浅谈计算机辅助设计趋势.doc
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1、浅谈计算机辅助设计趋势什么是设计(Design)?最简单的关于设计的定义、就是一种“有目地的创作行为”。根据工业设计师Victor Papanek的定义,设计(Design)是为构建有意义的秩序而付出的有意识的直觉上的努力。更详细的定义如下:第一步:理解用户的期望、需要、动机,并理解业务、技术和行业上的需求和限制;第二步:将这些所知道的东西转化为对产品的规划(或者产品本身),使得产品的形式、内容和行为变得有用、能用和令人向往,并且在经济和技术上可行。(这是设计的意义和基本要求所在)。这个定义可以适用于设计的所有领域,尽管不同领域的关注点从形式、内容到行为上均有所不同。1978年诺贝尔经济学奖H
2、erbert Simon发表著名文章对设计给出著名定义设计就是找到一种行动方式,目的是把现状变成自己更喜欢的样子。几个误区:(1)误区1:计算机辅助制图是CAD计算机辅助制图(Computer Aided Drafting),简写为CAD,譬如我们熟知的AutoCAD辅助制图软件,几乎成了CAD的代名词。目前我国绝大数机械工程师都是二维或三维软件的使用者,他们最终都需要生成二维工程图纸。三维制图和二维制图最大的区别是直观性大为增强,但是本质上没有改变制图的地位。因此计算机辅助制图不是计算机辅助设计。(2)误区2:现代设计就是CAD从前面关于设计的定义,设计包含了人、知识、工具、环境等多方面的结
3、合,因此CAD仅仅只是工具,利用适合设计者的工具可以帮助设计者更快、更好的进行设计。(3)误区3:CAE是有限元分析(FEA)CAE(Computer Aided Engineering)计算机辅助工程,涉及到多学科的问题,针对不同的学科产生了各种仿真分析的数学工具。如FEA(有限元分析)、多体动力学、CFD(计算流体力学)、有限差分法、边界元法、无网格法和加权余量法等等。他们针对不同的领域,各具优势。如FEA适合解决结构的强度、刚度和疲劳等问题,多体动力学适合解决多刚体系统的运动学和动力学特性,CFD适合解决流体的流动和热问题。因此FEA仅仅是CAE的一个领域。(4)误区4:CAE独立于CA
4、D从前面关于CAD的定义CAD是工程技术人员以计算机为工具,对产品和工程进行设计、绘图、分析和编写技术文档等设计活动的总称来看,CAD中必须含有分析(CAE),也就是说面对设计,CAE是CAD的子集,缺少了CAE的CAD系统是不完整的计算机辅助设计系统。现在几乎所有的CAD厂家都认识到CAE的重要性,都先后在CAD环境中加入了CAE,虽然功能有弱有强,但是都充分体现了设计分析一体化是CAD/CAE系统的发展方向。下面将具体论述设计分析一体化的CAD/CAE系统的将成为发展的必然。以设计为导向在制造型企业中CAE的目的优化和改进产品设计,因此分析应该无缝融入到设计过程中。因此,单一无缝的CAD/
5、CAE界面是使用的基础。另外,仿真分析如何无缝的融入设计过程,减少设计人员使用CAE系统的难度也是目前发展的方向。仿真向导等技术精彩的体现了“以设计为导向”的先进思路。下面以SolidWorks的Simulation产品简单介绍,从SolidWorks2009开始,其著名的FEA软件COSMOSWorks改名为SolidWorks Simulation。其为了体现设计仿真一体化的解决方案,在无缝集成界面做了创造性的改变,将仿真界面和仿真流程无缝地融入到SolidWorks的设计过程中。SolidWorks Simulation的仿真向导,包含以下顾问向导:算例顾问、性能顾问、约束和载荷顾问、连
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