Параметрическое конструирование с неполным набором связей или “мягкая” параметризация (Variational Design)

“Мягкая” параметризация (работа с недоопределенной системой связей) — режим параметрического конструирования, который позволяет конструктору работать, не задумываясь о порядке, в котором определены или учтены связи, а также об их достаточности для полного описания геометрии конструкции. Такой подход позволяет пользователю решать проблему, следуя по интуитивному, наиболее естественному пути.

Ключевое преимущество использования технологии “мягкой” параметризации при конструировании — возможность решения геометрически недоопределенных задач путем предоставления пользователю возможности выявления неизвестных факторов в виде связей и нахождения нужного решения.

С точки зрения практической реализации, “мягкая” параметризация — это метод для нахождения необходимых размеров и уточнения ориентации геометрических злементов, определяющих форму конструкции. В основе метода лежит принцип решения системы нелинейных уравнений, которые описывают систему связей, управляющую формой.

Ассоциативное конструирование (Associative Design)

Ассоциативное конструирование – это обобщающее название технологии параметрического конструирования, обеспечивающей единую, в том числе и двустороннюю, информационную взаимосвязь между геометрической моделью, расчетными моделями, программами для изготовления изделия на станках с ЧПУ, конструкторской документацией, базой данных проекта.

Ассоциативная геометрия (Associative Geometry)

Технология ассоциативной геометрии, иногда именуемая как направленная ассоциативность (directed associаtivity) — это технология ассоциативного конструирования, которая базируется на непосредственных взаимосвязях между объектами. Простейший пример — определение параллельности двух отрезков. Отрезок А может быть определен как параллельный отрезку В. В результате при перемещении отрезка В отрезок А также изменит свое положение с сохранением ориентации по отношению к отрезку В. Собственное же положение отрезка А не может быть непосредственно изменено. Можно определить отрезки А и В как параллельные и другим способом, так что можно будет изменять положение любого из этих отрезков, удовлетворяя условиям других наложенных связей — это случай так называемой “мягкой” ассоциативности. Преимущество использования ассоциативной геометрии — скорость. Недостаток же заключается в том, что пользователь должен полностью определить размеры и ориентацию элемента, прежде чем приступить к созданию следующего элемента.

Объектно-ориентированное конструирование (Feature-Based Modeling)

Объектно-ориентированное конструирование на основе базовых операций является одним из подходов ассоциативного конструирования, с помощью которого определяется поведение геометрической формы при дальнейших изменениях. Этот подход реализован на основе определенного набора правил и атрибутов, задаваемых при выполнении базовой операции, в дополнение к уже заданным связям и ассоциативной геометрии. Базовые операции являются высокоэффективным инструментом для создания геометрической модели конструкции, инженерного анализа или изготовления.

Объектно-ориентированное моделирование предоставляет в распоряжение пользователя макрофункции, ранее определенные как последовательность действий, использующих булевы операции. Например, сквозное отверстие может быть представлено как булева операция вычитания и цилиндр достаточной длины. Сразу можно возразить, что если модель станет несколько толще, то цилиндр уже не будет обладать достаточной длиной и отверстие превратится в "слепое". Однако под сквозным отверстием понимается правило, которое определяет сквозной проход в указанном месте через тело модели, независимо от того, изменилась форма модели или нет. Конструктивные элементы также могут иметь и дополнительные атрибуты, которые используются в других приложениях, таких как анализ и подготовка производства.

Определение конструктивного элемента должно включать в себя правила, определяющие поведение геометрической формы, а также средства контроля за соблюдением этих правил после построения конструктивного элемента. Например, сквозное отверстие должно оставаться таковым, в то время как форма модели подвергается изменению.