輪廓設計的案例
150基于matlab的凸輪輪廓的設計計算與繪圖計算此結構的最優化參數 ￥15.9
基于matlab的凸輪輪廓的設計計算與繪圖 計算此結構的最優化參數，根據其原理輸出推程和回程的最大壓力角、最小曲率半徑等相關結果。程序已調通，可直接運行。
【流體仿真】具有空氣動力學反饋的2D汽車輪廓的交互設計
引 言
汽車造型的設計需要在審美和性能之間取得微妙的平衡。雖然流體模擬提供了評估給定形狀的空氣動力學性能的手段，但它的計算成本阻礙了它在設計的早期探索階段的使用，在這個階段，美學是決定的。交互式系統可幫助設計師創建空氣動力學汽車輪廓。
系統依賴于一個神經代理模型來預測汽車形狀周圍的流體流動，一旦設計師繪制出汽車輪廓，就為他們提供流體可視化和形狀優化反 饋。與之前專注于時間平均流體流動的工作相比，描述了如何在從多個預計算模擬中提取的瞬時、同步觀測數據上訓練我們的模型，這樣我們就可以對動態流動特征(如渦流)進行可視化和優化。
展開 SOLIDWORKS模具設計之如何抽取“最大外形輪廓線”
抽取產品最大外形輪廓線，這個對于模具設計師而言，相信并不陌生，在UG里面針對這個有“等斜度曲線”功能，在PORE中則有個“側向投影線”功能，這時或許有人不禁會問，那這個在SOLIDWORKS中是怎么做或者用那個功能實現的呢，今天就和大家分享一下最大外型輪廓線在SOLIDWORKS中該如何提取。
我們來看這個產品:
拔模分析一下，這時會發現產品的分型線都在R角上面。
使用“分割線”功能，選中產品所有面，進行最大輪廓分割。（注意選擇分割面的時候不要用鼠標框選，而是使用工具菜單下的“選擇所有”，這樣才能一次全部選中要分割的面）。
這時,你會發現仍然有一些面沒有選中，但是，你細心就會發現這些沒被選中的面都是平面，因為這是“分割線”自過濾的一種功能，你會發現SOLIDWORKS其實很聰明，它會自動過濾掉不具有分割意義的那些面。
分割完成后，打開拔模分析，這樣可清晰看見前后模的分界線，然后用“組合曲線”逐個選擇剛才的分割邊線，最后打勾，就可以得到整個模型的最大外型輪廓線。
來源：易盛科技SOLIDWORKS
展開 OptiBPM：創建一個簡單的多模干涉（MMI）耦合器
1.定義MMI耦合器的材料
為了定義MMI耦合器的材料，需要進行如下操作：
1)通過File-New打開“初始性能對話框（Initial Properties）“
圖1.初始性能對話框
2)點擊圖1中的“輪廓和材料（Profiles And Materials）”以激活“輪廓設計窗口（Profile Designer）”
圖2.輪廓設計窗口
3)右鍵單擊圖2中材料（Materials）標簽下的“電介質（Dielectric）“，選擇New以激活電介質材料創建窗口
圖3.電介質材料創建窗口
4)在圖3中窗口創建第一種電解質材料：
?Name : Guide
?Refractive Index (Re) : 3.3
?點擊“Store”以保存創建的第一種電解質材料并關閉窗口
圖4.創建Guide材料
5)重復步驟3）和4），創建第二種電解質材料：
?Name : Cladding
?Refractive Index (Re) : 3.27
?點擊“Store”以保存創建的第一種電解質材料并關閉窗口
圖5.左圖為創建Cladding材料，右圖為材料創建成功后電解質材料標簽下的顯示
6)雙擊Profiles標簽下的Channel-Channel1，進入通道編輯窗口，構建通道：
?Name ：Guide_Channel
?2D profile definition: Guide
?點擊“Store”保存創建的通道并關閉通道編輯窗口，關閉Profile Designer窗口
圖6.構建通道
2.定義布局設定
為了定義布局設定，需要在“初始性能對話框（Initial
展開 
OptiBPM：創建一個簡單的多模干涉（MMI）耦合器
定義MMI耦合器的材料
為了定義MMI耦合器的材料，需要進行如下操作：
1) 通過File-New打開“初始性能對話框（Initial Properties）“
圖1.初始性能對話框
2) 點擊圖1中的“輪廓和材料（Profiles And Materials）”以激活“輪廓設計窗口（Profile Designer）”
圖2.輪廓設計窗口
3) 右鍵單擊圖2中材料（Materials）標簽下的“電介質（Dielectric）“，選擇New以激活電介質材料創建窗口
圖3.電介質材料創建窗口
4) 在圖3中窗口創建第一種電解質材料：
? Name : Guide
? Refractive Index (Re) : 3.3
? 點擊“Store”以保存創建的第一種電解質材料并關閉窗口
圖4.創建Guide材料
5) 重復步驟3）和4），創建第二種電解質材料：
? Name : Cladding
? Refractive Index (Re) : 3.27
? 點擊“Store”以保存創建的第一種電解質材料并關閉窗口
圖5.左圖為創建Cladding材料，右圖為材料創建成功后電解質材料標簽下的顯示
6) 雙擊Profiles標簽下的Channel-Channel1，進入通道編輯窗口，構建通道：
? Name ：Guide_Channel
? 2D profile definition: Guide
? 點擊“Store”保存創建的通道并關閉通道編輯窗口，關閉Profile Designer窗口
圖6.構建通道
2.
展開 [Optiwave] OptiBPM：創建一個簡單的多模干涉（MMI）耦合器
定義MMI耦合器的材料
為了定義MMI耦合器的材料，需要進行如下操作：
1) 通過File-New打開“初始性能對話框（Initial Properties）“
圖1.初始性能對話框
2) 點擊圖1中的“輪廓和材料（Profiles And Materials）”以激活“輪廓設計窗口（Profile Designer）”
圖2.輪廓設計窗口
3) 右鍵單擊圖2中材料（Materials）標簽下的“電介質（Dielectric）“，選擇New以激活電介質材料創建窗口
圖3.電介質材料創建窗口
4) 在圖3中窗口創建第一種電解質材料：
? Name : Guide
? Refractive Index (Re) : 3.3
? 點擊“Store”以保存創建的第一種電解質材料并關閉窗口
圖4.創建Guide材料
5) 重復步驟3）和4），創建第二種電解質材料：
? Name : Cladding
? Refractive Index (Re) : 3.27
? 點擊“Store”以保存創建的第一種電解質材料并關閉窗口
圖5.左圖為創建Cladding材料，右圖為材料創建成功后電解質材料標簽下的顯示
6) 雙擊Profiles標簽下的Channel-Channel1，進入通道編輯窗口，構建通道：
? Name ： Guide_Channel
? 2D profile definition: Guide
? 點擊“Store”保存創建的通道并關閉通道編輯窗口，關閉Profile Designer窗口
展開 UG畫鼠標：編程曲面造型實例
理清鼠標的組成部分及其相互關系之后，首先解決鼠標外形輪廓的造型，按照“主體先行”的總體設計思路，在繪制鼠標主體截面的基礎上，構建出鼠標主體的模型；再構建合理的各個分型面，用它們將模型主體分割成相應的各個實體部分；分別通過抽殼，將各個實體部分變為薄壁件；最后進行其他次要和細節部分的設計。
2 建模提示
2.1 鼠標主體造型
繪制鼠標輪廓截面（層1）
尺寸如右圖：
創建主體，高度50mm，圓角R5mm（層100）
2.2 鼠標外形輪廓設計（層2）
在前視面繪制圓弧，通過點（0，8，0）、（40，30，0）和圓弧四分點
繪制直線到（0，5，0）
繪制曲線
“組合投影”生成空間曲線，構建U方向的三條曲線
構建曲線截面點，V方向形狀的曲線（“剖切曲線”功能）
繪制樣條曲線（通過點）
2.3 鼠標輪廓曲面構建（層11）
構建網格曲面
修剪體
2.4 鼠標上殼的設計
包括上蓋和下蓋，其中上蓋是由前上蓋和后上蓋組成，前上蓋是由左按鍵和右按鍵組成。
此部分的重點是創建合理的曲面，將前面創建鼠標的整個實心實體進行分割，來構建上殼、下殼和上蓋、下蓋的各個實體部分。
構建分割面
構建曲線1，曲線坐標分別為（0，18，0），平行于X軸，并修剪。
向Y軸，平移2mm；
構建曲線2，曲線坐標分別為（0，6，0），平行于X軸，并修剪、倒R6圓角。
展開 來一波兒機械基礎動畫，機械人的最愛！
▼凹槽凸輪—形鎖合
▼擺動導桿機構
▼不完全齒輪齒條機構
▼不完全齒輪機構內嚙合式
▼采用棘輪罩
▼槽輪機構
▼測量儀表機構
▼齒輪齒條傳動
▼齒輪齒條傳動
▼齒輪副
▼串聯鋼絲防松
▼單動式棘輪機構
▼單十字軸萬向聯軸器
▼彈簧力封閉—力鎖合
▼彈性套柱銷聯軸器
▼彈性柱銷聯軸器
▼低碳鋼壓縮實驗
▼第一臺地震儀
▼電動機帶動傳動帶傳動
▼電阻打彎機
▼對心滾子從動件盤形凸輪輪廓設計
▼多片離合器
▼顎式破碎機及運動簡圖繪制
▼反平行四邊形機構
▼改變擺桿擺角
▼改錐擰螺母
▼滾子滑塊聯軸器聯接
▼滾子直動從動件
▼滑移齒輪變速機構—導向平鍵應用實例
▼混合輪系—兩個行星輪系組成動畫
▼火車車輪聯動裝—機構錯位排列
▼棘輪機構的工作原理
▼鉸鏈四桿機構—1個自由度
▼局部自由度
▼靠模車削機構
▼可實現換向
▼內燃機連桿
▼扭轉
▼扭轉汽車滾柱式離合機構
▼曲軸飛輪組拆裝與分析
▼曲柄搖桿機構（運動特性）
▼雙萬向聯軸器
▼凸輪機構局自由度
▼外摩擦式棘輪機構
▼外嚙合式
▼外嚙合式不完全齒輪機構
▼彎曲
▼蝸輪蝸桿侍傳動
▼五桿機構—1個原動件
▼五桿機構—2個原動件
▼形成虛約束的行星輪系
▼牙嵌離合器
▼移動副
▼移動凸輪
▼圓柱凸輪
展開 基于CAESES的超臨界二氧化碳（sCO2）軸流透平葉片優化設計研究
這篇文章中采用CAESES進行sCO2軸流透平設計的方法，發表于2019年7月17日至21日的ASME透平會議。
簡 介
傳統發電廠采用蒸汽作為工質，通過透平產生動力，超臨界二氧化碳（以下簡稱sCO2）循環使用的是溫度和壓力均高于臨界點（超臨界狀態）的CO2，在這種狀態下，CO2表現出介于氣體和液體之間的特性，并且具有較高的密度和體積熱容，這種狀態下的特性為高循環效率提供了巨大潛力。由于工質的能量密度更高，因此可以減小組件尺寸，從而減小占地面積和成本。sCO2也被認為是一種安全的介質，其資源十分充足且使用收益高，因此，從效率和成本角度來看，sCO2發電有潛力取代蒸汽發電。
本文對用于廢熱回收應用的新型sCO2軸流透平設計進行了探索，文中基于10兆瓦的案例進行介紹。
文中采用Kulfan Class Shape Transformation（CST）變換方法進行二維軸流葉型輪廓變形優化設計，并在設計優化過程中同時考慮葉片的氣動效率及應力情況。
軸流透平設計原理
首先基于尺寸、性能、運行工況等設計需求，項目中使用了Triveni Turbines開發的一維均線計算內部工具進行設計計算，均線計算的結果構成了二維葉片輪廓設計的基礎。
項目中采用CAESES進行軸流透平的幾何建模，調用二維/準三維流動求解器MISES用于方針分析，并采用印度科技學院（IISc）內部開發的Matlab腳本進行前后處理。通過CAESES軟件的自動優化平臺封裝了整個過程，用以優化透平葉片的氣動性能。
展開 超構光學與 AR 的深度融合 | 攻克 VAC 與眼動范圍難題
研究團隊另辟蹊徑，將前沿的超構表面（metasurface）技術、莫爾（Moiré）理論以及離軸菲涅耳透鏡（off - center Fresnel lens）相位輪廓設計有機結合，提出了一種無需復雜機電控制系統即可實現焦點精準動態調節的全新光學設計方案。
研究主題
研究團隊設計制備了由三個級聯超表面構成的集成化超構光學元件。通過精確設計超表面相位輪廓與相對旋轉角度，實現光束焦點在三維空間的高精度動態調控。相較于傳統方案，該元件大幅優化系統復雜度、厚度與重量，契合 AR 顯示輕量化需求。
此創新元件有效解決 AR 顯示兩大核心難題：針對調節輻輳沖突，可按需調整虛擬圖像焦點，緩解視覺疲勞；通過動態調焦模擬瞳孔追蹤，顯著拓展眼動范圍，提升觀看舒適性。
在集成應用方面，超表面與 MEMS / 液晶結合實現電驅動動態控制，與傳統折射器件集成可校正色差、縮小體積，與波導集成能實現多維全息功能。技術方案不依賴特定光源與復雜控制系統，無明顯像差，可與現有 AR 設備無縫對接，商業化前景廣闊。
經理論設計與實驗驗證，該元件由莫爾相位和離軸菲涅耳透鏡相位輪廓的級聯超表面組成，采用 TiO?納米柱陣列，通過電子束光刻與刻蝕工藝制備。實驗顯示，其有效焦距在 3.7mm-33.2mm 連續變化，橫向焦點靈活可調，動態眼動范圍擴展至 4.2mm-5.8mm，顯著提升 AR 顯示性能與用戶體驗。
成果展現
? 設計理念革新：創新性地將莫爾相位與離軸菲涅耳透鏡相位輪廓相結合，僅通過簡單的機械旋轉操作，即可實現焦點在三維空間的動態調控，徹底擺脫了傳統方案對復雜機械、液晶或電學控制裝置的依賴。
展開 新一批機械結構動畫，值得學習
螺旋齒輪傳動3
▼ 凹槽凸輪—形鎖合
▼ 不完全齒輪齒條機構
▼ 不完全齒輪機構內嚙合式
▼ 采用棘輪罩
▼ 槽輪機構
▼ 測量儀表機構
▼ 齒輪齒條傳動
▼ 串聯鋼絲防松
▼ 單動式棘輪機構
▼ 單十字軸萬向聯軸器
▼ 彈簧力封閉—力鎖合
▼ 彈性套柱銷聯軸器
▼ 低碳鋼壓縮實驗
▼ 電動機帶動傳動帶傳動
▼ 電阻打彎機
▼ 對心滾子從動件盤形凸輪輪廓設計
▼ 多片離合器
▼ 顎式破碎機及運動簡圖繪制
▼ 改變擺桿擺角
▼ 改錐擰螺母
▼ 滾子直動從動件
▼ 滑移齒輪變速機構—導向平鍵應用實例
▼ 混合輪系—兩個行星輪系組成動畫
▼ 火車車輪聯動裝—機構錯位排列
▼ 棘輪機構的工作原理
▼ 局部自由度
▼ 靠模車削機構
▼ 可實現換向
▼ 內燃機連桿
▼ 扭轉
▼ 扭轉汽車滾柱式離合機構
▼ 曲軸飛輪組拆裝與分析
▼ 雙萬向聯軸器
▼ 凸輪機構局自由度
▼ 外摩擦式棘輪機構
▼ 外嚙合式
▼ 外嚙合式不完全齒輪機構
▼ 彎曲
▼ 蝸輪蝸桿侍傳動
▼ 五桿機構
展開 
又來一批機械結構動畫，太實用了
螺旋齒輪傳動3
▼ 凹槽凸輪—形鎖合
▼ 擺動導桿機構
▼ 不完全齒輪齒條機構
▼ 不完全齒輪機構內嚙合式
▼ 采用棘輪罩
▼ 槽輪機構
▼ 測量儀表機構
▼ 齒輪齒條傳動
▼ 齒輪齒條傳動
▼ 齒輪副
▼ 串聯鋼絲防松
▼ 單動式棘輪機構
▼ 單十字軸萬向聯軸器
▼ 彈簧力封閉—力鎖合
▼ 彈性套柱銷聯軸器
▼ 彈性柱銷聯軸器
▼ 低碳鋼壓縮實驗
▼ 第一臺地震儀
▼ 電動機帶動傳動帶傳動
▼ 電阻打彎機
▼ 對心滾子從動件盤形凸輪輪廓設計
▼ 多片離合器
▼ 顎式破碎機及運動簡圖繪制
▼ 反平行四邊形機構
▼ 改變擺桿擺角
▼ 改錐擰螺母
▼ 滾子滑塊聯軸器聯接
▼ 滾子直動從動件
▼ 滑移齒輪變速機構—導向平鍵應用實例
▼ 混合輪系—兩個行星輪系組成動畫
▼ 火車車輪聯動裝—機構錯位排列
▼ 棘輪機構的工作原理
▼ 鉸鏈四桿機構—1個自由度
▼ 局部自由度
展開 基于ADAMS2014的凸輪機構的設計與仿真
對于機械系統而言，ADAMS主要用于方案設計階段的機構動力學仿真。我們可以看到，在ADAMS的最近幾個版本中，除了把界面變得清爽易用外，也陸續添加了一些專門為機構設計的模塊。到ADAMS2014版為止，它所添加的機構設計模塊包含了凸輪機構，齒輪機構，鏈傳動，帶傳動，繩傳動以及軸承，電動機七個方面的支持。該模塊的操作界面如下（在ADAMS/VIEW中）：
本文將舉一個例子，說明如何在ADAMS2014中對凸輪機構建模并仿真。
例子如下：
【問題】試設計一對心直動尖頂推桿盤形凸輪機構的輪廓曲線，已知凸輪基圓半徑35mm,從動件行程40mm,其位移曲線如圖。
【問題分析】
從上述推桿的位移曲線可以看出，推桿的運動包括四個過程：推程，遠休止，回程，近休止。其中推程和回程均是一次多項式運動規律。
在給定了凸輪的基圓半徑以后，使用作圖法，可以在AUTOCA中設計出凸輪的工作廓線。
這里使用ADAMS2014來繪制該凸輪廓線，并查看其壓力角的變化。
使用ADAMS2014提供的凸輪設計工具建模凸輪機構，需要有三個步驟：
（1）創建推桿的位移曲線
（2）根據（1）以及凸輪的參數創建凸輪廓線
（3）基于（1）和（2）以及其他設置創建凸輪機構。這主要包括創建推桿的幾何體，推桿的運動形式，以及各運動副等。
下面使用上述步驟來創建該凸輪機構。
1. 準備工作
打開ADAMS2014，新建一個模型，設置長度單位是毫米，角度單位是度，由于要做運動學分析，忽略重力。
2. 創建推桿的位移曲線
點擊machinery》cam中的第一個按鈕如下圖，開始創建推桿的位移曲線。
此時ADAMS會彈出對話框向導。
（2.1）指定推桿的運動形式及自變量。
（1）設置從動件的位移曲線自變量是凸輪轉角。
展開 Simufact軟件助力羅特艾德圓錐彎矩軸承環軋工藝仿真
鼻環外圈環軋仿真過程
該外圈的軋輥設計過程伊始，工程師們雖然知曉這種異形軋制方式的材料利用率高于普通矩形軋制，但經過Simufact Forming仿真發現，若異形輥子截面形貌設計不合理，軋出的零部件成形比會在下方的滾道位置下降，這雖然能夠制備出外形尺寸達標的零部件，但下滾道位置較低的成形比將不利于軸承件的壽命。
為了能夠使滾道關鍵位置的成形比更高，使生產制備的軸承更加耐用，羅特艾德公司的工程師們對軋輥的截面形貌進行了設計改進，并繼續基于Simufact Forming對不同的截面輪廓設計進行仿真驗證。最終，工程師們借助Simufact找尋到了最優解，關鍵位置的成形比有明顯增加，為后續齒輪的耐久提供了強有力的理論支撐。
成形比結果（左：常規矩形軋制、中：優化后、右：優化前）
不同軋輥截面輪廓的成形比結果分布
后續
羅特艾德公司同樣在其他型號的軸承環件的開發過程中，使用了Simufact 軟件對材料的充填性、環件尺寸等關鍵信息進行了精確仿真。從而在提高產品性能、提高材料利用率的同時，極大降低了工藝開發階段的試驗成本，為企業帶來了可觀的收益。
軸承內圈環軋工藝優化
現如今，隨著我國軸承行業的不斷進步與發展，諸多風電主機廠的軸承零配件轉向國內廠商。如何進一步提高軸承產品質量，提高產品壽命，將產品質量的提升深入到零部件設計早期，并有效降低企業在產品優化與新產品開發過程的成本，成為諸多軸承廠商的追求之一。
展開 UG軟件制圖的13個重要技巧，你知道幾個？
UG軟件做模具是很方便也是很專業的，因此關于UG軟件設計學習也是我們機械制圖的重要組成部分。
本文主要是關于UG軟件制圖的13個重要技巧，也是前人總結出來的經驗之談，希望各位能找到自己所需，進一步提高自己的UG軟件水平。
1、UG軟件默認的工作目錄在UG軟件II里面，在屬性起始目錄中修改成自己的工作目錄能減少很多問題,這個目錄就是UG軟件的其實目錄，可在此目錄中設置參數文件，和PROE原理相同，只是UG軟件能自動記錄工作目錄，UG軟件將文件保存的目錄默認為工作目錄，PROE需要工作前設置
2、 UG軟件選擇線的時候通常會帶有方向，近選擇點為線的起始點，選擇方向的時候近選擇點為方向的指向點，當方向與想要的方向相反時，雙擊箭頭可改方向
3、UG軟件與其它軟件最大的優勢,有一點就是它有公差的概念,并且對于單個特征能利用公差融合作用消除計算誤差，當模型提示計算間隙大于公差的時候，修改公差值通常能解決此問題。
4. ‘油雞’中所有面線創建的時候采用的是坐標右手原則，方向不能確定的時候試著用右手比劃一下草圖部分。
5. 在繪制草圖界面中，草圖操作(編輯)\重定義線框(串)-----用來重定義草圖輪廓，設計的時候經常遇到修改設計，如果只是修改尺寸還好說，若是增減結構了，輪廓線要改變，需要重新定義輪廓。不過UG軟件沒有PROE的主動替換輪廓線的功能，遇到輪廓線與下游設計有父子關系的時候就麻煩了
6. 草圖生成器(試圖)\重新附著草圖-----重新定義草圖附著面，此命令在下游設計更改，而上游需要轉到下游的時候很方便。
7. 在模型狀態下,插入\草圖----然后在草圖名字里面可以選擇需要編輯的草圖名字。
8.
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