发布时间：2023-10-18 10:13:59
绪论：一篇引人入胜的传统建模方法，需要建立在充分的资料搜集和文献研究之上。搜杂志网为您汇编了三篇范文，供您参考和学习。
[中图分类号] TH128 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2014）-2-109-1
传统机械制造业要想提高企业竞争力，就必须提高产品的创新能力，利用先进的技术代替传统的制造技术。将先进的三维CAD系统应用到机械产品的设计当中，对于产品的开发、工艺流程的设计等都有了很大的改进，而且很容易的就可以设计出三维机械产品的模型。
1机械产品中三维CAD系统建模的探索
1.1三维CAD系统体系结构
目前国内外有许多关于三维CAD系统建模、设计及分析的方法，例如ARIS、PERA等，这些方法论从各个角度对系统进行分析和描述。
根据国内外三维CAD系统建模方法及理论的研究，针对我国目前建模方面在实图集成和系统实施模型等内容中存在的相关问题，我国的三维CAD软件专家提出了集成化建模的方法。集成化建模方法是根据相关项目的研究建立的建模体系结构，以产品的流程模型作为体系的核心，还包括了功能模型、组织模型、信息模型等，建立起了一套完整的企业模型。所有的模型构成了一个完成的生命周期，能够体现出企业产品不断的研发和更新的过程。
1.2构建三维CAD系统功能的内容
利用统一的三维CAD系统设计平台，能够帮助公司获得相关的工作流程及数据信息，及时将研究人员所需的资料传递过去，这样可以节约时间，提高工作效率，缩短了等待数据的时间。与此同时，三维CAD系统除了能够设计计算机模型、图纸外，还可以通过统一的系统平台进行仿真模拟实验、网络编程和流程管理，形成与企业相关的知识库数据，在有限的时间内，获取最合适的资料，提高研发的决策。统一的三维CAD系统设计平台的这种优势消除了非自动化、信息堵塞以及流程不足所造成的内在滞后。
1.3并行设计三维CAD支持系统功能模型
目前大多数实施CIMS的企业，采用的都是IDEFO方法来建立功能模型。IDEFO主要是通过结构化分析方法来建模，该功能模型由许多的图形构成，它将复杂的整体分成许多的小部分，按照大小层次分解，采用图形的方式对三维CAD系统进行描述，称作三维CAD系统的模型。三维CAD系统建模仅仅处于概念性的阶段，是结构化进程的前半部分，系统工作的的主要内容是实施阶段，我们可以利用功能模型模型分析系统的组成和结构，还能够实现从模型到现实的转变。与此同时，应用IDEFO的方法对并行设计三维CAD支持系统功能，能够在三维CAD系统平台上完成制造、装配、特征建模的功能设计。
2机械产品中三维CAD关键应用技术
近年来，随着机械产品开发过程中新技术的应用，三维造型技术、虚拟技术等新的理论已经逐渐代替了传统的结构设计方法，所以将三维CAD技术功能与机械产品的开发相结合，在机械产品研发中建立CAD系统软件平台，采用先进的CAD系统软件技术有利于推动机械设计技术的发展，提高产品的质量、降低研发成本。
2.1将三维CAD建模技术与机械产品模型相结合
机械产品的设计就是产品模型的改变，各种模型相互映射，且受到各种条件的限制。在对产品进行评估时，必须以大量的工程实例为依据对产品的结构、性能以及工艺进行审查。在产品设计的过程中，由于产品设计的目的、对象和约束条件的不同，得到的产品设计模型也大不相同。因此，根据产品设计模型的不同，对产品的设计人员进行分配，由产品的总设计师给出机械产品设计的概念和功能模型，再由其他的设计人员对产品进行模型设计。在产品进行模型构造的各个时期，主特征模型作为产品设计中最重要的模型，是连接上游和下游设计的一个纽带。产品设计过程中的构思、概念、结构设计、制造工艺等每一个环节都需要设计人员进行详细的计算、分析和评价。而产品模型就是将产品的概念设计转变成产品结构、组成、制造工艺的一个真实表达。
2.2将三维CAD装配建模技术与机械产品装配相结合
机械产品的装配模型就是产品由理论设计到零件设计，而且还能够准确的完成不同机械产品装配体设计的参数、层次以及信息的产品模型。产品模型包含了产品零部件之间的的层次和装配关系，还包含了不同机械产品装配设计参数之间的相互约束以及传递关系。产品模型是机械产品设计的核心，是产品在设计和开发过程中的最有用的工具。
机械产品装配模型的目的主要有两个方面。第一，能够使三维CAD系统为机械产品的设计过程提供全面的支持；第二，产品装配模型能够给新的三维CAD系统的装配自动化和工艺设计提供数据资料，并完成对设计的产品进行分析。
2.3将三维CAD系统软件设计技术与产品设计流程相结合
机械产品的结构设计中包含了概念设计、结构设计、工程图纸的绘制、性能参与以及产品制造工艺等。在进行零件设计时，首先要考虑零部件之间的约束关系，在对产品的整体设计完成后，再考虑每个零件的设计。目前在三维CAD系统中可以采用bottom-up设计过程和top-down设计过程来完成将设计好的零部件装配成产品的过程。
3结语
机械产品的开发过程十分复杂，采用三维CAD系统建模的方式建立产品模型，根据我国软件专家提出的集成系统建模的思想，将机械产品开发三维CAD系统软件相联系，建立起系统体系结构，并以流程模型为核心，其他模型为辅助模型，建立起了机械产品设计结构模型。
参考文献
一、引言
随着世界经济的发展，汽车在人们日常生活中越来越普遍。为解决日益严重的交通问题，车载自组织网络（VANET）及其标准IEEE802.11p应运而生。车载自组织网络是一种特殊的移动自组织网（MANET），在高速移动的环境下，通过车与车，车与路边单元的相互通信构建无线通信网络，用于辅助驾驶，事故避免，提高交通的安全性，有效性。
在车载网络中，车辆通过广播安全业务包来保证交通安全，误包率是影响车载网络有效工作的重要指标。
最早的VANET网络仿真建模中，用一个接收能量门限作为衡量数据包是否被正确接收的指标。仅当数据包未发生碰撞并且其接收能量超过了一个预定的门限值，该数据包才被判定为正确接收，该模型由于精确度过低被淘汰。之后Q.Chen提出一个基于SINR门限的模型[1]，当接收包的SINR超过了预定的门限值（基于经验结果）时，该数据包被判定为正确接收，这种建模被广泛的运用在各种研究以及仿真平台中，成为VANET物理层传统建模。但是，这种建模把物理层高度的抽象化了，整个数据包被抽象成一个传输单元，完全忽略了无线通信信号处理的细节，无法反应信道选择性和数据包长度对传输性能的影响，精确度有待提高。
本文提出一个基于指数有效SINR映射（EESM）的车载网络仿真建模，能够以较低的仿真复杂度得到比传统建模更精确的误包率性能曲线。EESM是一种复杂度低并且精确度高的OFDM链路级仿真和系统级仿真之间的映射方法，它能够将衰落信道中的多个瞬时SINR映射成AWGN（Additive White Gaussian Noise）信道下的单个SINR，将信道的多状态转化为单状态，然后通过查找AWGN信道下该SINR和误包率之间的对应关系，可以得到精确的误包率值，能够很好的解决VANET物理层建模的仿真复杂度和仿真精确度之间的权衡问题。
二、EESM介绍
当OFDM所有子载波采用相同的编码调制方式（MCS）时，EESM可以将k个子载波的SINR集合γk映射成AWGN信道下的单个有效SINR值γeff，然后再用这个有效的SINR值查找到相应误包率的估计值。其基本原理如图1所示：
EESM的映射公式可以由chernoff联合界推导得出：
三、建模介绍
信道建模：VANET的标准IEEE802.11p使用OFDM技术，频段设置在5.9GHz，每个子信道的带宽为10MHz。故其信道为时间-频率双选择性信道，信道建模必须反映出这个特性。本文信道建模包含大尺度衰落和小尺度衰落，大尺度衰落采用Two-Ray Ground，小尺度衰落实现了专门为车载网络设计的高速公路场景下的小尺度衰落[2]。
MAC层：采用IEEE802.11p规定的带冲突避免的载波侦听多址接入技术（CSMA/CS）。
物理层建模：以EESM为基础，将数据包的多个子载波的瞬时SINR映射成单个有效SINR，在利用该有效SINR在AWGN信道下的误包率性能得到需要的误包率值，具体原理请参看第二章。
四、仿真结果
本章将对新建模和传统SINR门限建模[3]的仿真性能作出对比，仿真场景为高速公路，信道忙时设为30%，车辆运行时间60s，广播的安全数据包发送频率为10Hz。
图2为802.11p协议中的三种发送速率下，两种建模的收包率-SINR的性能图（收包率=1-误包率），二者仿真复杂度基本相同。而从图中可以看出，传统建模方法较为粗糙，其包接收率在SINR门限处直接由0跳变至1，即当接收包的SINR值低于门限值时，被判定为接收错误，其SINR大于等于门限值时，判定为正确接收，而基于EESM的建模可以反映出收包率和SINR之间一一对应的关系。不仅如此，对比数据包大小为400bytes和100bytes的仿真图可以发现，EESM建模可以反映出不同数据包大小对传输性能的影响，其包大小为100bytes的曲线相对于400bytes的曲线有大约2dB的增益，传统门限判决建模无法反映出包大小对传输性能的影响。传统门限建模的不足之处可能导致错误仿真的仿真结果，适用性不足。基于EESM的新车载平台建模方法在保持较低仿真复杂度的情况下有更高的仿真精确度，必将取代传统SINR门限建模。
五、总结
误包率是影响车载网络通信性能的重要指标，传统车载网络仿真平台对物理层的建模过于粗糙，无法精确再现链路级误包率性能，本文提出一个基于EESM的新建模，在不提升仿真复杂度的情况下，显著提升了仿真的精确度。该建模可用于VANET拥塞控制，最优发送速率研究，发送功率控制等方面，为车载研究提供了新的思路。
参 考 文 献
（Liaoning Geology Engineering Vocational College，Dandong 118008，China）
摘要： 本文分析了在液压支架研发中传统建模方式、关联设计建模方式、自顶向下建模方式的各自的特点。为研发者在以后的研发中选择合理的方案提供一定的参照。
Abstract： This paper analyzes the characteristics of the traditional model, associated design and top-down modeling methods in the research process of hydraulic support to provide the references for the researchers to choose the reasonable plans in the future development.
关键词 ： ANSYS；液压支架；关联设计；自顶向下；传统建模
Key words： ANSYS；hydraulic support；associated design；top-down；traditional model
中图分类号：TD355；TP31 文献标识码：A
文章编号：1006-4311（2015）06-0238-02
0 引言
液压支架的研发到产品的过程是：计算初步设计—建模—仿真及力学分析校核—修改结构—生产样机—压架试验—修改设计图纸—批量生产。在这个过程中，工程师初次建立的模型要经过数次改动才能生成最终图纸。在这个修改过程中工作量十分的大也特别繁琐，极容易出现错误。而且一般对于批量生产的液压支架来讲这个错误对个人和企业都会造成较大的经济损失。Solidworks作为一种应用比较普遍的三维作图软件，有非常多的建模方法，下面本文就简单地以液压支架中-H型连杆的建模方式来阐述一下这些建模方式在液压支架研发当中的应用。
1 传统建模方式
先建立零件草图，生成零件特征完成所有零件的建模以后通过外部配合关系来约束零件，从而形成组件，再通过组件与零件的外部配合关系生成部件以及整机。当装配体内部参数发生改变时，需要同时改变配合关系以及零件特征。这种方法比较普遍，这里就不再赘述。
2 关联设计建模方式
零件建立的过程中除了外部配合关系以外，再生成一种零件之间的内部联系。这种关系是如图1，假如建立了FA-01.00-连杆这个装配体，首先装入了FA-01-1这个主筋给一些外部参考关系使其完全定义了，此时如果想在这个装配体中直接建立FA-01-9这个贴板，由于它的一个面是与主筋重合的，贴板圆心与主筋其中一个孔的圆心重合。于是就可以这样做，插入一个空的新零件，由原点重合定义以后，以FA-01-1这个主筋的面为草图面，建立贴板的草图，在生成贴板。这个就是关联设计，因为这个贴板与主筋当中存在非外部配合关系以外的内部联系，它不同于人工给予的外部配合，它是在零件生成的初期，两个零件建立起来的内部连接，是在建立过程中就已经生成的。这个方法与第一种传统方法不同，不再是单纯的人工的外部配合。
3 自顶向下建模方式
是先建立装配体，然后设计者根据自己提前构想好的结构特点生成总体驱动草图，再插入新零件，然后再装配体目录下编辑这个零件的特征，装配体里面的子及位置关系。而装配体中的零件不再需要外部配合关系。所有的零件在装配体中显示的是“固定”。如图2。
例如FA-01.00这个连杆的建立，我们先新建装配体，然后保存，名称即FA-01.00，然后编辑这个装配体，在这个装配体的前视面上建立主驱动草图，这个驱动草图就是FA-01.00中所有特征的在前视面上的位置特征以及外廓尺寸特征。如图3。
然后同样的方式在上视面上建立宽度驱动草图，跟主驱动一样，宽度驱动是在装配体中所有零件的宽度方向位置特征和外廓特征。在这两个驱动草图中我们给出的所有的尺寸以及关系都是相关联的。也就是说，我们把外部的配合关系全部都缩影在了驱动草图里。
建立出驱动草图以后，按照原来的模型构想，插入所需要的新零件，给出零件名称FA-01-1，然后编辑零件，在零件目录下的视图面上建立零件草图，这个草图引用驱动草图已经给出的轮廓特征线，转换特征引用生成了零件目录下的草图（如图4），进行特征操作，单击拉伸，选择的终止特征是从点到点，特征点在宽度驱动中选取（如图5），生成新零件。这个零件就是前面提到的，里面没有外部配合，完全是固定的，它的三视面和原点与原装配体的重合。
这个零件是编辑装配体的时候被直接插入的，因此这个零件是装配体产生的子零件，它是虚拟的零件。如图4，这个零件名称是[FA-01-1^FA-01.00]，这个意思就是 FA-01-1这个零件是在FA-01.00这个装配体目录下编辑的虚拟零件。单击右键这个零件有一栏“保存外部零件”，保存之后，这个零件才是会成为零件实体。
我们分别用上述三种方式建立了同样一个部件的模型，那么现在，我们改变连杆四个铰接孔的直径、单连杆的宽度和主筋的厚度以及图中盖板相对于主筋的高度。对于传统建模的这个模型，分别逐次改变套筒、主筋孔、主筋厚度等等分别改变，而且还要改变主筋之间的配合宽度。关联设计建模方式的这个模型中，改变了主筋的拉伸方向，于是在其主筋表面上建立草图的所有零件方向都发生了转向，整个装配体都出现了错误。而自顶向下建立的模型，只是从驱动草图中改变了三个尺寸，整个模型就按照要求改变了。
4 结论
传统建模适合简单零件，它占内存少，工作量少，每一个零件都是单独的个体，不与其他装配体或者零件存在父子关系，如果参数发生变动，则需逐个改变每一个关联零件的特征和外部配合关系，这个工作量非常大。关联设计适用于较少零件装配体，在改动过程中，其相关联零件一起改动，但零件过多且关联的太复杂，很容易对设计者造成混乱，时常忘记一个零件与其他零件或者装配体的关联元素，易出错。液压支架这种复杂的箱体结构，其中的零件关联比较紧密，而且整体性特别强，在设计过程中需要频繁的更改，所以自顶向下这种设计方式是非常合适的。但是，由于所有的零件特征都是通过草图来反映出来的，所以每次不管是大小更改，整个装配体都要重生成。这样就对电脑的配置要求非常高。不然根本无法采用这种方式。并且，在建立驱动草图之前，设计者要对整个装配体都有一个非常完整的结构体系，草图也要建立的非常清晰，各个草图线之间也要具有相当大的关联性，比如说，在主驱动中给了装配体中某零件的长度元素，而在宽度驱动中，也有这个长度元素在这个草图中投影线，那这个元素必须要通过与主驱动中的关联来约束，不能重复的标注尺寸，不然自顶向下中的驱动就失去了意义。由此看来，自顶向下设计方法对于工程师的素质相对要求较高，否则是行不通的。
参考文献：
