设计软件范文(精选12篇)
设计软件 第1篇
协同设计是基于计算机及软件平台支持的一种协调配合的工作形式。协同设计团队的每个人都可以通过网络了解到所需设计内容的基本目录, 并将自身设计的内容上传至服务器与伙伴进行及时沟通。设计版本能及时更新, 设计人员也可随时更改。如此, 既提高了设计质量和设计效率, 也方便了公司的管理。
2 实施
2.1 历史发展
中国中元国际工程有限公司 (以下简称中元院) 是一家拥有甲级工程设计综合资质的设计院。公司内部按领域不同, 下分多个生产院所, 设计协同化水平参差不齐。有的生产单位还处于单机阶段, 通过即时通信软件互相发送文件实现文件共享;参考其他专业图纸时, 也只能在设计人的电脑本地复制一份图纸, 无法保证是最新版;各专业之间的配合仍停留在人工协调的阶段;设计校审、各专业提资都使用纸制文件, 不易查询且容易造成数据丢失。协同方面好一些的生产单位处于局域网阶段, 在自己的服务器内通过文件共享方式实现协同设计, 但权限设置相对繁复, 就参考关系的维护、文档的完整性以及安全性均存在一定的隐患。
2009年前后, 中元院开始大力推行信息化建设, 并于2010年更换了企业内部的信息系统, 完成初步开发。因此, 迫切需要一个软件平台实现协同设计, 统一进行文档存储, 提高管理水平和设计质量。
2.2 平台选型
中元院相关人员通过对比多家国内外协同设计平台, 考察众多设计企业后, 决定购买美国Bentley公司的Project Wise软件 (以下简称PW) 。该软件是一款专门针对基础设施项目的建造、工程、施工和运营后进行设计和建造开发的项目协同工作和工程信息管理软件, 国外有多家大型设计公司均已采用。该软件可支持所有数据格式文件的存储, 且随着软件升级, 可支持更多新版本的设计文件格式, 尤其是几大主流的BIM设计软件, 为之后的三维设计协同打好基础。该款软件实现可互用的工程内容管理, 能够做到动态审阅, 同时具有较好的扩展性, 并提供了二次开发接口, 用户可根据自己的实际情况, 开发适合自己的功能。
2.3 数据源设定
数据源是Project Wise的基本单位, PW平台可建立多个数据源, 并且每个数据源都是独立的。如何建立取决于公司的实际情况和应用范围。在考察中发现, 一种方式是将PW只应用于某个大型项目, 专门为一个项目建立一个数据源。本院由于要管理所有设计项目, 因此不适用于此种情况。还有一种方式是采用单数据源, 以设计子项为单位建立工程, 所有的项目都放在同一数据源下。这种方式的优点是账号、数据相通, 文档转移方便, 每个用户根据自己账号的权限只能看到自己的项目, 保证了数据的安全。但随着时间的推移, 项目过多, 可能会影响使用者及管理者的查询。
中元院根据以上两种方式的优点, 结合自身特点进行优化, 为每个生产院单独建立一个数据源。这样可以按公司内部相对独立的生产院为单位, 实现数据分类管理, 减少单个数据源的工程数量。同时由于有跨生产院协作项目的存在, 为了账号通用, 借用二次开发的手段, 在每个数据源均建立所有员工的账号, 每个员工的账号再进行域验证登陆, 这样, 普通员工可以根据统一的密码进入任何数据源, 同时只看到自己有权限看到的项目。
2.4 实施
PW部署完成之后, 首先试运行半年, 中元院要求各生产单位的重点项目用PW进行设计。审核通过后正式上线, 所有设计项目都必须使用PW进行协同设计, 在信息系统中做好计划后, 强制在PW中生成目录树。这期间, 信息中心组织了多次培训, 既有全院培训, 也有针对每个设计所的小范围培训, 强化设计人员对协同设计的认知。
在平台运行初期, 公司要求在PW上进行文件的归档保存, 以及进行设计校审和专业间互提资料, 取消纸质设计校审单。随着设计人员逐步接受新软件, 改变设计习惯, 同时通过进一步培训及各种制度激励, 要求设计人员在平台上正式实现协同设计。
2013年初, 中元院开始内部推广BIM设计, 三维设计软件使用的是Revit 2013, 为此对PW软件进行版本升级。Bentley公司与Autodesk公司之间相互开放了接口, PW升级之后即可支持Revit软件的最新版本。经过协调和测试, 同时对模板进行相应的修改, 使得目录树适用于三维项目。确定可行之后, 从设计院内部Revit操作培训即可开始介入, 使得设计人员能够在第一时间掌握三维协同设计的操作方法。
系统运行三年来, 已经完全实现了设计文件网上校审、专业互提资料, 三维设计项目全部通过PW实现协同设计, 二维设计项目也基本实现了协同。
2.5 二次开发
PW本身的操作与功能并不能够完全满足中元院的要求。但是Bentley公司提供了软件开发工具包 (SDK) , 使得软件有了良好的扩展性以弥补这个缺点。因此, 中元院根据不同的功能要求与软件公司签订合同, 进行了一些二次开发, 使得软件实现本地化, 能够更方便的管理和使用。
2.5.1 独立的C/S程序开发
中元院所有设计项目都放在PW中, 工程数量众多, 并且每个项目的专业组成不同, 设计人员组成也均不相同。如果采用PW平台自带的方法, 由系统管理员手工建立项目, 设置用户/用户组的权限, 必然会产生巨大的工作量, 同时无法保证数据的及时生成且无误差, 因此, 针对此类需求进行了二次开发。
扩展管理员客户端是一个独立的C/S程序, 在这里可以设定模板, 确定项目中文件夹的结构, 针对不同级别的文件夹, 每个对应角色拥有不同的权限。设定好之后, 设计人在信息系统中制定项目计划, 另一个同步程序可以读取计划中专业和人员的信息, 根据事先设定好的模板和角色, 在PW中对应的数据源生成不同的文件夹。每个项目计划对应一个子项, 而对于同一工程的不同子项, 可以自动进行合并, 以减少同一数据源的项目数量。通过这一功能的开发, 使得PW平台与中元院的信息系统实现了对接。设计人在信息系统中制定好计划后, 短时间内就可以在设计协同平台中开始工作, 切实减少了系统管理员额外的手动工作内容, 尽可能避免了人工输入出现的错误。
2.5.2 PW客户端扩展开发
为了更好的推行软件的使用, 让员工尽快熟悉操作, 设计院通过修改PW客户端, 使其功能更加贴近设计人员原有习惯, 简化操作步骤。
软件客户端支持扩展, 程序员可在客户端添加右键菜单, 也可对原有的一些操作进行修改、扩充。PW软件本身擅长文件存储、文件版本管理、参考关系的维护, 角色、组织机构、流程等功能相对较弱。因此, 通过二次开发对流程进行了强化, 实现了较为灵活的校审流程定制, 每个校审步骤都可以留下意见, 方便随时查询流转过程。初期实现了设计产品校审与提资校审两类流程, 后期对逐步的增加新流程进行完善设置。
在强化流程的同时, 也通过程序简化了专业提资的操作, 并通过模板设定了固定的提资文件夹, 设计人可借助一键操作, 自动打包生成文件集, 实现对选定的专业提出资料。
2.5.3 WEB开发
协同设计软件上线三年来, 随着中元院信息化程度的提高, PW软件逐渐的推广使用, 领导对项目的检查管理有了更高的要求, 必须将信息系统与PW有机结合, 方便查询每个项目的状态。2013年, 以公司内审为契机, 信息中心自行开发了B/S形式的项目管理监控检查系统。该系统可通过WEB页面, 实现对信息系统与PW的联合查询。在不安装PW客户端的情况下, 也可通过信息系统的项目计划信息, 自动定位到PW中的对应工程, 查询所有文档数量、校审流程状态、提资状态等。
3 结束语
协同设计对设计全过程进行授权控制和版本管理, 使设计过程中出现的问题有据可查, 同时实现资源共享, 眼下已成为建筑设计行业的一大发展趋势。企业应建立适合自身发展的规划, 逐步推进, 实现平滑过渡。本文介绍了协同设计软件在中国中元国际工程有限公司内部的应用发展, 尤其是通过二次开发进行扩展、完善的心得。希望随着协同设计软件的逐渐深入推广, 可以全面提高设计院所的设计效率和设计质量, 真正做到节约资源, 从而提高核心竞争力。
参考文献
[1]彭睿.分析协同设计在建筑设计中的应用.城市建设理论研究, 2013 (31) .
机械设计软件学习心得 第2篇
为了减少错误,让产品零件更直观,公司选择了SOLIDWORK软件,当时我都不会用,部门要求我们直接用SOLIDWORK软件作图生产,就在这种情况下,我们硬着头皮一点一点的啃,终于用半月的时间把图纸赶出来,此时也发现自己对SOLIDWORK软件的应用也熟练了。这是亲身经历啊!还有SOLIDEDGE软件同样是在这种情况下学习好的。当然这样你会遇到麻烦,有可以百度,一点一点攻破就可以了。有的问题重复不断的出现,处理的次数多了,自然而然就会了。
最后总结:开始会常用几个画图命令,时时变通,找个复杂装配体,一点一点画完它,你会发现你会了。
浅谈动画设计软件的分类 第3篇
关键词:二维动画;三维动画;3d max;maya
进入21世纪,随着信息化时代的深入发展,科学技术日新月异,动画设计形式从传统的绘画形式逐渐向电脑软件制作形式发展,动画设计软件就显得尤为重要。动画设计软件的普遍应用始于21世纪初,由于软件的出品公司不同,适用范围不同等原因,动画设计软件存在种类繁多、功能杂乱等现状,给动画设计的学习带来了众多不便。因此,本文对动画设计软件进行以下分类,以期为动画设计的学习提供一些帮助。
1 二维动画设计软件
二维动画设计软件就是要完成传统动画的工作:一般意义的二维动画片是由彩色颜料画到专业赛璐璐片上,然后由专业摄影机逐张进行拍摄记录然后连贯起来的画面,随着电脑信息时代的到来,二维动画得到了升华,可以将事先用手工制作的原画进行逐帧输入电脑,由电脑帮助完成绘图上颜色的工作,并且由电脑控制完成最后的纪录工作。常用的二维动画设计软件有photoshop、coreldraw、painter、illustrator、ANIMO、RETAS PRO、USANIMATION、iClone等。其中ANIMO 和RETAS PRO最为专业。
ANIMO软件是由英国Cambridge公司开发而成的运行在SGIi O2工作站和微软Windows平台上的纯二维卡通动画制作系统,它是世界上使用最广泛、最受欢迎的二维动画制作系统,好多著名的二维动画片都是用animo制作的。它的工作界面很人性化很适合动画设计师,经过扫描后的原画保持着原来的线条笔触,这个软件具有很多种特效处理其中包括阴影、灯光、照相机镜头的背景虚化、推拉、水波等并可与三维、二维和实际拍镜头进行最终的合成。软件的快速涂色工具提供了自动线条封闭和自动上色功能,一个颜色级别的模型可设置多个“颜色级别指定”。
RETAS软件是日本开发的应用在普通个人电脑和苹果工作站的二维动画制作软件,它的到来,迅速填补了个人电脑和苹果工作站上没有专业二维动画制作软件的空白。该软件问世于1993年10月,到现在RETAS最新版本的出品,RETAS软件已占据了日本动画界约80%以上的专业软件市场份额,雄踞日本动画软件销售之冠。日本约有100家以上的大型动画公司使用了RETAS软件,其中著名的动画公司有Toei,TokyoMovie(使用RETAS软件制作了《鲁宾三世》),TMS(使用RETAS软件制作了《蜘蛛人》等二维动画片)。
2 三维动画设计软件
三维动画也叫作3D动畫、虚拟现实动画,它的制作原理是:通过三维动画软件进行建模、材质、灯光、渲染、动画等设计操作生成动画。随着电脑软硬件技术的快速发展,三维动画软件用电脑软件建立了一个虚拟的构想世界,动画设计师在这个虚拟的三维世界中遵照要表现的动画对象,根据参数设定虚拟摄影机的运动、模型的运动轨迹和其他动画参数,最后按照要求为模型赋上适合的材质和灯光。这一切完成后让电脑自动运算,渲染生成最后的画面片。常用三维动画的设计软件有:MAYA、SOFTIMAG、3D MAX、iclone、LIGHTWAVE等软件。其中3D MAX和MAYA最为常用。
3D MAX:常常简称为MAX或3D,是由美国Autodesk公司开发的软件,它是基于个人电脑系统的三维动画制作和渲染软件。它的前身是基于DOS操作系统的3D图形设计软件,最新版本是3D MAX 2015。在微软的Windows系统出现以前,工业级别的CG制作项目被SGI图形工作平台所垄断。3D Max+Windows系统组合的出现降低了CG制作的技术门槛,首选开始于电脑游戏中的动画制作,而后更进一步开始应用到影视片的特效制作,著名的如《X战警II》《最后的武士》等片子。
3D MAX软件广泛应用于影视、广告、工业设计、多媒体制作、建筑设计、辅助教学、游戏以及虚拟可视化等领域。功能强大的3D MAX被广泛应用于影视制作当中,例如视频游戏和片头栏目包装动画的制作。在影视特效也有一定的应用,但专一程度不及maya等软件。但是在我国发展的比较成熟的建筑动画和建筑效果图制作当中,3D MAX的使用频率占据了绝对的优势。依据不同行业的使用特点对3D MAX的应用程度也有不同的要求,建筑效果图方面的应用相对来说专业性要大一些,可能和autodesk公司本来的偏建筑的软件cad有点关系,3D MAX在单帧的环境效果和渲染效果方面极为出色,但是做动画方面稍弱,只涉及比较简单的动画;视频游戏应用和片头动画中动画占的比例非常大,特别是电脑游戏对动画角色的要求要更高一些。
Maya软件是美国AUTODESK公司出品的世界级的三维影视动画软件,它的应用对象是专业的角色动画、影视广告、Maya电影特效等领域。Maya软件工作灵活、功能完善、易学易用,操作效率极高,渲染真实感特别强,是电影高清级别的高端动画制作软件。但是售价高昂,是动画制作者梦寐以求的制作工具,如果掌握了Maya软件,会极大地提高制作品质和效率,模拟出很真实的角色动画,渲染出高清电影级别的真实效果,会帮助你向世界顶级动画师迈进。
Maya软件自从被AUTODESK公司收购之后,集成了AUTODESK最先进的数字及动画效果技术。软件不仅包括一般视觉和三维效果制作的功能,而且还与最先进的数字化布料模拟、运动匹配技术、建模、毛发渲染、灯光等模块相结合。Maya可在SGI IRIX NI或Windows操作系统上运行。在目前市场上用来进行三维制作和数字模拟的软件工具中,Maya软件是首选解决方案。
3 其他
动画设计软件除了最主要的以上两大类软件之外,还有后期动画软件和网页动画软件。后期动画软件是动画制作完成之后,最后合成校监的软件工具,常用的后期软件有premiere por、combution、AE等软件。网页动画软件有flash、fireworks等软件。
中国的动画发展前景广阔,动画产业尚处于初级阶段,动画人才奇缺,特别是精通动画设计软件的人才很匮乏,动画片与游戏制作需要大量精通软件的人才,相信掌握了动画设计软件能够为动画设计增添靓丽的色彩。
参考文献:
[1] 曾芬芳.虚拟现实技术(第一版)[M].上海交通大学出版社,1997.
三维设计软件在包装设计中的应用 第4篇
一、包装设计概述
包装设计包括各个领域, 其中包装容器形状设计、包装外部装潢设计、商品标志构思设计及广告宣传设计都属于包装设计的范畴。
当今市场的竞争越来越激励, 为了在市场竞争中争得一席之地越来越多的商品依赖多样化的形体特征来提高自身的竞争力。而包装的形态与结构也因为产品结构的多样化而千变万化。单独使用平面设计方法很难把握包装成型后的空间形态。
二、包装设计应用软件的现状与局限性
1、包装设计应用软件的现状
自上世纪九十年代开始, 计算机技术的应用越来越广泛, 很多设计专用的电脑软件相继出现在设计者的电脑中, 这些软件的应用给设计师的工作带来很多便利, 比如设计师的草稿不用手绘完成。按照设计软件登上设计舞台的时间顺序, 它们分别是Photoshop、Corel Dra W、Freehand、Illustrator、Pagemark等, 这些设计软件出现在平面设计领域。目前在包装设计方面Photoshop、Freehand、Corel Dra W仍然是常用软件。设计软件的不断更新升级、现代化的印刷打印技术和先进的生产设备以及各种新材料应用在现代包装上。新型包装设计不断发展, 促进其商业发展。
2、模拟包装设计中常规设计软件的局限性
包装结构通常是设计师在设计项目中必须向客户展示内容, 它包括包装物的内、外部结构。尤其是高品质产品设计师设计时以礼品包装进行设计, 不仅要把产品品牌形象在模拟保证设计效果中体现出来, 同时还要综合考虑到消费群体的感官需求。因此在造型结构、设计细节、材质表现等方面其包装设计的要求都比较高。如果产品包装的制作和表现采用Photoshop等常规平面设计软件, 用这些软件自带的3D工具制作简单的立体几何造型是没有问题的, 但是对于结构复杂的包装造型就无法用这些软件来制作了。另外在表现光影、材质等方面平面软件的3D功能达到的效果也无法令人满意。要从材料、结构、透视和光影等多方面综合考虑和制作才能把包装设计细腻、真实的效果模拟出来, 尤其是各方面细节的要求都有很高的要求。此时, 各方面展示需要三维软件, 而普通对设计有很大的制约。
3、在包装设计中三维设计软件的应用优势
目前在包装设计和工程领域中应用三维设计软件的用途越来越多。其中Artios CAD, 这款三维软件针对性比较强, 专门用在对折叠纸盒和纸箱设计的, 在国内外的应用已经很广泛。Pro/E等三维软件还应用于保证机械领域用于定容包装容器设计。三维设计软件3ds Max、Rhino、Maya等在产品造型设计有着很大的用途。
所谓的三维可视化技术就是利用三维软件在平面上展示立体的三维结构。而设计师在构建的三维空间内对产品进行立体设计, 这种三维设计在室内设计和产品构建等方面常使用三维软件。这种技术不但能够放映出设计师的预想结果, 还可以把创造形态过程中产生的偶然性结果反映出来。在设计创作中它可以启迪人的灵感。而且三维可视化软件的使用, 不但能够实现实时修改, 而且还能体现设计者的创作灵感和本意。
首先, 包装结构本来就是三维的, 使用三维软件用于前期设计包装结构非常的合适。可以为数码生产产品包装结构设计提供技术支持。
其次, 现代的可视化三维设计软件具备先进的材料选择和编辑功能, 从而现代的可视化三维设计软件提供有力的技术支持来实现产品包装的可视化生产, 三维设计软件可以把平面设计图形, 形成各自文件独立操作制备成三维贴图文件, 这类三维贴图文件建模完成。按照实际需求, 根据结构面进行相应的定制, 经过渲染后可以形成三维模型。而这种三维模型在平面处理软件中难以实现。
第三, 还配备了简单的VRML文件输出功能在3ds Max这款三维设计软件中, 包装设计中的场景可以利用3ds Max的这项功能制作成虚拟显示文件, 动态的显示出包装产品的三维立体效果, 目前这种展示方式在包装设计领域是最有效的, 可以明显减少因观看者缺乏相应的专业知识而造成的失败。
产品包装三维可视化模型建立一般分为四步, 它分别为:
第一步, 包装结构设计和三维软件中模型建立;
第二步, 利用三维设计软件把屏障设计图形分割后的各图形文件制作成贴图材料;
第三步, 对于次要物体的进行编辑和设计, 调整各项参数指标从而达到客户或设计目标的要求;
第四步, 从各个视角观察设计效果, 输出VRML文件, 对于输出的效果和需求者沟通进行客观评价, 当设计效果达不到需求或不满意时要返回上一步操作重新进行修改。这样形成的闭环设计系统可以实现相互作用, 可以反复修改只到满意为止。
总结, 在包装设计中应用三维设计软件可以立体的、多维的展现包装效果, 可以利用灯光渲染、光线追踪技术来完成包装物表面材质的虚拟表现, 可以进行多种尝试在包装设计过程。目前需要有设计软件来为设计师的设计思维构建提供技术支持, 应用3ds Max等技术不经可以辅助设计构思的准确表达, 还可以突出设计作品的真实性, 与以往相比可以更好的展示包装效果。利用3ds Max等三维设计软件可以把整个包装设计过程清晰、明确的展现出来, 可以帮助设计师更好的“讲解”作品, 同时也使客户更容易理解包装的结构和材质, 让客户更容易节水设计师的作品。
摘要:本文对包装设计应用软件的现状和未来发展的趋势进行了分析, 从包装设计效果的表现角度出发提出了平面设计软件的局限性, 在包装设计中应用三维设计软件可以解决常规软件的局限性问题, 而且可以取得更好的设计效果。
关键词:包装设计,三维设计软件,产品结构,渲染
参考文献
[1]朱欢瑶.虚拟三维包装教学系统的设计与实现[D].北京工业大学, 2013.
[2]王忠鹏.基于3D Max软件在三维视觉形象设计中的应用研究[D].西北大学, 2012.
[3]汪小曼, 生鸿飞.三维软件在包装设计教学中的应用[J].科技资讯, 2007.
设计软件 第5篇
我不会说对与错,我这能说出我的理解,在于交流吧。
我是一个设计师,具体一点我是ue-ui设计师,我曾经做过平面设计师,环境导示设计师,甚至也熟悉服装设计,
我不敢说设计行业是优越的行业,首先我解释一些现实的设计行业知识设计行业分为两部分,很多刚毕业的人可能不清楚,一部分是广告公司,一部分是设计公司,两者有什么不同呢?典型的广告公司是广告行业,他们注重策略和创意执行,象奥美,达彼思,而设计行业就小多了,一些中国公司也很著名但还是属于本土企业,还没有国际化的管理介入,象东道,正邦,前者的作品典型的代表是报纸/公交站/地铁等发布的广告,那一些一般属于广告公司的设计,而后者一般是象标志/VI/包装设计/书籍设计,当然两者的业务有重合的地方,但是还是能很清晰的分出来,
比较两者的竞争力我们能更明白两者的区别:广告公司=策略+创意+设计(最终执行)设计公司=创意+设计
因此可以这样理解:广告公司=策略+设计公司=策略+创意+设计(最终执行)
因为现实是:60%以上的设计公司,设计成为其60%以上的竞争力同样现实是:60%以上的广告公司,策略成为其60%以上的竞争力。
由于两者在创意行业产业链位置不一样,就决定了,同样的劳动时间创造的市场价值是不一样的,当然很多很小的广告公司基本和很小的设计公司是一样的,他们争夺的是一样的底端市场,大的广告公司和大的设计公司的市场却基本不重合,广告公司占据着产业链的优势资源,设计公司实际上是在给广告公司作执行工作。
上述就是设计行业的现状:优势的公司会有优势的待遇,优秀的人才会去优势的企业聚集,让强的更强,让弱的更弱,广告公司会更强,设计公司会更弱,并且市场有限,也决定了设计公司不能做大,如果想做大必须转型。
年轻的设计师们?你们的热请还有吗?你感觉设计还是你的热爱吗?你感觉到你的想法或者是创意在消失吗?你是不是感觉身心俱疲惫呢?是不是感觉得不到应该有的回报呢?是不是想离开可是又不知道去哪里,感觉哪里都是一样的吗?你是不是不甘心放弃一直得梦想,对设计,还有对自己呢?
我也这样的困惑和思索过,我想过怎么能突破自己,突破日益恶性循环的平面设计产业,我总在寻找一种新的方式,让设计回归应该有的价值,地位,和商业的回报,我面临的问题是个人的也是整个设计公司行业的,我知道我改变不了什么,改变不了客户对设计的廉价认识,改变不了别人对专业的尊重,改变不了自己的回报,不管自己怎么努力,怎么纯净,怎么表达,改变的是自己由满怀希望到失望,我知道,我必须离开,如天使一样需要有飞翔的翅膀,我会继续寻找让创意产业获得商业回报的途径,并且现在一直在寻找,
朋友们不要放弃,你可以对设计行业失望,可以对设计本身失望,但是不能对自己失望,不能对改变现状的可能失望,因为我们能改变的就是自己,自己去寻找发挥自己价值的方向,不仅仅是设计,不仅仅是作为一个设计师,不仅仅局限在现在困境的行业,我们可以有新的选择,我们一定会更优秀,如果你改变让你延误的现状,那就用脚投票吧离开,寻找新的开始,
我是怎么样开始的吗?大家知道我做了方向的尝试,我是在体会不同的设计方向,也是在寻求不同方向的突破,结论是这样的:平面设计-能不做就不做,如果做,去广告公司不要去设计公司,能去4a去4a,不能去4a就去比较大的。如果去了设计公司,要去著名的设计公司,最多呆2年,并且争取往上走。最好去网络公司,已开始实习就去,也许你很难适应,但是你会发现你可以接触的很广泛,并且这样的公司一般不会死抠,有很健全的流程保证你的工作。很重要一点,你会永远年轻。能去中国著名的网络公司,那么你不考研生都值得。
不管去哪里,时刻保持学习的欲望,做好前进的铺垫,不要为暂时的困境失望,因为那些人也是人,人都是一样的,不会有天才,如果有那么就是你。
不要争做第一,先做中游,然后超过你前面的一般,然后再超过前面的一半,最后你就是第一。
不要为没有女朋友而伤心,如果那样,你即使找了女朋友也会让她伤心。
不要相信老板对你美好的承诺,如果有你要让他写在纸上,签上名字。
别人叫你是兄弟的时候,想想是不是你在为他打工,那么就不是兄弟。
朋友可能是同事,但是同事能成为朋友的很少。
不要寄希望于别人的帮助,以为别人同样那样认为。
你可以休息一整天,但不能郁闷超过一小时。
有信仰更要有信心。
设计软件 第6篇
摘 要:《教育软件设计与开发》是教育技术学专业本科生的专业核心课程,通过设计和开发一个基于网络的课程系统,可以有效实现课程管理、资源管理、课程活动、用户管理,为学习者提供一个良好的学习空间和个性化的学习环境,并且能够引导学生进行课程任务的系统化分析和设计。
关键词:教育软件;网络课程;管理;学习环境
中图分类号:G434 文献标志码:B 文章编号:1673-8454(2016)07-0093-04
一、概述
网络课程是通过网络表现某门课程的教学内容及教学活动的总和,它包括按一定的教学目标、教学策略组织起来的教学内容和网络教学支撑环境,其中网络教学支撑环境是指支持网络教学的软件工具、教学资源以及在网络教学平台上实施的教学活动。[1]相对于传统的教材,网络课程具有开放性、内容丰富、形式多样、交互性强、反馈及时以及共享性等特点。《教育软件设计与开发》网络课程的使用对象是教育技术学专业的学生,因此,其内容设计和结构规划既要全面反映课程内容,又要适合教育技术学专业学生的学习要求和特点,并为教师提供一个良好的教学辅助平台。鉴于此,《教育软件设计与开发》网络课程管理系统的主要特点包括:
(1)依托网络课程的开放性、交互性、共享性等优点构建多功能学习环境。与传统课程相比,网络课程具有开放性、交互性与共享性等优点。本网络课程系统提供了个人管理、资源下载、在线交流、课程项目、在线考试等多种功能特性,此系统的功能特性就是利用网络课程的开放性、交互性和共享性等优点构建网络课程。充分体现了网络课程的优点,为学生和教师提供了良好的学习环境,同时也为师生之间提供了良好的学习交流平台。
(2)利用网络课程系统来达到学生自主学习、自主探索的目的。由于网络课程具有开放性与共享性等优点,因此网络课程能够给学生提供良好的自主学习、自主探索平台。本网络课程充分体现了自主学习的特点,为学生提供了大量的自主学习教材和学习资源。
(3)充分利用多种媒体形式,丰富教学内容,提高学生的学习兴趣。与传统课程相比,网络课程能够充分利用多媒体进行教学,不但丰富了教学内容,还提高了学生的学习兴趣。本网络课程系统中就包括了教学资源电子课件和课程视频等多种多媒体教材。
(4)学习评价设计(作业系统、在线测试、练习题)随时检测学习效果,实现自我评价,随时得到反馈。本网络课程系统包括了学习评价功能,主要有作业系统、在线测试和习题演练。为学生提供了自我评价和自我检测的平台。
(5)实现网络课程的交互功能,为学生提供更好的教学内容,实现教师与学生的有效沟通。网络课程的交互,是网络课程的核心环节,能够给学生与教师提供及时、方便的沟通环境。本网络课程系统包括了在线答疑、常见问题、BBS等多种交互模块,为学生与教师、学生与学生之间的交流提供了良好的沟通渠道。
(6)符合网络教学、学习规律和使用对象——学生的特征。网络课程的最终服务对象是学生,评价网络课程的好坏,最重要指标是该网络课程是否符合学生特征。本网络课程系统的开发充分考虑了学生的特征,为学生提供了良好的学习平台。
二、《教育软件设计与开发》网络课程系统的设计原则
《教育软件设计与开发》网络课程系统的开发在吸收上述网络课程优点的同时遵循以下原则:
1.专业性原则
网络课程是一个以提供学习资源为特点的开放系统,能够为学生提供丰富的学习资源。因此,在教学内容的设计上要符合专业要求,明确学习目标,充分发挥网络的优点,有目的、有计划地提供专业知识及其拓展材料,争取做到学生的学习脱离于传统教室的讲授学习却又不脱离课程专业所要求达到的目标。
2.导航明确性原则
由于网络课程信息量巨大, 内部信息之间的关系复杂,因此在网络课程的设计过程中要充分考虑学生的需求,尽量为学生创造便捷的学习条件。那么设计清晰、明确、简洁的导航显得尤为重要,本系统在导航设计过程中将力求结构清晰、交互生动形象、逻辑结构合理、链接方便,从而可以使学生在知识的海洋中第一时间内找到自己学习的内容。
3.交流互动性原则
网络课程不同于传统的课堂教学,它借助于现代网络技术,能够体现强烈的人机交互、师生互动和生生交互等交流活动,在培养学生自主学习、主动学习能力的同时又不失为学生提供强大的交流平台,使学生随时可以获得所需的帮助。
4.操作性强原则
由于学生的计算机操作水平参差不齐,因此在网络课程系统设计过程中要充分考虑到学生的现有水平,提供简单明了、方便快捷的操作,将重点内容放到显眼的位置,在操作过程中不会对学生再有其它过多的辅助操作步骤要求,尽可能地为学生提供便捷顺畅的学习流程。
三、《教育软件设计与开发》网络课程系统的设计思路
考虑到网络课程的全面性与交互性,在系统设计时将教学过程的各个环节都进行了全面的分析,尽量将教学过程的每个环节都能在系统上完成。系统的全面性决定了网络课程对教学过程深入的程度,本系统主要分为课程内容建设、课程团队建设、课程资源建设和教学互动建设。课堂教学、师生互动、课后巩固以及教学评价都在系统上完成。系统的交互性决定了课程中师生互动的程度,本系统包含了教学答疑、常见问题、课程项目以及在线考试等功能,能及时给学生提供良好的学习平台以及与教师之间的交流平台,教师也能通过互动环节与学生进行交流,帮助学生更好地掌握所学知识,同时还能获得更好的反馈信息。
在人员管理模块中,本系统采用三级管理模式,即教师、学生和管理员。为了便于管理,该系统将教师设置为课程主讲教师和课程团队教师两个角色,其中课程主讲教师既是本门课程的教师,又具有课程管理和系统维护等功能。由于本课程是一门计算机应用类课程,教师的计算机应用能力都很强,所以本系统将课程负责人设为管理员,由课程负责人来管理系统的正常运行。
四、网络课程系统的设计与开发
网络课程系统的设计与开发是一个复杂的过程。需要设计者有系统的建构思想,对系统中各个环节、功能模块进行全面的分析,综合考虑不同角色的需要,分析使用者的特征,这样才能设计和开发一套操作简单、目标明确、内容丰富、思路清晰的网络课程。
1.整体框架及功能设计
本系统将整个网络课程划分为课程内容建设、课程团队建设、课程资源建设和教学互动建设四大功能模块,以及相应的后台管理模块。其结构如图1所示。
(1)课程内容建设
课程内容建设是本系统的核心和基础。它包括课程大纲、课程内容、习题演练、在线考试、参考资料五个功能模块。课程大纲是描述本门课程的学习框架以及学习的总目标,其中包括教学大纲和考试大纲。课程内容给学生提供了本门课程的主要教学内容,课程内容的每一个章节都包含了本章节的学习目标、学习内容和相关资源等信息。习题演练是给学生提供一个课后巩固知识点的平台。参考资料列出了本门课程中部分知识点的参考出处,学生可以查找这些参考资料,从而对这些知识点进行更进一步的了解。在线考试是检测学生对课程知识的掌握程度。学生学习了课程内容之后,可以通过在线考试来检测和巩固自己所学的知识,教师也可以通过在线考试这一环节来了解学生的掌握程度从而对学生做出学习评价。
(2)课程团队建设
课程团队是教授此门课程的所有教师团队,它包括课程负责人、课程团队两个模块。课程负责人是本门课程的主要负责人,同时也是课程团队中的领导者。课程团队中展示了本门课程授课教师的相关信息,学生可以通过这个模块了解教师的一些相关信息。
(3)课程资源建设
课程资源建设是对课程主体的补充,同时也是给学生提供丰富的网络学习资源的平台。本模块包括课程项目、教学录像、电子课件、学生作品和资源下载五个模块。
a.课程项目是学生协作学习的展现平台,教师根据学生的特征,对学生进行分组,或者学生根据自己的爱好和特长自行分组;然后教师根据小组的特征给每一小组分配不同的项目。学生通过小组协作的方式完成项目要求,最后上传项目成果。
b.教学录像为学生提供课堂再现,学生可以通过观看教学录像,以便充分掌握相关的教学知识。
c.学生作品是学生在学习本门课程的过程中,自己完成并上传的学习作品,是学生作品的展示平台,也是学生资源的共享平台。在学生作品模块中,提供了作品检索和作品统计功能,这样方便了学生检索作品。
d.资源下载为学生的学习提供了更多的网络学习资源,资源下载模块将资源按不同的分类进行显示,同时也提供了资源检索功能,学生可以根据不同的分类进行资源的检索。
(4)教学互动建设
教学互动是课程学习中的必要环节,教学互动为教师与学生之间提供了一个交流的平台,学生可以在学习的过程中与教师进行沟通互动。教学互动包括课程公告、教学答疑、常见问题。教师可以通过课程公告给学生提供最新的课程信息,提醒学生按时完成课程要求。教学答疑环节是教师与学生在线交流的平台,学生在遇到困难时,可以在教学答疑中给教师提出问题,教师登录之后可以给相关问题做出解答。常见问题是教师通过自己的教学经验,总结出学生在学习过程中可能遇到的问题,然后把问题以及解决方法展示给学生,以便学生能够及时解决问题。
(5)后台管理模块
网站系统后台是管理员维护网站功能以及网站信息的平台。本系统是一个网络课程网站,为了达到系统的要求,本系统采用三级管理模式,包括系统管理、教师管理和学生管理。
a.管理员管理
管理员负责整个系统的管理与维护,拥有最高权限。本网络课程是一门计算机应用类课程,教师的计算机应用能力都很强,因此本系统的管理员是本门课程的课程负责人。其主要功能的体现有:在课程内容上对一些大纲、资料等进行添加、删除、修改和维护;在课程团队上对一些课程的团队以及负责人的信息进行添加、删除、修改和维护以及人员的审核;在课程资料项目的管理中首先是对本门课程进行立项、分配课程小组以及安排小组组长、给小组分配课程项目后对项目作品的审核等,还包括对项目、小组及小组成员进行修改、删除、审核等;在教学互动中,可以公布一些课程公告,对常见问题和教学答疑进行管理,并对这些信息进行添加、修改和删除管理。
b.教师管理
为了使本系统信息能得到及时的更新和维护,系统为教师分配了较高的管理权限,除了用户设置管理里面的教师管理功能和系统安全管理功能外,教师管理还具有管理员管理的其他所有功能。
c.学生个人管理
学生可以在系统中完成相应的教学过程和教学任务。其主要功能包括:对个人信息、资料的修改上传,查看课程及分组情况,并能进行在线考试和对自己的成绩进行查询。
2.系统UML建模
数据建模语言是从项目工程中引入的概念,它能够帮助我们更好地理解正在开发的平台,理清设计思路,并能够比较直观地反映系统平台的结构和功能。本系统采用基于UML模型建模语言,UML模型包括用例图、时序图和活动图等。
(1)用例图
用例图是用于描述用户与系统之间的关系,它表示系统能够给用户提供的操作。在绘制用例图时首先要确定参与者,也就是使用此系统的人或事物,通常包括三大类:使用者、管理者和应用程序接口,在本系统中包括管理员、教师和学生。其次是要明确系统用例,也就是系统给操作者提供什么样的使用操作。学生用例图如图2所示。
(2)时序图
时序图是指按时间的顺序描述系统各个元素之间的交互顺序,网络课程的时序图主要有:①管理员添加、修改和删除用户的时序图;②课程内容的添加、修改和删除的时序图;③课程公告的添加、修改和删除的时序图;④教师和管理员对课程信息的添加、修改和删除的时序图;⑤教学资源的上传、下载以及查看的时序图等等。以上时序图的设计方法大致相同,本文以管理员对课程大纲的添加、修改、删除为例说明网络课程系统设计中时序图的创建过程。如图3所示为管理员添加课程大纲时序图,管理员首先使用自己的用户名和密码登录系统后台,进入后单击添加课程大纲菜单,输入添加课程大纲信息,然后点击添加将输入的课程大纲信息提交给数据库模块进行添加处理,最后平台会弹出添加成功提示信息,这样一个添加课程大纲的时序图就完成了。
(3)活动图
活动图是用来描述系统是如何协同工作的。当系统中的操作步骤比较多时,活动图就可以清晰地显示各个步骤的先后顺序,使用者只要按照步骤进行操作就可以达到预期的结果,学生子系统的活动如图4所示。
3.技术的应用
本系统采用ASP技术作为开发工具,使用SQL作为数据库,运用VBScript、JavaScript脚本实现语言,B/S(浏览器/服务器)架构设计。本系统是以课程为中心,为教师和学生提供了良好的学习和交流的平台。学生和教师登录之后,就可以对系统进行相关操作。以下以课程项目实现为例,进行一个简单的说明。课程项目模块主要是针对课程小组活动设计的。当某个班需要进行分组活动时,教师就可以在后台将班级按照随机或者指定的方式进行分组。如果是随机分组,教师只需要将每组最多和最少人数输入系统,系统将会自动完成分组;如果是指定分组方式,教师可以按照课程项目需要分组,并且可以指定每组人数、负责人和设定每组的活动项目名称和内容。另外,该模块还具有对选修相同课程的学生之间进行班级间的自由成组功能,他们可以依据个人喜好和需要自由成组,只要双方课程中的某一个教师审核通过即可。在课程项目中,小组成员自动组成讨论小组,可以发表言论,建立小组成果展示区等。
五、小结
本系统的设计充分考虑《教育软件设计与开发》的课程要求,实现了《教育软件设计与开发》课程教学过程的各个环节。同时还将协作学习模式融入到本课程当中。系统中的课程项目以及在线考试是本系统特设功能模块,课程项目为学生提供了良好的小组协作学习平台,在线考试为学生提供了自我评价的平台,同时也是教师对学生考核的重要平台。本系统在某高校教育技术与传媒学院的《教育软件设计与开发》课程中使用了5年,获得了教师与学生的一致好评。本系统虽然给教师以及学生提供了良好的学习与交流平台,但是在评价方式上没有充分考虑到评价的多样性与全面性,虽然有个人评价、小组评价以及在线测试评价,但是它们之间联系不够充分,无法形成一个总体性的评价。下一步工作将是完善系统的评价功能,使教师能够充分而又方便地对学生进行综合性评价。增加教学互动方式,方便师生之间的交流,使师生交流方式更为多样。
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设计软件 第7篇
AP1000是当今世界第三代核电的主力堆型之一, 也是我国引进反应堆技术并进行国产化依托的堆型, 自主设计也是主要国产化目标之一。核电厂的设计是一项极其庞大的系统工程, 要想优质高效的完成设计就必须有先进的设计手段。相对于手工绘图和计算机二维绘图方法, 三维绘图本质的特点在于其以实体造型为基础, 形成的是三维模型, 设计人员在虚拟的空间环境中进行设计, 能够清晰地观察各模型之间的空间关系。核电厂工艺管道的设计具有工程大、接口多、精度要求高等特点, 应用PDMS三维设计软件进行设计, 可有效解决管道施工中与其他各专业间的碰撞等问题, 从而大大提高核电工艺管道设计的准确性和有效性。
2 PDMS三维设计软件介绍
VANTAGE PDMS, 即工厂三维设计管理系统, 是在计算机上创建全比例三维模型的软件, 是以数据为中心产生图形, 其内涵是几何信息加属性, 最终表现成果为图纸和报表以及对最终三维模型附加的各种渲染和漫游。它是一体化多专业集成布置设计数据库平台, 可用于以管道详细设计为核心的工厂设计, 包括设备、土建结构、暖通、电缆桥架等各专业详细设计, 可实现各专业间的充分联动, 在一个统一的平台上进行设计操作。该软件在功能性、易用性、先进性、开放性、协同性和普及性方面都极具优势, 其主要功能包括结构功能、设备建模和布置功能、管道布置功能、支吊架功能、碰撞检查功能和动态模拟功能等。
3 PDMS三维设计软件在核电厂工艺管道设计中的应用方法和优势
3.1 建立管道元件库
三维设计材料元件数据库的建立是工艺管道三维建模的基础, 首先将核电建设中常用的各种标准件 (如:三通、管帽、阀门、大小头、弯头等) 按照不同的等级标准进行建模并放在元件库里, 然后再通过不同的等级建立等级库、特性库, 最后将两库通过等级或特性关联起来, 在建模过程中可以随时通过等级来调用库里的模型来建模。在建模的过程中, 按照标准和需要, 全面综合考虑元件在建模过程中的属性应用, 设置好元件的属性, 如元件标准、等级、材料等。
3.2 三维建模
核电厂的管道布置设计是在设备布置基础上进一步按照工艺流程要求通过图纸 (或三维模型) 来表示管道位置、走向、支承等, 并满足管道强度、刚度的要求, 满足操作、维护、消防的要求等, 最后给出管道及元件的用量。管道建模是PDMS中最强大的功能之一, 它可以提高设计质量, 严格控制材料, 并最大可能地避免设计错误的产生。应用PDMS进行管道设计有以下几步:
3.2.1 确定管线的起点和终点
管道布置设计的第一步就是根据系统流程图确定管线的起点和终点, 然后在PDMS三维模型中根据此介质流向, 定义管道的起点和终点 (PDMS称之为Head和Tail) 。
3.2.2 筛选出相应范围的各专业模型
管道布置设计人员应与土建、机械设备、电气、暖通空调、施工工艺和安全技术等专业设计人员协同合作。各专业模型的建立及固化, 为管道布置设计提供了必要的前提条件。在进行布置设计的过程中依次在PDMS中调出各个专业的模型, 根据管道布置原则进行从起点到终点的布置, 实现现场空间的合理定位。
3.2.3 进行管线走向布置
在PDMS中定义好起点、终点之后, 即可进行管线的铺设, 首先按照管道等级选择并生成管件, 然后指定管件位置和方向, 即可进行管道布置设计。
良好的管道走向应规则整齐, 建设费用最低, 运行起来安全可靠。在三维模型中进行管道走向的布置, 可充分实现路径的优化, 快速准确地确定管道走向。管道走向的布置应满足工艺、多专业协同设计、经济性、美观等要求, 应用PDMS软件可以快速高效地实现这些要求。
(1) 满足工艺要求
多路管道的布置应对称, 不能使各路介质互相干扰或发生偏流;另外, 存在两相流动的管道, 宜先垂直走向, 后水平布置, 且应短而直。利用PDMS三维模型进行管道布置时, 可以将这些要求直观清晰地反映在模型中, 增加管道的立体性, 提高了布置的效率和准确率。
(2) 满足多专业协同设计的要求
核电厂的建造是一个庞大工程, 在一个项目的三维模型中, 各种专业实体种类繁多、数量巨大, 在PDMS中进行管道的布置应与各个专业之间密切配合, 避免与各个专业产生碰撞, 利用三维模型设计可以充分地实现路径的优化。例如, 当管线布置需要穿过土建墙时, 在三维模型中可以清晰地看出孔洞的信息, 避免未穿预留孔洞而直接穿墙的情况;当管线端点需要与设备连接时, 在三维模型中可以查找相应的设备定位信息和设备接口信息, 将管线端点准确地与设备连接;当管线布置与电气主托盘布置相冲突时, 在三维模型中进行合理的避让。
碰撞检查是PDMS软件在工艺管道设计中的一个重要应用, 通过碰撞检查可以在设计时直观地发现管道布置的错误, 减少设计碰撞, 从而在设计阶段即为施工赢得效率。在PDMS中, 除了同一设备的两个基本元件之间碰撞、相连的管道部件之间的碰撞及相连的管道部件和管嘴之间的碰撞, 各种基本元件、管道部件或钢结构部件之间的碰撞通常都会得到报告;另外, 在进行管道布置的同时, 按下主菜单右边的Auto Clash按钮, 即可检查空间占有表中所有的模型与当前模型的碰撞情况, 从而在布置的同时即可进行调整。
(3) 满足可操作的要求
管线的布置应确保人员操作的可行性和方便性, 留出人员通行和操作空间, 避免穿过人行通道, 不妨碍操作、检查以及设备检修;并排的法兰和阀门应相互错开以便操作, 并减少间距以节省空间, 操作点应集中设置。在PDMS三维模型中进行管道设计可以随时对管道布置中影响操作的参数进行调整, 确保阀门法兰的操作空间和管道设备的检查和检修空间。
(4) 满足经济美观的要求
根据经济性原则, 两点的距离在空间允许的条件下应最短, 以节约材料;根据美观性原则, 多段管道在一起时应排列整齐, 交错层次分明, 并尽可能地使用共用支撑。在PDMS三维模型中布置管道可以非常清晰地看出各个管线的走向, 从而尽可能的保证管道的经济美观性。
可见, 利用PDMS三维设计软件进行核电厂管道布置设计, 无需现场实地考察即可在模型中清晰地了解各个空间关系, 从而提高管线布置设计的效率和准确性, 以及管线布置的美观性。另外, 管道支吊架作为管道支承件的一部分, 利用PDMS三维模型进行支架生根部分的确定, 可以在模型中找到相关的预埋板和钢结构模型, 快速地确定支吊架的生根位置和生根型式并避免与其他专业发生冲突。同时, 通过模型中直观的管线走向可确定支架功能选用是否合理, 支架定位距离是否干涉等, 从而提高支吊架设计的效率。
3.3 三维出图
目前, 利用PDMS三维设计软件可以实现在已经建立的计算机三维工程模型上智能化提取工艺管道施工图纸, 图纸形式包括平面布置图、轴侧图、局部详图、节点剖面图等, 通过用PDMS三维设计软件进行工程施工图纸智能化提取, 改变了二维平面设计中的图纸单一、出图效率低、设计准确性差的状况, 提高设计成果的产出效率, 减少简单绘图设计中人工的重复性投入, 从而降低设计成本。
结语
PDMS三维设计软件的使用, 对提高核电厂工艺管道设计的质量及设计效率、缩短核电厂建造周期及节约经济成本等方面都有着重要的作用, 这边表明PDMS三维设计软件的使用能够为AP1000实现设计国产化做出积极性贡献。
摘要:文章简要介绍了PDMS三维设计软件的功能、在核电厂工艺管道设计中的应用方法和优势, 阐明了PDMS三维设计软件的运用可以为AP1000核电设计国产化做出积极贡献。
关键词:PDMS三维设计软件,AP1000核电厂,管道设计
参考文献
设计软件 第8篇
关键词:工业设计,工程设计软件,设计教学
从上世纪80年代初, 历经二十余年, 国内的工业设计教育发展迅猛。可喜的是工业设计专业在国内呈现出遍地开花的局面, 遗憾的是毕业生却就业无门。现在的工业设计教育已经度过了快速发展期, 进入成长调整期。在专业教学过程中, 设计软件的学习倍受学生吹捧。但是, 设计软件教学往往偏重于造型设计, 忽略了后期加工生产和内部结构。怎样提高工业设计专业学生的工程设计意识成为摆在设计教育工作者面前的一道难题, 值得大家去深刻思考和研究。
(一) 面临的问题
现在设计类的毕业生大多被认为眼高手低, 不能满足用人单位的设计需求, 与实际设计任务要求相差甚远。究其原因, 其中很重要的一点就是学生对本专业的认识不够清楚, 过多的关注于产品外观造型设计, 忽略了产品结构、材料、加工工艺等更深层次的学习。作为工业设计毕业生这些知识都是应该具备的, 单单玩造型的学习模式已经过时, 要想真正得到社会的认可, 发挥设计在产品设计生产的作用, 必须从面及里, 做好造型, 熟知材料, 懂得工艺, 了解结构, 真正对产品设计有全盘的认识和把握, 才能把产品设计做实, 做强, 做大。要想很好的解决此难题, 加强学生工程类设计软件的学习不失为一个行之有效的方法。在众多专业能力培养中, 计算机辅助工业设计是其中非常重要的一环, 它改变了原有的设计流程, 拓展了设计者的表达能力, 延伸了创意思维的范围, 让设计者更加轻松便捷的进行设计创意的表达和交流。工程类设计软件能够摆脱现有的纯粹进行产品外观设计的束缚, 延伸了现有产品设计的深度, 也加强了学生对产品设计中材料、结构、加工工艺等特性的认识和运用, 极大的拉近了与实际设计项目的距离, 为培养学生的工程化意识创造了一个导向。
(二) 现代计算机辅助工业设计的特点
计算机辅助工业设计 (Computer Aided Industrial Design简称CAID) , 已经广泛应用到当今的工业设计实践中, 每天都在改变着我们的生活。工业设计是一门技术与艺术相结合的交叉性学科。在传统的产品设计中, 设计师运用手绘草图, 快速准确的表达自己的设计思路, 通过产品效果图来展示设计的整体效果, 运用草模来修正创意方案的不足与缺陷。随着社会的不断发展, 用户对产品设计的要求也越来越高, 设计方案的反复修改已经成为工业设计师的日常工作。如果仍然运用传统的设计手段, 必然会深陷繁杂的重复性工作中, 没有更多的时间和精力进行创意设计, 而设计的真正价值恰恰就在于此。计算机作为先进的技术手段应用到工业设计, 有它的必然性。要想快速高效的适应社会的需求, 单靠传统的设计手段已经远远满足不了当前的需求。因此基于计算机和网络技术的计算机辅助工业设计应运而生, 利用计算机图形技术的研究成果进行CAID成为设计和创作的新趋势和新动向。
(三) 我们应该掌握哪些设计软件
工业设计专业从广义上来说, 包含了一切使用现代化手段进行生产和服务的设计过程, 所以, 不应把产品设计简单理解为造型设计。作为设计者, 在设计软件的选择上, 最理想的做法是根据自己的技能和工作的要求使用适当的软件组合。平面软件主要用于产品设计后期的排版和效果展示, 以及产品设计相关平面附加元素的设计, 例如, 标志设计、使用环境设计、包装设计等等。Alias是最专业的工业设计软件之一, 无缝连接创意表现、精确建模、真实渲染、输出 (制造) 整个流程, 而且每一个环节都可以充分体现设计师的天赋和能力, 此外还可以通过动画展示产品。Rhinoceros (Rhino, 犀牛) 是一款小而精的软件, 擅长曲面建模。Rhino易学易用、是极具弹性及高精确度的模型建构工具。Pro/E、UG、SolidWorks和Catia更适宜称为工程软件, 它们建模和结构设计的功能很强大, 直接支持制造生产。作为工业设计师, 应该在平面展示、三维建模、工程加工三个层面软件上都有所深入, 至少每个方向上能够熟练运用一种软件, 这也是进行完整产品设计的技术保证。
(四) 设计类软件教学现状分析
作为未来设计师的在校大学生, 设计软件是专业学习中的重点之一。在众多的设计软件中, 不同学校所教授的内容也各不相同, 但总体上都是:平面设计软件→三维设计软件→工程设计软件。在整个软件教学链中, 重造型, 轻工程的现象非常严重, 这让学生们误认为工业设计就是纯粹进行产品外观造型设计, 产品结构、材料、工艺设计, 以及后期加工生产都不属于工业设计师的职责范围, 严重制约了学生的学习深度, 对产品设计只是停留在了肤浅认识上, 不能真正深入到产品设计整个环节中去。
产品设计流程图如图1可以看出, 作为产品设计的整个过程, 结构设计、模具设计是决定最终产品能否正常生产的关键, 完成这个环节的工具就是工程类设计软件, 最常用的就是UG、Pro/E、SolidWorks和Catia等。目前, 工业设计教师在注重传统的设计表现、设计传达、设计工程的同时, 也更多地关注于学生的计算机设计表现能力的培养。但是, 现在学生对工程类设计软件的学习兴趣不是很大, 软件复杂难学, 更加弱化了学生的学习主动性。工程类设计软件技能的薄弱, 已成为学生深入进行产品设计的瓶颈, 怎样很好的解决这一问题成为今后工业设计持续发展的关键之一。
(五) 为什么要学习工程类设计软件
现今的工业设计不只是简单的外观美化和包装, 还要顾及产品功能, 包括符合产品功能需要和人类的审美情趣, 即满足实用功能和审美需求。因此, 工业设计涉及艺术造型和功能结构设计, 对软件工具的要求既要满足产品的生产需求如工程图, 又要满足产品的展示需求如三维效果图。工程类软件由于涉及到产品最终的生产加工, 长期以来似乎是工程类设计师的专利。但是, 工业设计师必须具有分析鉴定自己的设计作品能否加工成型的能力。随着软件技术的发展, 工程类软件的功能也日益完备, 它们在实现一些较为复杂的模型时可能有更好的解决方案, 而更为设计师所津津乐道的是这类软件即时修改的功能和模型分析的能力, 因此, 有很多工业设计师把这类软件作为自己建模的首选就不难理解了。
(六) 以Solid Works为例进行说明
设计类软件尤以工程类设计软件功能最强大, 当然学习难度也最大。对于在校学生, 软件难度的选择直接影响到最终的教学效果。在众多工程类设计软件中, Solidworks软件简单易用、功能齐全, 已成为工程类设计软件教学的首选。Solidworks软件在产品造型和功能创新设计、分析中具有独特的优势, 软件界面友好, 利用微软操作平台, 直观易学, 操作方便, 整个软件使用流程清晰明了, 非常符合传统的作图思路;同时该软件采用参数驱动的设计模式, 可以通过修改参数来完善设计方案, 支持动态修改, 包含丰富的标准件图库, 用户也可任意扩充自定义的图库, 减少了不必要的重复性设计工作, 有效地缩短了设计周期, 提高了设计效率。Solidworks把产品的造型设计和功能性设计有机的结合在一起, 是一种创新的工业设计工具。So1idworks不仅是一种作图工具, 更是一套功能强大、简单易学易用的三维造型和分析软件, 非常适用于产品的现代工业设计, 随着该软件功能的不断完善和发展, 必将会在工业设计领域发挥越来越大的作用。
(七) 结语
计算机设计软件已经成为产品设计的一把利器, 也成为工业设计专业一项重要的教学内容, 合理高效的运用这一工具, 能够极大的增强学生设计能力, 更加完美自由的展现学生的设计创意。但是, 设计软件毕竟只是绘图工具, 设计师不应该被其所束缚, 更不能为了学习软件而学习, 真正的目的是要很好的利用这个工具表达自己的设计思想, 以此来拓展设计范围, 加强设计深度。要想真正做出为社会所用的产品, 必须打造产品设计工具链, 在整个设计工具链中, 工程类设计软件不可或缺, 这也是产品设计能否真正被社会接纳的关键, 也对培养工业设计学生的工程意识起到一定的引导作用。
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设计软件 第9篇
电气CAD是电气专业采用计算机辅助设计CAD (Computer Aided Design) 软件绘制电气专业的设计图纸, 在电气工程设计中主要有系统图绘制、施工图绘制、效果图绘制、系统优化设计、计算机仿真等, 涉及电力系统设计、工厂与民用建筑电气设计等电气领域。本文主要介绍电气设计软件在工程设计和教学中带来的方便与优势。
二计算机辅助电气设计软件
Auto CAD是应用最广泛的电气设计软件, 国内很多专业电气CAD软件都是在Auto CAD平台的基础上进行了二次开发与改进, 其中目前应用较为广泛的电气设计软件有博超电气设计软件、天正电气设计软件、浩辰电气设计软件、理正电气设计软件等, 其主要特点是代替原先的手工计算与绘制, 通过软件可以完成设计计算、设备选型和校验、绘图、标注与统计等设计工程。不同软件有自己不同的特色, 如博超电气设计软件侧重电力系统的工程设计;天正电气设计软件侧重于建筑电气设计, 同时可以配合建筑专业的天正图使用。
与通用CAD软件相比, 专用电气设计软件优势非常明显, 能够满足电气设计人员在专业上的具体需求, 同时朝着更加专业、简便和人性化的方向发展。
三计算机辅助电气设计的应用
电气设计涵盖的行业和方面较多, 本文以博超公司开发的电气设计专用软件为例, 介绍这类电气CAD软件在工程设计和教学过程中的应用。
负荷计算是进行电力系统设计的基础, 原先我们都是采用手工计算, 现在可以用博超大型电力电气工程设计软件来进行负荷计算, 并完成无功补偿和变压器的选择。
1. 负荷统计
在软件菜单栏中选择:变供配电——高低压系统——需要系数法负荷计算, 弹出负荷计算对话框界面见图1, 点击弹出选择参数对话框, 见图2。
点击【工业用电】, 在设备名称及用途数据栏中选择“小批生产的金属冷加工机床”的数据, 设置单台功率为30kw, 设备台数为3台。依次把用电设备各项设置好的参数添加到对话框的参数栏中, 再点击负荷计算对话框中的【计算】按钮, 在对话框的下方显示计算结果, 见图3。
2. 无功功率补偿
点击负荷计算对话框中的【无功补偿】按钮, 弹出无功补偿对话框, 设定补偿后的功率因数0.92, 补偿量自动产生, 见图4。
3. 变压器选择
点击负荷计算对话框中的【选变压器】按钮, 弹出选变压器对话框, 见图5, 改变负荷率, 完成变压器的选择, 包括数量和容量, 还有母线的材料及规格, 都一起选好, 非常方便快捷。
4. 计算书
点击负荷计算对话框中的【出计算书】按钮, 可以生成Excel和Word文档。
从上面可以看出, 该软件实用简单, 不用翻阅设计规范和设计手册, 直接利用软件就可以完成负荷计算、无功补偿和变压器的选择。对工程设计人员来说可以简化繁琐的计算, 提高设计效率和质量, 软件生成的设计计算书可以存档作为设计依据;对学生来说, 软件生成的设计计算书里面有详细的计算方法和计算步骤, 帮助学生了解负荷计算的全过程, 指导学生设计与计算, 同时可以验证学生手工计算结果。
四计算机辅助电气设计软件的优势
传统的电气设计通常以手工设计、计算与绘制为主, 工程量大, 设计周期长。电气设计软件的推出不仅可以大大简化设计计算、加快设计进度等, 同时也可以大幅提升设计质量。另外, 将电气设计软件应用到教学中, 可以丰富教学内容, 教师摆脱纯理论教学, 学生可以了解工程应用背景, 明确专业方向, 在一定程度上可以调动教与学的互动性, 培养有实际工程设计能力的学生。
五结束语
本文重点介绍了以博超为代表的电气设计软件, 以及电气设计软件在工程和教学中的应用和优势。电气设计软件从工程设计上可以简化设计工作量和绘制图纸的效率, 从教学上可以与实际工程相结合, 通过软件使用学会电气工程项目的设计方法。随着数字化技术、网络技术、虚拟现实技术和协同设计技术的发展, 未来的电气设计软件还需要电气设计人员和软件开发人员的进一步研究和深入, 数字化和智能化电气设计技术将成为未来的发展趋势。
摘要:本文介绍了电气工程设计领域中的一些常用电气设计软件, 并着重介绍了电气设计软件在工程设计和教学中的应用和优势, 以及将来的发展趋势。
关键词:电气设计软件,电气工程,工程设计,教学
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三维设计软件图形转换的研究 第10篇
在计算机绘图软件快速发展的同时,其软件的种类也越来越多样化,因此带来了在实际工作不同的绘图软件之间图形相互转换的问题。由于各软件的开发者不同,软件的层次不同,因而如何转换、转换后的效果及转换后的处理方法是人们在进行图形转换过程中遇到的几个共性问题。因此,不同的绘图软件之间图形相互转换的问题就显得尤为重要。
针对CAXA实体图形、CAXA平面工程图、AutoCAD平面工程图之间图形转换,研究其转换过程所用到的方法、出现的问题以及对这些问题的处理,对CAXA和AutoCAD这两个软件在数据转换过程中图纸比例、文字大小、尺寸标注、图层、线型、颜色、图块等问题,进行相应的分析和探讨。对实际中这两个绘图软件的应用有一定的实际意义。
2 CAXA实体设计图输出到平面工程图
从CAXA实体设计图输出到平面工程图包括CAXA和AutoCAD两个平面工程图,CAXA实体设计的绘图环境均有提供两种平面工程图的输出,但在实际使用的输出中,输出的工程图或多或少的存在着一些误差或缺陷。
(1)组合零件的重复线
在CAXA实体设计中,两个零件的组合,实际上并没有完全重合,也就是没有把两条边融合为一条。在投影中就会出现一条粗线,然而放大后却发现是相邻很近的两条线。这是由于在CAXA实体设计时有允许的误差度,比如设置为0.1mm时,那投影出来的这两条线之间的间距是0~0.2mm。
针对这一问题的修改方法是在导入AutoCAD后将其删掉,重新再画一条。
(2)不同材料的剖面线表示问题
CAXA实体设计中生成的剖视图,所用来表示剖面的只是普通的斜实线。而在实际中却是不同的材料会用到不同的剖面线。比如:金属用的是斜线;塑料、橡胶、油毡等非金属材料用的是网格线(已有规定剖面符号除外)[3]。针对这一问题的修改方法只能是在属性里修改。建议不修改,而改在零件的文件名上标注出材料即可。
(3)不同材料,不同颜色的连接处,在生成工程图时,会把连接处也显示出来,而在实际作图时大多时候是不需要的,这只能在生成工程图时直接删掉。
(4)两个实体连接处,若有嵌入的部分,这对CAXA实体设计上的效果是没有影响的。但在生成工程图时,会机械地把这部分表现出来。修改的方法是直接删除。
(5)剖视图中孔类的显示
在剖视图中,孔类体也会显示出来,在三维制图中孔类体长度尺寸若比需要的大,多出来的部分不显示在零件中,不会影响到最终实体设计的效果,但在投影成工程图时,这多余的部分就会显示出来,严重影响了图形的正确性。需要删除。
(6)倒角的问题
在CAXA实体设计中有小角度倒角的零件,其工程图应该是两条线,但在具体操作的时候,却多少会出现一些问题,如会多一条或半条线,或许有的时候还会有不规则的线,当然这是经过放大后观察到的。这必须在生成的工程图中手工删除。如图1(a),(b)所示。(a)为CAXA实体限位套输出的工程图;(b)为直接绘制限位套的图纸。
(7)齿轮的图形表示存在较大差异
由CAXA实体设计生成的齿轮平面图的主视图中,会把所有的齿的形状都会反应在图上,如图2(a),而在实际计算机作图中,只需把齿顶,齿根用实线表示出来,分度圆用规定的点划线表示出来即可,如图2(b)。要修改只能重画。
另外,还存在一些比较小的问题,此处就不多叙了。
3 CAXA电子图板与AutoCAD平面工程图转换
CAXA电子图板的下拉菜单取代了AutoCAD的命令行,使其学习、操作更简洁和方便;CAXA电子图板的绘图功能(如线的定义)更加丰富,而有些是AutoCAD所没有的;而在编辑、尺寸标注、图纸的幅面设置等方面,不仅几乎包含了AutoCAD的所有的功能,还有一些是其独有的功能,如一些局部放大、倒角标注、形位公差标注、图纸标题栏、零件序号和明细表等;而其图库设置更是CAXA电子图板的明显特色之一。因此,尽管软件本身有提供图形格式转换的功能,但CAXA电子图板与AutoCAD的这些差异,决定了在图形转换时必然存在一些问题,使得转换后的图形必须进行适当的修改才能确保图形的正确性。
(1)数据转换过程中有关文字、尺寸和块编辑的处理
AutoCAD文件中文文字使用形文件的方式,而CAXA使用的是同通用的Windows自带字体,因此在对AutoCAD的DWG/DXF文件和CAXA的EXB文件进行转换时必须解决形文件的问题,以免文字出现诸如乱码等。而CAXA电子图板文件经转换为AutoCAD文件后,保存为Dwg/Dxf格式文件时,系统默认将文字、尺寸、块保存为块的形式,在AutoCAD设计环境中是无法进行编辑,因此应在电子图板系统配置的“Dwg输出设置”中将选择“尺寸”、“文字”、“块”等打散实体选中,使相应部分被打散,使得在AutoCAD中可以编辑。
值得注意的是,CAXA电子图板文件输出时,其尺寸标注、剖面线和文字是当作块来处理的,故输出后,文字变为空心字,不能用AutoCAD将其作为文字进行编辑,如果需要变动必须进行重新编辑。
(2)利用图层修改Dwg/Dxf图纸
AutoCAD所建的图层在CAXA中,自动命名为“ACAD*”(*为AutoCAD中的层名),且颜色不变;各种线型的宽度(可定义为0~2.11mm)在CAXA电子图板中均为细实线,而线型不变。要想回复到原来的线型宽度,必须将CAXA的图层线型与AutoCAD的图层一一对应。操作时可采用逐层编辑处理的方法,确定各层线型。
在AutoCAD绘图时,标注的文字则与图形元素比例是相同的,但在CAXA电子图板中所标注的文字则与图形比例不相关联,为实际输出图纸上的文字高度。因此,当将AutoCAD图形中的标注文字转换为CAXA电子图板格式的文字,并用CAXA读入后,应重新编辑文字高度等属性。
在CAXA电子图板与AutoCAD图形相互转换的过程中,仍存在着一些其他问题值得探讨,如颜色和线型的修改(不同颜色的线型若要同时修改,则需要修改为同一颜色,再作修改线型的工作),CAXA电子图板打开DXF文件时有可能会进入死循环等在这里就不多叙述了。
4 结语
主要探讨了CAXA实体设计图与CAXA或AutoCAD平面工程图转换的一些实际问题,并提出一些解决办法,实际上任何两个软件,由于设计者大考虑角度不同均有很大差异,并不能真正完全转换,每一次相互转换都会有一定的信息损失,且都需在转换后进行修改工作。
但有的问题是修改不了的,如用CAXA电子图板“DWG/DXF批量转换器”输出DWG/DXF文件后,宋体文字变为空心字,不能用AutoCAD将其作为文字进行编辑,如果需要变动必须进行重新输入文字。
摘要:本文基于CAXA实体图形、AutoCAD和CAXA3D电子图版着手研究不同软件之间图形转换所存在的问题,并根据实际的设计研究,探讨解决这些问题的方法。
关键词:三维设计,CAXA,AutoCAD,软件转换
参考文献
[1]林少芬,姜明.CAXA三维实体设计教程[M].北京:机械工业出版社,2005.
[2]毕文生.AUTOCAD在工程中的应用[J].丹东海工,2006,(1O):82-83.
[3]许雁.CAXA电子图板V2的应用[J].西北民族学院学报,2002,23(4):45—47.
[4]邹宜侯,窦墨林,等.机械制图[M].第四版.北京:清华大学出版社,2001:127~128
[5]肖启敏,王良才,刘力伟.AutoCAD二次开发中图层的应用研究[J].机电产品开发与创新,2007.20(3):101—1O2.
未来设计×设计未来 第11篇
FLOWLIGHT
FLOWLIGHT是一个极具魅力的概念设计,它由笔和底座两部分组成,底座能够以100Hz的频率向空中发射出激光,而笔尖能够不断地释放出细微的离子。用户只要拿起笔凭空比划,笔尖划过的轨迹就能够留下发光的线条(残留在空中的离子反射激光,产生可视的光路),进而在空中形成文字或图案。它实现了一直以来人们凭空写字画画的梦想,并且这并非是视觉暂留之类的小把戏,而是实实在在的物理学创意。想必如果量产,它将会马上成为情人之间谈情说爱的最佳伴侣。
COMPUTER MOUSE
直立式鼠标其实很早就被不少厂商立项并且进行了有针对性的研发,不过因为缺乏主流品牌的产品,这一市场目前还几乎是一片空白。COMPUTER MOUSE就是一款符合人体工程学原理,能够保护手腕肌肉不会因长时间操作电脑而损伤的直立式鼠标,D-vision还在它身上加入了无线设计,让Geek使用起来更加轻松舒适。另外,这一鼠标还能够流畅地进行二维平面和三维立体两种操作,可谓将罗技MX Air空中鼠标的应用提升到了一个新的层面。
AQUALINK
对于环境和器物的“再利用”是D-vision的一个重要的设计理念,AQUALINK就是这个理念下的代表作品。它由单个多口水瓶构成,这些水瓶模仿了分子结构的造型,瓶子的四端均能够和其他同类水瓶进行连接。在人们不断地拼装和扩展下,这些瓶子可以组成衣架、书柜或者其他我们生活当中的常用家具。需要强调的是,D-vision主张“再利用”,却反对“回收利用”或者“循环再造”,因为在D-vision看来,回收和循环需要解决更多的问题,这样会带来更高的生产成本和更多潜在的使用隐患。
OMAX
D-vision对于环境污染的担忧看来已经到了一个超常的地步,OMAX就是D-vision设计的人体户外口罩,它由医用橡胶和滤网两部分构成,滤网能够过滤掉空气中可吸入颗粒物、粉尘或者其他有害气体,同时它因为采用可降解的PHBV材质而让面部保持绝对舒适,产品也足够环保。D-vision希望未来OMAX能够成为像现在的墨镜一样的流行饰物—倘若环境继续恶化,这并非不可能!
LUNCH BOX
这是一个奇妙的饭盒,它是为整天忙碌的商务人士所准备。它能够通过称重和分析用户的身体情况,来自动为用户提供进食建议乃至直接分配膳食,保证用户不会因为胡吃海喝而影响接下来的工作。另外它还能够在连接电脑之后为饭菜保温,对于整天和电脑做伴的IT民工们来说是个非常体贴的物件。
DIVING MASK
这是D-vision为未来设计的数字潜水面罩,它在传统面罩的基础上加入了三大新元素;其一是内置数码相机,供水下拍照使用;其二是潜水灯,不过这似乎早就在潜水面罩上流行了;第三则比较美妙,它能够在面罩内侧显示大量的数据,如下潜的时间、深度、氧气的剩余量,甚至是配合导航设备进行水下路线指引,让人可以对各种情况一目了然,即时把握。
BREATHING SHOES
这款“呼吸鞋”从形态上看和现在某些品牌的专业跑鞋非常类似,不过它却是能够根据环境温度的不同而改变自己的形态。鞋的侧面进行了可开合设计,并置入热敏金属丝,当感应到气温升高,鞋的侧面开口就会张开,让穿着者的脚通风透气;反之则闭合以提供更好的保暖。
E-BRAILLE
这款电子书是D-vision专为盲人所设计,它的功能一目了然,宽大的面板上放置了九排可以凸出或收回的小圆球,由此形成了盲文字符供盲人触摸识别。E-BRAILLE有别于传统盲人读物的地方在于这一切都是通过电脑来完成,它采用了USB连接方式,能够自动识别和分析当前屏幕所显示的文本,并以滚动的方式让不同的小圆球在面板上凸出出来,同時它还支持多种闪存卡的读取,让盲人也能够享受到运用电脑的方便和快乐。E-BRAILLE早已超越了“电子书”的定义范畴,堪称D-vision人文关怀理念的代表作之一。
WATER BOTTLE
网架结构设计软件对比分析 第12篇
关键词:网架,MSTCAD,SSCAD
1 项目概况
某援外机场货运站项目, 因某种原因, 该项目重新复核出图, 结果与原出图差异较大, 本文基于此项目对SSCAD和MSTCAD两种网架设计软件进行了对比。
SSCAD是由上海交通大学龚景海博士研制开发, 包括建模系统 (建立空间结构模型) 、优化设计系统 (杆件线性优化设计和节点设计) 、施工图设计系统 (施工图、加工图设计) 、模态分析系统 (求解空间结构振型及周期) 、地震反应分析系统 (采用振型分解反应谱法进行抗震验算) 、动力分析系统 (采用时程分析法进行空间结构在动力荷载及地震作用下的反应分析) 、几何非线性稳定分析 (采用弧长法求单层网壳结构的临界荷载及对网壳结构进行全过程屈曲分析) 七大部分。MSTCAD是由浙江大学空间结构研究中心罗尧治教授开发, 具有独立的图形界面, 建模、图形编辑、结构分析、节点设计、实体效果、图纸生成等都在同一界面完成, 可以完成优化设计、模态分析、地震反应分析及温度荷载施加等功能。
2 网架工程简介
本文对比的网架用于货运站屋盖, 为正放四角锥网架, 螺栓球节点, 平面尺寸为72m×60m, 72m×45m, 72m×60m三块, 主要网格为3.75m×3.4m, 柱距7.5m, 跨度为48m+24m, 檐口网架高度1.7m, 5%双坡屋面。采用周边下弦支承, 按照10.8m高600mm×900mm框架柱截面计算弹性支座。上弦恒载为0.5kN/m2, 下弦恒载为0.4kN/m2, 上弦活载为0.5kN/m2, 基本风压为0.85kN/m2, A类, 无雪压。为便于对比分析, 网架自重按照杆件自重的1.2倍考虑。为了方便比较和分析, 不考虑地震荷载作用, 考虑±25℃温差。网架杆件均采用Q235B焊接钢管。
3 网架对比分析的基本思路
原设计采用的是SSCAD软, 目前采用的是MSTCAD2014软件, 在原施工图基础重新建模计算, 双方属于背靠背设计。以下从2个软件模型的规范选取、支座约束、荷载组合、强度控制、杆件截面分类等各个方面进行对比, 以找到2种模型结果差异。
4 网架对比分析
4.1 支座约束
查询SSCAD软件中支座约束情况, 发现其在所有支座的X向刚度和Y向刚度均采用800kN/m, 而MSTCAD2014模型按照式 (1) 计算X向和Y向侧向刚度系数为2604kN/m和1157kN/m。
式中, E为弹性模量;I为惯性矩;l为柱高度。
现已施工的混凝土框架柱截面主要采用600 mm×900mm截面, X向和Y向刚度必然不同, 故SSCAD模型中支座设置有误, 并和实际情况最大相差2604/800=3.3倍。
4.2 规范选取及控制参数
SSCAD模型采用的的是《网架结构设计与施工规程》 (JGJ 7—91) , MTS2014模型采用的是《空间网格结构技术规程》 (JGJ 7—2010) , JGJ7—2010是JGJ 7—1991的替换版本, 自2011年3月1日已开始实施。
《空间网格结构技术规程》 (JGJ 7—2010) 相对《网架结构设计与施工规程》 (JGJ 7—1991) 增加了许多限制内容和对部分参数趋于严格, 对于该货运站项目影响最大的是《空间网格结构技术规程》 (JGJ 7—2010) 第5.1.5条规定[1]:“空间网格结构杆件分布应保证刚度的连续性, 受力方向相邻的弦杆其杆件截面面积之比不宜超过1.8倍, 多点支承的网架结构其反弯点处的上下弦杆宜按构造要求加大截面”。MSTCAD2014可通过“同一方向的弦杆截面面积之比不大于1.8”“同一方向的弦杆截面级差”“同一方向的腹杆截面级差”“同一节点的弦杆截面级差”“同一节点的腹杆截面级差”“同一节点上杆件截面级差”“同方向弦杆, 当同时小于相邻杆件截面时作自动调整”这些选项自主选择是否控制。而SSCAD模型一直未按照JGJ7—2010更新设置, 无法按照规范进行调整。
2个软件均采用的是满应力的计算方法, 因此杆件规格的选取也至关重要, 在2个软件模型中, 杆件均选用φ60mm×3.5mm, φ75.5mm×3.5mm, φ88.5mm×3.75mm, φ114mm×3.75 mm, φ140mm×4.5mm, φ159mm×6 mm, φ180mm×6mm, φ159mm×8mm, φ219mm×8mm九种规格, 密度在SSCAD默认中采用的是7850kg/m3, MSTCAD2014默认采用的是7 900 kg/m3, 材料弹性模量均采用的是2.06×105N/mm2, 温度线膨胀系数均采用12×10-6。
压杆长细比控制均按照规范采用的是180, 拉杆长细比在SSCAD模型中采用的是250, MSTCAD2014模型中采用的是200, 此处也是控制比原设计控制严格之处。
4.3 荷载参数和荷载组合方面
在SSCAD和MSTCAD2014两个模型中, 上弦恒载均采用0.5kN/m2, 上弦活载均采用0.5kN/m2, 下弦恒载均采用0.4kN/m2, 而对于风荷载则相差较大, 经过认真比对, 发现以下2个问题:
1) 在SSCAD模型中风荷载未根据网架实际所处高度考虑风压高度变化系数;
2) 按照《建筑结构荷载规范》 (GB50009—2012) 表8.3.1中要求, 当风从屋面一侧吹来时, 屋面另外一侧有-0.5的体型系数, 而SSCAD模型则未考虑来风方向另一侧的风压。
在SSCAD模型中荷载组合如下:
(1) 1.2恒载
(2) 1.2恒载+1.4活载
(3) 1.2恒载+1.4风载
(4) 1.2恒载+1.4温度
(5) 1.2恒载+1.4活载+1.4风载
(6) 1.2恒载+1.4活载+1.0温度
(7) 1.2恒载+1.4活载+1.4风载+1.0温度作用
在MSTCAD2014模型中荷载组合如下:
(1) 1.20静
(2) 1.35静+0.98活
(3) 1.20静+1.40活
(4) 1.00静+1.40活
(5) 1.35静+0.98风
(6) 1.20静+1.40风
(7) 1.00静+1.40风
(8) 1.20静+1.40活+0.84风
(9) 1.00静+1.40活+0.84风
(10) 1.20静+0.98活+1.40风
(11) 1.00静+0.98活+1.40风
(12) 1.20静+1.40温
(13) 1.20静+1.40活+0.84温
(14) 1.00静+1.40活+0.84温
(15) 1.20静+1.40风+0.84温
(16) 1.00静+1.40活+0.84温
(17) 1.20静+1.40活+0.84风+0.84温
从以上对比来看, SSCAD模型中组合数较少, 并且未考虑组合值系数、永久荷载控制组合以及永久荷载对结构有利时组合3种情况, 通过对比杆件应力控制和支座反力情况, 发现该项目中部分杆件受工况“1.35恒载+0.98活载”控制, 且《建筑结构荷载规范》 (GB 50009—2012) 第3.2.3.2条关于永久荷载控制作用组合的规定属于强条。
4.4 杆件稳定强度设计
对于Q235B电焊钢管, 《钢结构设计规范》 (GB 50017—2003) 抗拉压强度设计值为215kN/mm2。SSCAD模型, 控制应力为210kN/mm2, 控制应力比为210/215=0.977, 而MSTCAD2014模型, 对于电焊钢管, 控制应力为193.5kN/mm2, 控制应力比为193.5/215=0.9。
国内各设计院在进行杆件截面设计时, 综合考虑原材料、施工技术条件 (安装误差应力) 、工程使用环境、实际受荷状况 (局部荷载) 、网架设计和下部结构分别设计等因素, 通常杆件容许应力控制值为杆件强度设计值的0.85~0.90[2]。
《空间网格结构技术规程》 (JGJ7—2010) 表5.1.2中规定, 螺栓球网架杆件计算长度系数为1.0, 2个软件均可以自定义平面内、平面外计算长度系数, 该项目网架杆件的计算长度系数均取1.0。
钢管分为焊接的高频焊管和轧制的无缝钢管, 高频焊管截面分类为b类, 无缝钢管截面分类为a类[3]。SSCAD中均默认截面分类统一采用b类, MSTCAD2014软件中在定义杆件时可以指定是a类还是b类。不同的截面类别, 轴心受压杆件的稳定系数不一样。本项目网架2个模型中杆件均采用b类。
5 结语
本文基于实际项目对SSCAD和MSTCAD2014两个网架设计软件进行设计对比和校核, 可发现2个软件均能很好地实现网架结构设计, 不同设计师选择参数的差异和规范的理解程度造成了同一工程有较大的不同。设计师在网架设计过程中应概念清楚, 理解规范, 并需要考虑施工水平、加工工艺等综合因素做好设计工作。本文的对比分析思路也可以为其他不同种类软件的对比提供参考, 同时也提醒设计人员可以采用不同的设计软件对同一工程进行对比分析, 从而发现设计过程中存在的瑕疵和纰漏。
参考文献
[1]JGJ7-2010空间网格结构技术规程[S].
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