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如何提高SolidWorks的裝配體性能

SolidWorks是一個優秀的、應用廣泛的3D設計軟件，尤其在大裝配體方面使用了獨特的技術來優化系統性能。本文給出幾種改善SolidWorks裝配體性能的方法，在相同的系統條件下，能夠提高軟件的可操作性，進而提高設計效率。
眾所周知，大多數3D設計軟件在使用過程中都會出現這樣的情況，隨著裝配零件數量和復雜度增加，軟件對系統資源的需求就相對增加，系統的可操作性就會下降。造成這種狀況的原因有兩種：一是計算機系統硬件配置不足，二是沒有合理使用裝配技術。本文對這兩種情況進行分析并提出相應的解決方案。
一、計算機系統配置不足的解決方案

SolidWorks使用過程中，計算機硬件配置不足是導致系統性能下降的直接原因，其中CPU 、內存、顯卡的影響最大。如果計算機系統內存不足，Windows就自動啟用虛擬內存，由于虛擬內存位于硬盤，造成系統內存與硬盤頻繁交換數據，導致系統性能急劇下降；CPU性能過低時，延長運算時間，導致系統響應時間過長；顯卡性能不佳時引起視圖更新慢，移動模型時出現停頓現象，并導致CPU占用率增加。
運行SolidWorks的計算機推薦以下配置方案：

CPU：奔騰Ⅱ以上
內存：小零件或裝配體（少于300個特征或少于1000個零件），內存最少為512M；大零件或裝配體（大于1000個特征或2500個零件），內存需要1G或更多；虛擬內存一般設為物理內存的2倍。
顯卡：支持OpenGL的獨立顯卡（避免采用集成顯卡），顯存最好大于64M。
對于現有的計算機，使用以下方法分析系統瓶頸，有針對性地升級計算機。

(1)在SolidWorks使用過程中啟動Windows任務管理器，在性能頁，如果CPU的占用率經常在100%，那么系統瓶頸就在CPU或顯卡，建議升級CPU或顯卡；如果系統內存大部分被占用，虛擬內存使用量又很大，操作過程中硬盤燈頻繁閃爍，這說明系統瓶頸在內存，建議擴大內存。以筆者的個人計算機為例：如圖1包含2500個立方體的裝配體，CPU利用率正常，內存偏低，系統操作性能有些下降。如圖2包含10000個立方體的裝配體，CPU利用率100%，物理內存不夠，啟動了虛擬內存，此時系統操性能急劇下降，無法正常進行設計工作作。 [attach]206714[/attach]

(2)使用SolidWorks RX（性能診斷）工具測試您的計算機系統是否滿足SolidWorks的需求，該工具得出更加詳細的診斷結果和建議。如圖3 SolidWorks Rx診斷報告，SolidWorks2006版以上軟件包含該工具。 [attach]206715[/attach][attach]206715[/attach]

二、合理使用裝配技術提高系統性能的解決方案

1.輕化零部件
在SolidWorks裝配體中，零部件有多種狀態，分別是：還原、輕化、壓縮、隱藏。不同狀態的零部件占用不同的系統資源。零部件的各種狀態定義如下：
還原狀態：零部件的模型信息完全裝入內存；
輕化狀態：零部件的模型信息部分裝入內存，只在需要時才裝入內存并參與運算；
壓縮狀態：零部件的模型信息暫時從內存中清除，零件功能不再可用也不參與運算；
隱藏狀態：零部件的模型信息完全裝入內存，但是零部件不可見。
零部件在各種狀態下的性能比較如表1：

零部件占用系統資源越多，系統總體性能下降就越多。通過表1得出，輕化零部件使裝入和重建模型的速度加快；壓縮零部件不僅加快裝入和重建模型的速度，還加快了顯示性能；隱藏零部件加快顯示性能，但不能改變裝入和重建模型的速度。通過綜合使用不同的零部件狀態，設計人員能獲得更高的裝配體性能。

2.使用簡化零部件
零部件大都帶有裝配體不必要的模型信息，如裝飾性圓角、倒角、部分孔、凹槽和凸臺等。如果零部件把這些信息帶入裝配體內，就會占用部分資源，降低系統性能。設計人員通過創建零部件的簡化配置，壓縮不必要的信息（如圖4所示），簡化零件資源消耗，裝入/重建模型時的速度就會更快。另外，裝配使用簡化零部件后，選擇和瀏覽模型就更加容易，設計工程圖時，也不會顯示不必要的細節。

3.使用裝配體配置
裝配體設計過程中，設計人員一般針對裝配體某個模塊進行集中操作。如圖5的電控柜，設計人員分別設計電容、熔斷器、柜門、銅牌等模塊。設計銅牌時，熔斷器、柜門和開關等與銅牌沒有任何關聯，它們的存在不僅降低系統性能，還會干擾設計人員的視線。所以設計銅牌時，設計人員通過壓縮熔斷器、柜門等不相關的零部件，就能明顯提高插入和重建模型的速度。圖5中 a)、b)、c)分別給出未簡化、簡化和使用裝配體配置的三種圖例，分析如下：

(1)圖5 a)所示的未簡化配置圖例，裝配體中顯示很多細節。如：立柱上的孔等，這樣會消耗大量系統資源，導致插入/重建模型速度慢，顯示速度慢，拖動模型時出現明顯的停頓現象。

(2)圖5 b)所示的使用零部件簡化配置圖例，零部件的很多細節都不顯示也不參與運算。這樣插入/重建模型速度明顯提高，顯示速度明顯的改善，拖動模型時基本沒有出現停頓現象。

(3)圖5 c)所示的使用裝配體配置圖例，在設計銅牌時，使用裝配體配置，壓縮掉不必要的零部件，并使用簡化配置，使插入/重建模型速度大大提高，顯示的速度也有很大的提高，拖動時不再出現停頓現象。
綜上所述，可以得出：同等條件下，使用裝配體配置得到的系統性能優于使用簡化零部件的性能，使用簡化零部件得到的系統性能優于未使用簡化零部件的性能。
設計人員根據裝配體的功能模塊，分別創建裝配體配置。設計時根據需要切換到相應的配置，這樣與在整個裝配體內設計相比,局部設計能大大提高系統的性能。 [attach]206718[/attach]

4.使用子裝配體
裝配體設計中，部分設計人員在單個裝配體內裝入大量零件，而不使用子裝配體，使單個裝配體內同層零件過多導致以下問題：

(1)插入/重建模型速度慢：同層零件過多，每插入一個零部件或重建模型時，所有配合關系、幾何信息都重新計算，這樣就占用大量的系統資源。如果裝配體劃分為多個子裝配體，整體操作時，就不計算子裝配體內的配合和幾何信息，使計算量大大減少，提高系統性。

(2)查找指定配合困難：如果同層零件過多，配合數量會更多，這樣就很難在其中找到指定配合。一旦配合出現錯誤，分析和更改就十分困難。按模塊劃分子裝配體，錯誤就被限制在子裝配體內，分析查找錯誤就會更容易。

(3)查找零件困難：如果裝配體內零件過多，那么要查找指定零件就變得十分困難。把零件劃分到不同子裝配體，按樹型結構查找就方便得多。
所以設計裝配體時，按照功能模塊劃分子裝配體，這樣整體結構就更加清晰，更改和排查錯誤更方便，同時也縮短插入和重建模型的時間，挺高系統性能。

5.使用大裝配體選項

SolidWorks對于大裝配體設計作了大量的優化。通過使用選項中的“大裝配體選項”就可以優化軟件的系統設置，提高大裝配體的性能。當大型裝配體模式打開時，以下選項在其各自系統選項頁或工具欄中不可使用（變為灰色），并且如表2所述自動設定。當大型裝配體模式關閉時，選項返回到其先前設定。 [attach]206720[/attach]

三、結束語
通過升級計算機硬件可以直接提高系統的性能，通過合理使用裝配體技術可以在一定條件下獲得最佳的系統性能，綜合使用以上方法能以最小的代價提高設計的效率。

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