分析并解析过约束的方法

luopuzhu

计算几何图形时，系统会考虑该几何图形具有的自由度。对于二维图形，点和线具有两个自由度，圆具有三个自由度，椭圆具有五个自由度。固定几何图形不能由系统移动，因此没有自由度。 如果几何图形的所有自由度均包含尺寸和固定几何图形的一致组合，则该几何图形称为具有等约束（也称为具有充分定义）。仍然具有某些自由度的几何图形称为约束不充分（也称为定义不充分）

计算几何图形时，系统会考虑该几何图形具有的自由度。对于二维图形，点和线具有两个自由度，圆具有三个自由度，椭圆具有五个自由度。固定几何图形不能由系统移动，因此没有自由度。 如果几何图形的所有自由度均包含尺寸和固定几何图形的一致组合，则该几何图形称为具有等约束（也称为具有充分定义）。仍然具有某些自由度的几何图形称为约束不充分（也称为定义不充分）。) {8 n& k5 w8 ^- _+ E
在草图编辑期间通过图形方式（颜色）提供状态代码，通过在“工具 > 选项 > 草图编辑器 > 颜色 (Tools > Options > Sketcher > Colors)”中检查诊断的可视化，更新错误对话框将在返回 3D 时显式提供状态代码。
请注意：

        系统将标记与问题相关的所有实体，而不是仅标记遇到的第一个项。因此，例如对于各边长分别为 10、10、和 50 的不一致三角形，所有三个尺寸都将标记为“不一致 (INCONSISTENT)”。
        代码的顺序在下面以醒目的方式列出。在考虑几何图形是否应为“不一致 (INCONSISTENT)”前，系统将通过测试确定几何图形的状态是否应为“过分约束 (OVER-CONSTRAINED)”。隆1 K2 v3 W9 U# v( n) j) S
本章描述由系统计算的过分约束和不一致状态代码，并说明了用于解决草图的所有潜在问题的方法。
您将了解到以下信息：
        过分约束
        解决过分约束的情况
        不一致
        解决不一致的情况
        未更改
        参数曲线
过分约束在许多草图中，用户将指定超过最小所需数量的尺寸或约束。某些情况下，系统将忽略多余的约束，并对草图进行求解。其他情况下，系统将草图的零件标记为具有过分约束。/ j, f! n  T& j
下面的描述适用于一致的约束和尺寸。如果几何图形的位置满足尺寸值，则称为尺寸一致。. A9 |/ m' a% ~& r& f* }. Y. Z, `
如果几何图形不能求解，将被标记为过分约束，因为有过多的尺寸作用于几何图形上的可用自由度。
如果某一尺寸与其他一个或多个尺寸碰撞并且该尺寸的值不能变化，则该尺寸将被标记过分约束，并且仍将查找一致的解法。例如，下图中的几何图形和尺寸将被过分约束，因为即使相应的几何图形位置能够满足所有尺寸值，这些值也不能独立变化。+ Y7 z" R8 k0 ~( ^. J; [  p


但是，系统能够处理某些涉及逻辑约束的过分约束情况。该功能非常重要，因为在以交互方式建立设计时可能会过分指定逻辑约束（如平行）。例如，如果定义两条直线平行，然后提供两条直线之间的距离，则平行将指定两次。 下面是一些可以求解的过分约束配置的列表：+ L' `9 t  T  A* U2 f' m

        相同几何图形之间的多个约束。2 N* b2 a$ t% m/ z0 @
例如，两个圆之间可以具有多个切线约束。
        相同类型的几何图形之间的多个相合约束。
例如，三个点中的每一点均可与其他两点相合。
        直线和点之间的多个相合约束。
例如，两条直线可以相合，一条直线的端点可以与另一条直线相合。( n" @$ d5 k! V; W
平行约束和垂直约束：平行约束和垂直约束的任何组合都将缩减为所需的最小集合，并忽略任何超出的约束。请注意，两条直线之间的距离尺寸将视为平行约束，除此之外的距离尺寸不会成为被忽略的约束之一。
对称约束：在许多配置中，对称约束都会使其他约束成为多余约束。系统将会识别这些多余约束，例如，如果使两条直线对称，则点和直线之间的两个相合约束将是多余约束。- H' q" b* I% Z3 V1 |( v4 e
解决过分约束的情况在循环中的所有实体相互碰撞时，循环中将出现过分约束实体。7 k0 a. R# S- d9 R
当存在过多固定几何图形时，也可能出现过分约束实体。
要解决过分约束问题，用户需要进行以下操作：

        设置为参考尺寸
        取消或移除约束
        取消固定几何图形
请注意，系统将计算尽可能多的几何图形，以便准确地确定是哪些尺寸导致了这种情况。/ L0 W2 L' Z6 k; s: z
不一致本节描述何时可能出现不一致的状态代码，以及可以如何修改草图以避免出现此类代码。) V9 m. N# x* H* D
通常，不一致状态表示用户正尝试更改过大的草图。在这种环境下，“大”与草图的尺寸相关。  x- j$ b. K: l; g
由于执行了一些不同的操作，因此草图的零件可能不一致。; S* C; @" L$ m5 i- @4 ]6 `
最常见的操作如下所示：# @! o0 v/ o/ z! |1 c! E

        用户更改尺寸的值：在对一个或多个几何图形进行较大更改时，通常会出现这种情况。
        用户向草图添加一个尺寸或约束，以便移动几何图形。
        拖动几何图形时，用户尝试输入较大的变换。
        更改使用边线的几何类型时（几何图形来自 3D 几何图形的投影或相交）。
        对使用边线进行较大位置更改或方向更改时。
        删除几何图形的元素时（尤其在二次曲线、连接曲线和样条线偏移的情况下）。$ u! h6 w4 S- V$ V1 h
　
几何图形尚未求解的原因如下：0 _, ~. U# W+ Q9 U" I6 @

        尺寸的当前值无解。
        虽然尺寸的当前值可能存在解法，但系统无法找到解法。尝试对约束不充分的草图或参数曲线进行较大更改时，将出现这种情况（有关更多详细信息，请参见下面的“参数曲线上的过分约束和不一致”部分）。
        系统未找到与先前的空间螺旋特性相关的解法。
空间螺旋特性确定几何图形相对于标注尺寸的几何图形进行定位的方式。一些不同配置通常可以满足标注尺寸方案。系统将始终对与原始几何图形具有相同空间螺旋特性的几何图形计算新配置。重要的是必须使系统中的几何图形始终具有用于决定空间螺旋特性的原始配置。
　$ k- _9 ~& @$ u6 q- e2 o; J
        草图不一致时，可能包含未解析的约束（未验证的几何约束）。继续进一步操作前，请确保草图中的所有不一致都得到解决。
解决不一致的情况如果更改尺寸值导致了不一致状态代码，则通过将尺寸更改为原来的值即可解决此问题。但是在某些情况下，用户可能要修改草图的其他零件以允许进行更改。以下部分描述可以尝试的几种不同方式。/ f/ ^5 n6 \1 v# _  P
尝试解决某一问题时，用户应该集中解决具有不一致状态代码的草图中的几何图形和尺寸。1 n- m( n& L1 ]" V
为了确定如何避免状态代码，有用的方法是首先检查问题是否源于不一致的尺寸。
例如，各边长分别为 50、50 和 120 的三角形：


未更改
未更改状态用于以下情况：
        当几何图形被过分约束或不一致时，系统将无法定位依赖于该几何图形的任何其他几何图形。这些依赖几何图形及其关联的尺寸（以及依赖于这些尺寸的任何其他尺寸）将被标记为未更改。
        将向两个固定几何图形之间的尺寸提供未更改状态代码。
        将向同一集合中的两个自由几何图形或一个自由几何图形和一个固定几何图形之间的尺寸提供未更改状态代码。2 H+ @: C; W' Z8 j1 F2 n5 L1 B$ r  b  }
参数曲线本节概述参数曲线上的特定过分约束和不一致问题。“草图编辑器 (Sketcher)”不仅可以操作点、直线、圆和椭圆，还可以管理样条线和 NURB。, J; n0 @8 Y* N& y* l8 |
可以通过以下方式创建这些参数曲线：5 D* s7 q- a3 U3 C7 ^; F

        通过草图中 3D 几何图形的“相交 (Intersection)”或“投影 (Projection)”。进行隔离后，约束可以用于更改曲线的位置。系统无法直接修改造型，因为曲线（没有系统可以控制的内部自由度）只有三个自由度。
        通过“样条线 (Spline)”命令，曲线通过其他几何图形进行定义，参数曲线是相互依赖的，构造参数曲线的方式是使其经过一系列控制点。
可以在草图中的依赖参数曲线和其他几何图形之间添加约束和尺寸。
在以下情况中，将出现求解问题：

        如果定义几何图形的位置依赖于参数曲线的位置（直接或间接）。
        如果约束或尺寸的其他几何图形是其他参数曲线或依赖参数曲线。
务必使用不带对话框的“约束 (Constraint)”命令来指定在曲线上创建约束的位置，通过“对话框中定义的约束 (Constraint Defined in Dialog Box)”命令，将不考虑选择点。6 S! Z& D. Z+ h0 [/ v3 c( t( o; Z) }
在约束完全不充分的草图中，尤其是在系统假定进行较大更改时，系统可能难以在更改造型和/或移动其定义几何图形之间进行选择。在这种情况下，移动几何图形可以帮助系统找到一致的解法。