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SolidWorks是一个优秀的、应用广泛的3D设计软件,尤其在大装配体方面使用了独特的技术来优化系统性能。本文给出几种改善SolidWorks装配体性能的方法,在相同的系统条件下,能够提高软件的可操作性,进而提高设计效率。 : u1 a N+ @; k6 \
众所周知,大多数3D设计软件在使用过程中都会出现这样的情况,随着装配零件数量和复杂度增加,软件对系统资源的需求就相对增加,系统的可操作性就会下降。造成这种状况的原因有两种:一是计算机系统硬件配置不足,二是没有合理使用装配技术。本文对这两种情况进行分析并提出相应的解决方案。 ~4 r) b1 e. f. H3 p% x5 R* t
一、计算机系统配置不足的解决方案
1 e: m! V5 _' m9 C/ p @6 s! M SolidWorks使用过程中,计算机硬件配置不足是导致系统性能下降的直接原因,其中CPU 、内存、显卡的影响最大。如果计算机系统内存不足,Windows就自动启用虚拟内存,由于虚拟内存位于硬盘,造成系统内存与硬盘频繁交换数据,导致系统性能急剧下降;CPU性能过低时,延长运算时间,导致系统响应时间过长;显卡性能不佳时引起视图更新慢,移动模型时出现停顿现象,并导致CPU占用率增加。 ( H- c2 c" `' |4 k
运行SolidWorks的计算机推荐以下配置方案:
5 ?0 Z# r) z) t: P3 r; P$ H CPU:奔腾Ⅱ以上 2 ?; V# ] T% f
内存:小零件或装配体(少于300个特征或少于1000个零件),内存最少为512M;大零件或装配体(大于1000个特征或2500个零件),内存需要1G或更多;虚拟内存一般设为物理内存的2倍。 / M6 g, ^8 b/ f$ X1 X, X$ {: f
显卡:支持OpenGL的独立显卡(避免采用集成显卡),显存最好大于64M。
# R7 y0 ^. x6 t4 Q9 I7 H4 z; x 对于现有的计算机,使用以下方法分析系统瓶颈,有针对性地升级计算机。 2 F8 M. s( g! w; x0 g7 k
(1)在SolidWorks使用过程中启动Windows任务管理器,在性能页,如果CPU的占用率经常在100%,那么系统瓶颈就在CPU或显卡,建议升级CPU或显卡;如果系统内存大部分被占用,虚拟内存使用量又很大,操作过程中硬盘灯频繁闪烁,这说明系统瓶颈在内存,建议扩大内存。以笔者的个人计算机为例:如图1包含2500个立方体的装配体,CPU利用率正常,内存偏低,系统操作性能有些下降。如图2包含10000个立方体的装配体,CPU利用率100%,物理内存不够,启动了虚拟内存,此时系统操作性能急剧下降,无法正常进行设计工作。 i% Y# l2 e( h7 v9 E6 M) N
 % @6 x# s8 f+ }, h: M' X! a. [0 n* L
图1 包含2500个立方体的装配体
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图2 包含10000个立方体的装配体 ' H8 o8 D, D0 v& T
(2)使用SolidWorks RX(性能诊断)工具测试您的计算机系统是否满足SolidWorks的需求,该工具得出更加详细的诊断结果和建议。如图3 SolidWorks Rx诊断报告,SolidWorks2006版以上软件包含该工具。 3 e% j8 ?4 B/ R4 f1 O' v! {7 f
 - A6 K; y5 l: a0 U/ S2 d
图3 SolidWorks Rx诊断报告
5 h1 c3 H8 t" P4 c2 M 二、合理使用装配技术提高系统性能的解决方案 q8 L4 x* n2 D/ ?; [$ `
1.轻化零部件
: H0 Q8 }& c; j9 b W 在SolidWorks装配体中,零部件有多种状态,分别是:还原、轻化、压缩、隐藏。不同状态的零部件占用不同的系统资源。零部件的各种状态定义如下: , f2 t$ U) f' Q* }3 _9 O5 F
还原状态:零部件的模型信息完全装入内存; q+ S2 w6 _7 }
轻化状态:零部件的模型信息部分装入内存,只在需要时才装入内存并参与运算;
7 [# ]7 u' a6 s9 R; P* } 压缩状态:零部件的模型信息暂时从内存中清除,零件功能不再可用也不参与运算;
$ L5 w3 ~* Y1 H/ [0 {1 a; H 隐藏状态:零部件的模型信息完全装入内存,但是零部件不可见。 # K) O6 R' t0 J7 k9 u
零部件在各种状态下的性能比较如表1:
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& N- F/ n1 y6 [3 i$ Y表1 零部件各种状态下的性能比较
8 z! }1 q- b& j) w: ]7 J 零部件占用系统资源越多,系统总体性能下降就越多。通过表1得出,轻化零部件使装入和重建模型的速度加快;压缩零部件不仅加快装入和重建模型的速度,还加快了显示性能;隐藏零部件加快显示性能,但不能改变装入和重建模型的速度。通过综合使用不同的零部件状态,设计人员能获得更高的装配体性能。
/ {/ b# |- c; [3 q* Z7 w" N 2.使用简化零部件
! x7 N& c/ A6 d. b" {; N 零部件大都带有装配体不必要的模型信息,如装饰性圆角、倒角、部分孔、凹槽和凸台等。如果零部件把这些信息带入装配体内,就会占用部分资源,降低系统性能。设计人员通过创建零部件的简化配置,压缩不必要的信息(如图4所示),简化零件资源消耗,装入/重建模型时的速度就会更快。另外,装配使用简化零部件后,选择和浏览模型就更加容易,设计工程图时,也不会显示不必要的细节。
5 n7 n0 }: k5 w1 E8 }6 [3 c 7 F3 L, u+ A3 `5 r1 o
图4 ; ?5 B8 j' y. ]# ^
3.使用装配体配置 , s) e C4 L, i! f1 O0 W
装配体设计过程中,设计人员一般针对装配体某个模块进行集中操作。如图5的电控柜,设计人员分别设计电容、熔断器、柜门、铜牌等模块。设计铜牌时,熔断器、柜门和开关等与铜牌没有任何关联,它们的存在不仅降低系统性能,还会干扰设计人员的视线。所以设计铜牌时,设计人员通过压缩熔断器、柜门等不相关的零部件,就能明显提高插入和重建模型的速度。图5中 a)、b)、c)分别给出未简化、简化和使用装配体配置的三种图例,分析如下:
$ x, `% v; G9 s# w (1)图5 a)所示的未简化配置图例,装配体中显示很多细节。如:立柱上的孔等,这样会消耗大量系统资源,导致插入/重建模型速度慢,显示速度慢,拖动模型时出现明显的停顿现象。
4 n3 G7 P& X$ H( R8 R/ f3 t+ p, g) i (2)图5 b)所示的使用零部件简化配置图例,零部件的很多细节都不显示也不参与运算。这样插入/重建模型速度明显提高,显示速度明显的改善,拖动模型时基本没有出现停顿现象。 1 B5 C, i1 p, K$ C' Y( n$ s
(3)图5 c)所示的使用装配体配置图例,在设计铜牌时,使用装配体配置,压缩掉不必要的零部件,并使用简化配置,使插入/重建模型速度大大提高,显示的速度也有很大的提高,拖动时不再出现停顿现象。
4 [2 \! I B, N. v/ E+ Q: J* f 综上所述,可以得出:同等条件下,使用装配体配置得到的系统性能优于使用简化零部件的性能,使用简化零部件得到的系统性能优于未使用简化零部件的性能。
7 Z) |2 Y1 ]: ~1 m& z" k6 V+ U+ ` 设计人员根据装配体的功能模块,分别创建装配体配置。设计时根据需要切换到相应的配置,这样与在整个装配体内设计相比,局部设计能大大提高系统的性能。
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图5 ; \0 T( V6 h* b
4.使用子装配体 & l2 U2 S1 ?5 |0 p a. t2 L# F2 n
装配体设计中,部分设计人员在单个装配体内装入大量零件,而不使用子装配体,使单个装配体内同层零件过多导致以下问题:
5 l1 x( D7 m7 z! n: D5 Y& E/ N (1)插入/重建模型速度慢:同层零件过多,每插入一个零部件或重建模型时,所有配合关系、几何信息都重新计算,这样就占用大量的系统资源。如果装配体划分为多个子装配体,整体操作时,就不计算子装配体内的配合和几何信息,使计算量大大减少,提高系统性。 - B, L* s. y" D* {: V# ?9 |
(2)查找指定配合困难:如果同层零件过多,配合数量会更多,这样就很难在其中找到指定配合。一旦配合出现错误,分析和更改就十分困难。按模块划分子装配体,错误就被限制在子装配体内,分析查找错误就会更容易。
. Q. ?3 B! c. b3 Q3 U/ X (3)查找零件困难:如果装配体内零件过多,那么要查找指定零件就变得十分困难。把零件划分到不同子装配体,按树型结构查找就方便得多。
2 O. R6 B0 H0 m7 P 所以设计装配体时,按照功能模块划分子装配体,这样整体结构就更加清晰,更改和排查错误更方便,同时也缩短插入和重建模型的时间,挺高系统性能。
# g; @+ a/ G0 @4 F: J) U 5.使用大装配体选项
: z% W3 L; b9 s& O$ k1 r SolidWorks对于大装配体设计作了大量的优化。通过使用选项中的“大装配体选项”就可以优化软件的系统设置,提高大装配体的性能。当大型装配体模式打开时,以下选项在其各自系统选项页或工具栏中不可使用(变为灰色),并且如表2所述自动设定。当大型装配体模式关闭时,选项返回到其先前设定。
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0 [- i, i0 ~- ~' b" | z% F表2大装配状态下的系统选项设置
0 m0 H, n3 t* m4 P, ]7 U& \# e 三、结束语 2 l' q: D# Z9 _5 l; ?
通过升级计算机硬件可以直接提高系统的性能,通过合理使用装配体技术可以在一定条件下获得最佳的系统性能,综合使用以上方法能以最小的代价提高设计的效率。 " ^! B. J$ v! z8 V2 k/ i# C2 @
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