim使得設(shè)計和工程團隊能更好的協(xié)同工作，能降低項目成本并加速產(chǎn)品上市周期。SpaceClaim讓您按自己的意圖修改已有設(shè)計，不用在意它的創(chuàng)建過程，也無需深入了解它的設(shè)計意圖，更不會困擾于復(fù)雜的參數(shù)和限制條件。 

SpaceClaim的集成工作環(huán)境提供了草圖、剖面、三維三種工作模式，其強大的直接建模功能使工程設(shè)計人員能夠以最直觀的方式對模型進行操作；SpaceClaim提供豐富的數(shù)據(jù)接口，非常適合于那些跨廣泛行業(yè)進行合作設(shè)計的工程師；SpaceClaim強大的模型簡化及修復(fù)功能，可有效幫助CAE專家和分析師進行分析模型的準(zhǔn)備；Spaceclaim還可對掃描數(shù)據(jù)進行直接操作，大幅提高逆向工程的建模效率；此外，SpaceClaim還提供了強大的鈑金快速設(shè)計及修復(fù)功能。下面詳細(xì)介紹此軟件的相關(guān)應(yīng)用方向。

SpaceClaim應(yīng)用之一：強大的直接建模功能

傳統(tǒng)的3D軟件都是基于特征的參數(shù)化建模系統(tǒng)，盡管其詳細(xì)設(shè)計功能曾得到用戶的肯定，但這些軟件復(fù)雜的模型特征樹及特征之間的約束條件等關(guān)聯(lián)，經(jīng)常造成模型修改的困難并導(dǎo)致重建失敗，已無法滿足工程領(lǐng)域日益受到重視的創(chuàng)新和概念設(shè)計以及仿真驅(qū)動設(shè)計的要求。

基于直接建模思想的SpaceClaim摒棄了傳統(tǒng)3D軟件的特征樹及隱藏約束條件等建模概念，為工程界提供了一個高度靈活的動態(tài)建?？臻g。用戶僅需通過拉動、移動、填充及組合四個簡單工具就可以快速精準(zhǔn)地完成建模工作。

SpaceClaim可以智能捕捉并識別內(nèi)部創(chuàng)建及外部導(dǎo)入的各種幾何特征，然后利用切割、移動、組合等工具進行特征編輯，最大限度地降低了鼠標(biāo)點擊操作，較之傳統(tǒng)3D系統(tǒng)，可提升建模、編輯效率5~10倍。 

 

SpaceClaim作為當(dāng)前操作最快速的三維CAD軟件，可以把產(chǎn)品設(shè)計周期由幾周縮短到幾天甚至幾個小時，并且界面簡單、操作直觀、容易學(xué)習(xí)和掌握，功能卻不遜色于其它任何主流參數(shù)化建模系統(tǒng)。

SpaceClaim應(yīng)用之二：2D用戶到3D建模的最佳選擇

SpaceClaim可以直接打開DXF、DWG數(shù)據(jù)格式并直接將其用于后續(xù)的三維模型構(gòu)建，方便快捷 。 

SpaceClaim可以進入任意方位的剖面編輯模式，通過對二維剖面的編輯實現(xiàn)三維設(shè)計的修改，非常符合二維設(shè)計人員的習(xí)慣；另外，模型復(fù)雜時，在剖面模式可以清晰看到部件之間的局部裝配關(guān)系，檢查可能存在的裝配間隙及干涉問題。

SpaceClaim還可生成各種二維及三維圖紙，并完成相應(yīng)的尺寸標(biāo)注、注釋、形成零件清單等繪圖工作。

SpaceClaim應(yīng)用之三：豐富的數(shù)據(jù)接口

SpaceClaim擁有優(yōu)秀而完備的數(shù)據(jù)交換包，可以直接讀取各種CAD系統(tǒng)的原始文檔，也可以讀取各種標(biāo)準(zhǔn)格式的3D模型，直接擴大了3D模型的使用范圍，使跨行業(yè)的設(shè)計合作成為可能。

利用SpaceClaim優(yōu)秀的數(shù)據(jù)交換包，還可以對不同CAD系統(tǒng)完成的文件進行全面的設(shè)計審核，非常適合于專業(yè)的設(shè)計審核機構(gòu)和單位應(yīng)用。

目前，在SpaceClaim中可以直接讀取、編輯和調(diào)用的CAD數(shù)據(jù)格式包括：

CATIA	Parasolid
ProE	ACIS
UG NX	Step
Solidworks	STL
Solidedge	AutoCAD
Inventor	VDA
Rhion	SketchUp
JT	…..

在SpaceClaim中可以導(dǎo)出的數(shù)據(jù)格式包括：

ACIS	JPEG
AutoCAD	PNG
Luxion KeyShot	TIFF
OBJ	Step
PDF	IGES
Rhino	Parasolids
Bitmap	STL
GIF	VRML
XAML	…..

SpaceClaim應(yīng)用之四：CAE模型準(zhǔn)備

SpaceClaim強大的模型簡化及修復(fù)功能，可幫助CAE專家和分析師進行有效的模型準(zhǔn)備工作。SpaceClaim提供了ANSYS、ALGOR和Blue Ridge Numerics等CAE軟件的直接接口，3D模型經(jīng)過SpaceClaim處理后可直接傳輸給這些軟件以完成 CAE分析。

CAE分析前的準(zhǔn)備工作主要有：

• 批量去除倒圓角；

• 去除凸臺類特征；

• 填充復(fù)雜腔體；

• 批量去除圓孔；

• 干涉探測及修復(fù)；

利用SpaceClaim提供的干涉檢查功能快速定位干涉位置并作初步修復(fù)，在剖面模式下進一步修復(fù)，并通過剖面裝配關(guān)系檢查，以確認(rèn)最終修復(fù)。

• 批量抽取中面，捕捉面的厚度，并自動延伸；后續(xù)可導(dǎo)入CAE軟件，進行板殼結(jié)構(gòu)的應(yīng)力分析。

• 創(chuàng)建或抽取梁模型，自動捕捉梁的截面信息，并可方便偏置；后續(xù)可導(dǎo)入CAE軟件，應(yīng)用梁單元進行內(nèi)力分析。 

• 體積抽取及包圍體創(chuàng)建功能，用于流體及電磁分析域的幾何生成。

• 中性幾何參數(shù)化；

SpaceClaim可將無參數(shù)的中性幾何模型參數(shù)化，然后結(jié)合CAE軟件進行參數(shù)化分析及設(shè)計優(yōu)化。下面是一個基于ANSYSDesignXplorer的優(yōu)化分析實例。

 

SpaceClaim應(yīng)用之五：逆向工程的極佳選擇

前已述及，SpaceClaim是當(dāng)前市場上最快速的實體建模軟件。借助其高效率的模型創(chuàng)建能力，可以直接對掃描數(shù)據(jù)進行操作，并將處理所得數(shù)據(jù)與已有的2D或3D數(shù)據(jù)組合，從而快速地形成新的設(shè)計，為逆向工程建模提供了便利：

• 將掃描特征變成實體；

• 對數(shù)據(jù)進行整合形成即時設(shè)計方案；

• 把不精確的圖紙數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成精確的表面，如圓柱面、錐面等；

• 利用添加或切除材料對掃描數(shù)據(jù)進行編輯，進而用于模型裝配及修改；

• 不會出現(xiàn)隱含約束、重建錯誤及外部關(guān)聯(lián)性問題；

• 極大地提升了建模速度，顯著地縮短了模型構(gòu)建周期。

SpaceClaim應(yīng)用之六：輔助制造的利器

夾具、模具設(shè)計是產(chǎn)品制造前的一項重要工作，但客戶提供的3D模型數(shù)據(jù)格式不一。SpaceClaim能夠打開不同CAD系統(tǒng)文件，更好的幫助設(shè)計師快速理解3D模型并直接在3D模型上做設(shè)計，并按照制造和加工工程師的意圖輸出加工圖紙。

SpaceClaim具有一流的鈑金設(shè)計功能，它可以利用直接建模技術(shù)快速進行鈑金設(shè)計，也能夠?qū)⒁延袔缀无D(zhuǎn)換成鈑金，或?qū)Σ环镶k金生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)的部件進行修復(fù)。

SpaceClaim——核心價值

• 基于直接建模技術(shù)的SpaceClaim彌補了傳統(tǒng)CAD系統(tǒng)特征建模的不足，能幫助工程師快速捕捉設(shè)計靈感，進行設(shè)計空間的探索及優(yōu)化，在保證設(shè)計質(zhì)量的前提下顯著提升效率。

• SpaceClaim提供了實用的剖面建模功能，可直接打開二維的DWG、DXF數(shù)據(jù)格式，進行快速模型編輯，并輸出各種符合工程制圖習(xí)慣的2D和3D圖紙。

• SpaceClaim強大的數(shù)據(jù)兼容性為工業(yè)界搭建了一個數(shù)據(jù)共享平臺，工程師借助此平臺可無視模型來源，導(dǎo)入外來模型（包括掃描數(shù)據(jù)）與現(xiàn)有設(shè)計相結(jié)合，快速完成產(chǎn)品的設(shè)計。審圖人員可以打開各種數(shù)據(jù)來源的文件進行設(shè)計審核。

• CAE分析工程師可以借助于SpaceClaim強大的模型清理、修復(fù)、抽取等功能，高效準(zhǔn)確地完成FEA和CFD等分析的幾何模型準(zhǔn)備工作，目前SpaceClaim已經(jīng)被集成到著名的CAE分析軟件ANSYS Workbench分析環(huán)境中。

• 借助SpaceClaim高效率的模型創(chuàng)建能力，可以對掃描數(shù)據(jù)進行操作，并將處理所得數(shù)據(jù)與已有的數(shù)據(jù)組合，從而快速地形成新的設(shè)計，非常適合于逆向工程的建模。

• 輔助制造工程師可以打開用戶提供的不同類型的數(shù)據(jù)格式，快速完成模具、夾具、鈑金等的設(shè)計和修改，縮短設(shè)計周期。 

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