參數建模的案例
參數化建模的優點
參數化建模是設計和工程中使用的強大工具，可以精確地創建復雜的設計。這是一個使用數學方程生成可以實時修改和調整的三維模型的過程。參數化建模徹底改變了設計和工程領域，其優點眾多。
參數化建模的起源可以追溯到 20 世紀 60 年代，當時它首次應用于建筑領域。該技術最初用于描述建筑物各個組件之間的關系并自動創建施工文檔。
隨著時間的推移，參數化建模開始應用于工程、產品設計和制造等其他領域，事實證明它是創建復雜設計和優化設計流程的強大工具。如今，參數化建模已成為許多行業的重要組成部分，使設計人員能夠創建高度詳細且可定制的模型，這些模型可以在設計過程的任何階段輕松修改和更新。
在本文中，我們將探討參數化建模的優勢及其在不同行業中的應用。
參數化建模行業的發展
參數化建模是使用可以實時修改和調整的數學方程創建 3D 模型的過程。它廣泛應用于各個行業，包括建筑、產品設計和制造。參數化建模的靈活性和效率使其成為設計師和工程師不可或缺的工具。
算法設計技術的利用不斷獲得動力，為各個行業釋放了新的可能性。計算創意軟件在推動數字創意市場的增長方面發揮著至關重要的作用，涵蓋藝術、制造和工程等領域。
根據市場研究未來 (MRFR) 的報告，基于計算機的創意解決方案的采用正在增加，預計到 2027 年計算創意市場將超過 10 億美元，到 2026 年復合年增長率將達到 25.42% 。
這種增長可歸因于深度學習和機器學習算法的日益普及，以及創意領域、任務自動化以及自動化在增強設計過程中的集成的進步。
參數化建模的優點
設計的靈活性
參數化建模的顯著優勢之一是其設計的靈活性。設計人員可以輕松修改設計，所做的任何更改都可以在整個模型中更新。通過參數化建模，可以在設計過程的任何階段進行更改，而無需從頭開始。
展開 基于CATIA環境下的斜齒輪三維參數建模及參數化應用
機械-2004年 06期-基于CATIA環境下的斜齒輪三維參數建模及參數化應用
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機械-2004年 06期-基于CATIA環境下的斜齒輪三維參數建模及參數化應用.pdf
ABAQUS參數化建模仿真并求出三維響應曲線的仿真分析
因此，傳統單一仿真軟件模擬逐漸被以參數化建聯合建模仿真技術取代。參數化聯合仿真的計算機模擬技術的求解效率高、運行速度快具有無比優勢，但同時也具有較高的學習成本。鑒于此本文以一個簡單的ABAQUS聯合Python的參數化聯合建模仿真技術說明上述論點，并給出合理結論。
2問題描述
以市場上常見的圓珠筆蓋結構的優化為案例切入，一個經過簡化的具有出點的鏤空筆體和筆蓋的裝配模型如圖1所示，其中圖1（a）表示筆蓋，圖1（b）表示筆體。我們知道，筆蓋上的觸點數目和筆體材料厚度是決定筆蓋拔出力的關鍵因素，因此設計通常關注筆蓋和筆體之間設計一些相互配合的卡槽結構來提供所需的拔出力。另外，模型中的基本尺寸參數如表1所示。
圖1模型基本幾何尺寸
表1模型基本尺寸參數
筆蓋內徑
觸點交叉角
筆體鏤空長度
筆體/蓋楊氏模量
接觸點上段距筆體上邊緣
接觸點下段距筆體下邊緣
12mm
120°
6mm
2300MPa
4mm
3mm
3參數化建模
3.1幾何特征進行參數化建模
對該模型進行幾何特征進行參數化建模。通過第模塊進行分區，利用Python使用abaqus默認的參數程序進行建模過程。根據模型周期對稱的特點，建立如下圖2所示的簡化模型進行分析。利用參數化建模有兩個關鍵點：其一，需要提前計算好幾何關鍵點的坐標，如圖3右圖所示；其二，需要使用旋轉切割的方式生成筆體鏤空的幾何特征。
展開 Maxwell參數化建模和優化設計 附DxfToAnsys軟件下載
對于ANSYS Maxwell平臺的仿真分析，我們可用的幾何參數化建模方法大致分為以下八種，其中前4種是目前大多數工程師都在采用的，比較直觀簡單，容易操作，第5種用戶自定義UDP建模使用起來稍有難度，但是對于復雜幾何模型來說其建模效率很高，用戶只要具有一定的C或Python編程基礎，讀懂軟件自帶模板的代碼，參考幫助文件，稍加練習，都可以掌握，這種方法結合Maxwell的腳本功能可以更方便的實現完整仿真模型的參數化建模；第6/7種方法需要利用到Workbench平臺中的幾何建模工具，最后一種是借助第三方建模工具進行參數化設計。總之，用戶可以利用的方法很多，適合不同復雜程度的工程問題。
① Maxwell直接參數化建模；
②Maxwell導入CAD圖紙生成建模歷史并參數化；
③RMxprt導入Maxwell參數化建模；
④Maxwell內置UDP模型參數化建模；
⑤用戶自定義UDP參數化建模；
⑥導入ANSYSDesignModeler繪制的參數化模型；
⑦導入ANSYS SpaceClaim繪制的參數化模型；
⑧導入Solidworks等第三方幾何建模工具繪制的參數化模型。
2.1 Maxwell直接參數化建模
Maxwell自帶一個幾何建模框架，這個框架與某些專業CAD工具不同，它是基于點、線、面、體、布爾運算、平移、旋轉、陣列等功能繪制幾何模型，雖然對于初學者來說略顯繁瑣，但是這種建模方法可以非常直觀、精確的實現幾何的參數化，因為Maxwell建模過程基于歷史樹，每個建模步驟的參數都可以隨時進行再編輯，用戶可直接將數字量改為變量或表達式，即可實現參數化建模，同時軟件內部有一些內置的變量可以直接使用。
新建變量時，如下幾點規則需要注意。
展開 
天洑軟件6月23日“三維參數化建模軟件CAESES操作培訓” 線上線下免費培訓課即將開始
三維參數化建模軟件CAESES操作培訓（內燃機進氣道參數化建模）
● 培訓時間：2022年6月23日
● 線上地點：騰訊會議
參會鏈接：https://meeting.tencent.com/dm/c3yKvCgg2tAA
會議ID：804854298
報名后可獲得會議密碼
● 線下地點：江蘇省南京市江寧區蘇源大道19號B1棟11層
● 日程安排：
時間
內容
9:30-9:45
報到、歡迎
9:45-10:15
CAESES 軟件介紹及基礎操作演示
10:15-11:00
內燃機進氣道全參數化建模實例操作
11:00-11:05
茶歇、交流
11:05-12:00
內燃機進氣道全參數化建模實例操作
● 費用說明：培訓免費，交通及住宿費用自理，自帶筆記本電腦。
以上培訓線上線下同步進行，所有感興趣的人員提前報名后可獲得線上培訓參會密碼。
參加以上培訓，您可掃描/長按識別下方二維碼提交報名申請。
CAESES產品介紹
CAESES是一款主要應用于產品設計前期的全參數化建模及優化軟件，具有三維參數化建模及變形控制、耦合仿真軟件進行性能評估、自動化優化等功能；目前被廣泛應用于船舶、航空航天、汽車、葉輪機械等各個領域各類產品的設計及性能優化工作中。
的設計及性能優化工作中。
展開 直播預告 | 基于多體動力學的飛機系統參數化建模與分析工具
運用多體動力學方法對這些系統進行建模與分析時，需兼顧仿真工具特性與行業工程經驗。為此，海克斯康推出基于多體動力學的飛機系統參數化建模與分析工具，深度融合軟件功能與工程實踐，顯著提升行業工程人員的工作專業性與便捷性。
飛機機構系統多體動力學建模與仿真常面臨三大挑戰：如何快速構建專業級典型飛機系統模型、有效繼承和管理歷史數據、精準定義專業仿真工況邊界。海克斯康的參數化建模技術給出了解決方案：通過關鍵輸入數據驅動模型快速生成，大幅縮短建模周期；在參數化過程中嵌入成熟建模經驗，確保模型專業可靠。對于專業研究單位和生產廠家，借助數據管理技術，可充分復用歷史型號數據，不僅為后續研究提供堅實數據支撐，還能靈活組合生成多種分析方案，加速方案迭代優化。而專業仿真工況邊界定義功能，不僅節省工程師建模時間，更將行業標準試驗邊界固化為標準流程，保證仿真分析的專業性和規范性。
本期直播講堂請到了海克斯康工業軟件高級技術經理陳志偉，在直播間中陳經理將聚焦Adams Aircraft工具的核心功能與應用流程展開，詳細解讀關鍵技術要點并結合典型行業案例，系統闡述其架構、參數化建模方法、常用分析類型設置，助力相關工程人員高效應用。更多精彩盡在海克斯康直播講堂，敬請關注！
5月8日 14:00
▲ 掃碼參與報名
立即預定
直播內容聚焦
? 基于多體動力學的飛機系統參數化建模與分析工具功能說明
? 航空相關應用案例說明
雙界面全參數化建模
高效的數據庫管理功能
快速構建多方案比對模型
內嵌航空專業分析工況
起落架與飛控案例實操
陳志偉
海克斯康工業軟件高級技術經理
自 2011 年起深耕 Adams 應用領域，主導實施了航空等多個 SOE 子行業的咨詢項目。
展開 基于 ANSYS 環境的參數化有限元建模
基于 ANSYS 環境的參數化有限元建模
參數化建模是指先用一組參數來定義幾何圖形( 體素 ) 尺寸數值并約束尺寸關系 , 然后提供給設計者進行幾何造型使用。它的主題思想是用幾何約束、數學方程與關系來說明產品模型的形狀特征 , 從而得到一簇在形狀或功能上具有相似性的設計方案。產品設計的目的是為了滿足工業生產、科學研究和實際生活的需要。對于實際需要提出的各種各樣的要求 , 工業產品在功能上 , 型號上都要不斷的進行改進。如果以往的設計不能滿足功能的要求 , 就要重新設計產品 ; 如果僅是應用工況的不同造成的產品在尺寸方面的不同 , 只需要開發不同尺寸型號的產品就可以了。對于系列化、通用化和標準化的定型產品 , 如模具、夾具、液壓缸、閥門等 , 這些產品設計所采用的數學模型及產品的結構都是相對固定不變的 , 所不同的只是產品的結構尺寸有所差異 , 而結構尺寸的差異是由于相同數目及類型的已知條件在不同規格的產品設計中取不同值造成的。對于這類產品進行設計時 , 采用參數化建模方法對尺寸進行替換 , 這樣對于不同結構尺寸的產品只需要改變相應參數化尺寸的值就可以自動迅速的得到產品的模型 , 省去了大量重復過程 , 提高了設計生產效率。基于此優點 , 參數化建模的思想與功能在諸多 CAD軟件中得到應用實現。然而 , 在許多三維 CAD 軟件產品中建立的三維參數化模型導入有限元分析軟件后很難保持參數化的特征 , 對于有限元優化設計帶來困難。
三維 CAD 參數化建模的目的僅僅是在設計參數確定后可以方便的生成模型和出工程圖。而參數化有限元模型方法建立模型的目的除了為了方便的修改模型進行系列產品的工程分析外 , 更重要的是在有限元分析的基礎上進行優化設計。如果有限元模型不是參數化的 , 就不能得到進行優化分析過程中的設計變量 , 更談不上進行優化了。
展開 聯方型網殼結構 ANSYS 參數化建模與自動出圖 ￥14.9
可擴展研究方向
基于本模型的參數化特性，用戶可在此基礎上進一步開發：
聯方型網殼結構模態特性與頻率分布規律研究；
參數變化（矢高、環數、徑數）對動力性能的影響分析；
屈曲與穩定性分析；
動態荷載與地震響應模擬；
網殼結構優化與輕量化設計；
與 Python 或 MATLAB 聯動，實現自動批量分析與可視化報告生成。
該模型腳本結構清晰，便于嵌入更高層次的分析與自動化研究。
1.7. 模型文件清單
Lamella-TypeLatticeShellStructure.mac —— 參數化建模、模態分析與自動出圖命令流文件。
輔助教學視頻與—演示腳本運行及結構振型結果。
運行方式：在 ANSYS APDL 中直接加載命令流文件，修改參數后執行，即可生成模型、計算結果并自動繪圖。
1.8. 案例總結
聯方型網殼結構以其受力合理、構造簡潔而廣泛應用于體育館、展館及大型屋蓋工程。傳統的建模方式往往耗時且易出錯，而本案例通過 ANSYS APDL 參數化編程，將幾何建模、求解與出圖過程高度集成，實現了“修改參數即可建模、運行即可出圖”的自動化分析流程。
該模型不僅是一個快速生成結構模型的小工具，也可作為學習參數化編程、空間結構分析與模態可視化技術的實例模板。對于希望在 ANSYS 中實現自動化建模與分析的工程師而言，本案例提供了一個結構清晰、功能完善且可持續擴展的優秀基礎。
展開 基于Space Claim腳本參數化建模的cfd仿真分析
當涉及幾何參數建模時，cfd仿真往往由于流體域隨固體域位置改變會發生幾何拓撲關系變化，使workbench參數化分析出錯。對此，查閱相關cfd文檔，主要是關于SpaceClaim腳本參數建模方面，進行了腳本編寫。實際上，固體區域通過其他CAD軟件建模完畢導入到SCDM里面進行流體域抽取，因此，腳本編寫也作出相應調整。這里，以特斯拉閥門為例，通過workbench參數化設置，得出相關幾何特征對閥門換向前后進出口壓差的作用程度。
ABAQUS積木參數化建模
Abaqus是一種非常強大的有限元仿真分析軟件，其參數化建模功能有利于避免重復工作，極大的減小工作量，對于相似的模型，通過python編寫對應的程序，修改相關參數，便可直接提交運算。
積木推倒游戲是小時候常玩的游戲，將積木排成一排，推倒第一個，后面的積木就會依次倒地，如下圖所示。
以上模型建模思路可以如下：
建立一個積木模型，沿著直線陣列，逐一定義剛體模型及參考點，需要定義14次rigid body及對應參考點，假如是100個積木則需手動定義100次。
那如果積木是呈三角形布置呢，如下圖所示，也可以逐一移動模型，再定義每個積木的剛體模型。
那如果有100排積木，就需要定義5050次剛體模型及對應參考點，一次10秒鐘，則需要50500秒，如下圖所示。
此時，參數化建模及定義模型的功能則只需要100秒則可實現自動建模、自動排列、自動劃分網格、自動定義剛體以及自動提交運算。
下圖所示為積木模型創建代碼，可以任意定義積木的高度、寬度、厚度、縱向間距、橫向間距、行數、網格大小、運行時間，通過這些參數則可任意建立積木模型。
以下代碼則可一步建立剛體模型及參考點，大大節省建模時間。
通過python與abaqus結合的參數化建模功能不僅可以極大減小相似模型重復建模的工作量，還可以進行優化分析，GUI界面創建，對于重復結構設計、仿真、優化均有較大的作用。征途漫漫，唯有奮斗。
展開 掌握參數化設計建模技術，加速產品開發！
參數化設計建模是參數（變量）而不是數字建立的模型，通過簡單的改變模型中的參數值就能建立新的模型。簡單來說，參數化設計建模是指用一組參數來定義幾何圖形尺寸數值并約束尺寸關系，然后提供給設計者進行幾何造型使用，參數不僅可以是幾何參數，也可以是溫度、材料等屬性參數。它的主題思想是用幾何約束、數學方程與邏輯關系來說明產品模型的形狀特征，從而得到在形狀或功能上具有相似性的設計方案。
參數化設計不僅可以使CAD系統具有交互式繪圖功能，還具有自動繪圖的功能，利用參數化設計手段開發的專用產品設計系統，可以使設計人員從大量繁瑣重復性的工作中解脫出來，大大提高設計效率。
對產品進行設計時，采用參數化設計建模方法對尺寸進行更新，這樣對于不同結構尺寸的產品只需要改變相應參數就可以自動迅速的得到產品的模型，省去了大量重復過程，提高了設計生產效率。
SOLIDWORKS軟件就是一個基于特征的、參數化實體建模的設計工具，在該軟件中實現參數化的方法有很多種，比如使用配置、方程式等，要想獲得更好的參數化效果，我們還可以借助在SOLIDWORKS基礎上進行開發的參數化設計軟件-SolidKits.AutoWorks自動化參數設計工具，軟件界面獨立于SOLIDWORKS軟件，選擇產品，輸入參數，點擊更新即可完成一套產品的模型變更過程，以前需要半天的事件來完成的工作，使用SolidKits.AutoWorks參數化軟件之后僅僅幾分鐘就可以完成，效率真的是大大的提高了呢！
展開 
ANSYS Maxwell參數化建模與優化設計
本期直播將以講解結合實際操作的方式，介紹ANSYS Maxwell軟件在電機參數化建模與優化設計領域的一些功能，主要內容綱要如下：
1. Maxwell各種參數化建模方法介紹
自建模型參數化、導入模型參數化、UDP參數化、材料/溫度/外電路參數化、
2. Maxwell各種優化設計方法介紹
Maxwell優化模塊、Workbench優化模塊、optiSLang優化模塊
3. 案例演示
報名方式
手機端請掃描二維碼報名
或者點擊報名：http://event.31huiyi.com/1728147966/index?c=jishulink
展開 肋環型網殼結構 ANSYS 參數化建模與自動出圖案例介紹 ￥19.89
模型文件清單
Ribbed-typeSphericalSteelReticulatedShell.mac —— 參數化建模及自動出圖命令流文件。
文件可在 ANSYS APDL 中直接運行，修改參數后即可生成完整模型并執行計算與出圖。
1.7. 案例總結
肋環型網殼結構在空間結構體系中具有代表性，其幾何特征復雜、參數多、建模過程繁瑣。本案例通過 APDL 參數化編程方法，實現了從幾何定義、單元生成到結果出圖的自動化流程，大幅提升了建模效率與分析便捷性。
該模型既可作為快速驗證結構可行性的小工具，也可作為進一步進行屈曲分析、穩定性研究和二次開發的基礎模板。對于從事空間結構建模、科研分析或教學應用的用戶而言，本案例提供了一種簡潔、高效、可擴展的建模方案。
展開 ansys apdl自動化及參數化建模案例 ￥10
<h3>==1.制動盤及制動片參數化建模==2.標準直齒圓柱齒輪參數化建模==3.水杯參數化建模==</h3><h3>apdl建模案例，包含完整建模腳本及命令注釋，可直接復制至軟件中生成模型。</h3><h3>標準直齒圓柱齒輪建模，根據漸開線原理繪制齒面，建立齒輪模型，</h3><figure style="text-align: center;" class="ql-align-center">
<figure class="figure-image" contenteditable="false" data-img="https://img.jishulink.com/202604/attachment/4061e156ae6e4af8b6a216dc9434d610.png" style="display: inline-block;" data-regular="true">
<img src="https://img.jishulink.com/202604/attachment/4061e156ae6e4af8b6a216dc9434d610.png" style="" width="738" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/202604/attachment/4061e156ae6e4af8b6a216dc9434d610.png?image_process=/format,webp" data-pc-src="https://img.jishulink.com/202604/attachment/4061e156ae6e4af8b6a216dc9434d610.png?
展開 基于Catia和Abaqus的一種通用參數化建模及自動化仿真分析方法 ￥79
基于Catia的參數化建模
不失一般性，本文以如下圖結構作為示例，詳細介紹為實現通用結構的自動化仿真分析，采用商用CAD軟件Catia的參數化建模方法。
圖 Catia中結構參數化模型
如上圖所示，零件由兩個幾何體組成，并建立了兩個設計參數（totalLength和totalWidth），并將設計參數導出到designTable中（鏈接到文件designTable.txt）。提取所需加載/約束的線/面特征存放入幾何圖形集中，并按照一定的規則命名（本示例中，temp_pressure表示該面施加壓力載荷，temp_disp123表示該面施加XYZ三個方向的約束，其余類似）。
由于Abaqus對其導入的幾何模型（sat、igs、stp、Catia V5等）通常采用默認的命名方式（-1、-2，-3等）進行命名，無法延用幾何模型中零部件/幾何集等原有的名稱（stp格式也僅可以保留裝配模型的零部件名稱）。因此，無法直接滿足 “名稱---載荷/約束類型”的命名規則。為了解決該問題，可以將幾何模型與每個載荷約束面分別存儲為一個文件，文件名遵循 “名稱---載荷/約束類型”規則，并分別導入Abaqus中。
本文基于Python語言對Catia進行二次開發，自動輸出以下文件（本文以stp格式為例）。
其中，testPart.stp為實體幾何模型文件，其余stp文件為待加載/約束的幾何線/面特征。
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