行為建模概述

1、行為建模技術是這樣一種技術：它在設計產品時，綜合考慮產品所要求的功能行為、設計背景和幾何圖形。它采用知識捕捉和迭代求解的智能化方法，使工程師可以面對不斷變化的要求，追求高度創(chuàng)新的、能滿足行為和完善性要求的設計。行為建模技術的強大功能體現(xiàn)在三個方面：智能模型、目標驅動式設計工具和一個開放式可擴展環(huán)境。1智能模型 能捕捉設計和過程信息以及定義一件產品所需要的各種工程規(guī)范。它是一些智能設計，提供了一組遠遠超過傳統(tǒng)核心幾何特征范圍的自適應過程特征。這些特征有兩個不同的類型，一個是應用特征，它封裝了產品和過程信息；另一個是行為特征，它包括工程和功能規(guī)范。自適應過程特征提供了大量信息，進一步詳細確定了設計

2、意圖和性能，是產品模型的一個完整部分，它們使得智能模型具有高度靈活性，從而對環(huán)境的變化反應迅速。2目標驅動式設計 能優(yōu)化每件產品的設計，以滿足使用自適應過程特征從智能模型中捕捉的多個目標和不斷變化的市場需求。同時，它還能解決相互沖突的目標問題，采用傳統(tǒng)方法不可能完成這一工作。由于規(guī)范是智能模型特征中固有的，所以模型一旦被修改，工程師就能快速和簡單地重新生成和重新校驗是否符合規(guī)范，也即用規(guī)范來實際地驅動設計。由于目標驅動式設計能自動滿足工程規(guī)范，所以工程師能集中精力設計更高性能、更多功能的產品。在保證解決方案能滿足基本設計目標的前提下，工程師能夠自由發(fā)揮創(chuàng)造力和技能，改進設計。3開放式可擴展環(huán)境

3、 一種開放式可擴展環(huán)境是行為建模技術的第三大支柱，它提供無縫工程設計工程，能保證產品不會丟失設計意圖。它避免了繁瑣。為了盡可能發(fā)揮行為建模方法的優(yōu)勢，在允許工程師充分利用企業(yè)現(xiàn)有外部系統(tǒng)、應用程序、信息和過程的地方，要部署這項技術。這些外部資源對滿足設計目標的過程很有幫助，并能返回結果，這樣他們就能成為最終設計的一部分。一個開放式可擴展環(huán)境通過在整個獨特的工程中提供連貫性，從而增強設計的靈活性，并能生成更可靠的設計。行為建模技術是設計軟件變化發(fā)展的一個新階段通過給模型增加行為智能，軟件可以大大縮短設計時間在過去的二十年間，設計工程師從他們所依賴的工具的巨大改進中受益匪淺。二十世紀八十年代，出現(xiàn)

4、了2D CAD系統(tǒng)，并很快被人們接受。隨后，又出現(xiàn)了3D CAD線框系統(tǒng)，基本上取代了2D CAD系統(tǒng)，再后來，實體建模又基本上取代了3D CAD線框系統(tǒng)。雖然，勿庸置疑，在機械設計中這些產品都非常先進，但是它們并沒有對設計過程的本質做過任何改進。無論設計是在繪圖桌上，還是在計算機顯示屏上實現(xiàn)的，其過程本質上都是把工程師的想法描繪出來。但時至今曰，制造商還是設法通過首先把與其它產品不同的創(chuàng)新產品推向市場，來擊敗其競爭對手，這樣他們對設計人員的需求就會不斷提高。另外，客戶要求廠家能夠專門針對其獨特需求，來定制產品設計，因此要求設計具有很大的靈活性，并且能夠接受多次修改。顯而易見，設計師需要一些可

5、以把他們的設計水平提高到一個新的層次的工具，從而改進過程本身。PTC自二十世紀九十年代起就一直是機械設計和工程方面的佼佼者，它發(fā)明了Pro/ENGINEER套件中的行為建模這一突破性技術。行為建模技術不僅僅是表達工程師設計概念的繪圖板，而且還能讓系統(tǒng)根據(jù)從設計師和工程師那里收集的信息以及他們?yōu)樘厥庠O計所確定的目標，來自動建立設計。因為可以根據(jù)所有基本行為數(shù)據(jù)來確定模型，所以工程師可以從完成理想性能設計所必需的、重復的、時間密集型工作中解脫出來。這樣，他們就能夠把更多的注意力集中在難題上，從而更好地發(fā)揮他們的創(chuàng)造才能。例如，Loral空間系統(tǒng)公司最近必須確定：當儀表板延伸時，新的人造衛(wèi)星的重心到

6、推力矢量的距離是如何變化的。距離的變化可以確定推力大小的變化規(guī)律。以前，要花四周的時間來確定問題，花80多個小時的時間來解決問題。Loral公司推進器集團經理Scott Hersberg說。但是，使用行為建模技術，Loral公司只用30分鐘就可以確立問題，僅僅5分鐘就可以計算出結果。同樣，Nismo - 曰產汽車的機械臂 - 希望能不違反最小彎管半徑的限制，就可以制造出三個長度相等的單獨的管道。它的設計工程師使用行為建模技術的優(yōu)化功能，來尋找滿足這一需求的幾何體。以前，工程師要花一整天時間才能手工把幾何體弄彎，并要辛辛苦苦地分析結果?，F(xiàn)在，通過使用行為建模技術，來自動解決這一問題，Nismo只

7、需6分鐘就可以得到答案。因為應用軟件可以獲取與解決這一特殊問題相關的信息，所以這些特殊問題的解決，反過來會使行為建模技術發(fā)揮更大的作用。其它設計人員以后在解決這些問題時可以利用這些知識。這些實例結果，可以使您很容易地明白，行為建模技術為什么最近獲得了圖形世界創(chuàng)新獎、為什么獲得了專利、以及為什么被命名為工業(yè)周刊年度科技（IndustryWeek's Technology of the Year）。行為建模包括:定義行為特征。這些特征可以用于推動設計本身的進展。例如，捕獲想得到的重量或體積的行為特征，可以用于設計剪草機油箱的大小?；蛘撸梢栽谝粋€用于設計表面曲率的行為特征中，測量和獲取表面

8、的反射角。另外，也可以對能夠方便地獲取這些復雜或定制的尺寸的行為特征進行分組，并將它們保存在庫中，以供設計小組成員再用或訪問。評估模型的可行性、靈敏性或優(yōu)化程度，并理解更改設計目標所帶來的效果。行為建模技術能讓工程師通過設計研究來評估設計的行為，設計研究可以提供對更改如何影響模型的深入了解。另外，它還可以確定想要進行的更改是否可行。通過實時設計更新和易讀的圖形結果. 其中包括圖表和彩色框圖. 可以傳遞這一數(shù)據(jù)。另外，工程師還可以研究通過交互式拖曳和用戶定義的運動來制作部件動畫的動態(tài)效果。而且，獲取離散測量的行為特征可以用于優(yōu)化設計。這樣建立的設計更多地考慮了環(huán)境因素。設計研究。設計模型一旦建立，行為建模技術就根據(jù)那些模型的特定目標和標準來改進設計。換句話說，行為建模技術可以自動完成工程師不得不用手工進行的所有的設計反復。例如，為了獲得最佳的引