SolidWorks液壓閥塊設(shè)計(jì)——液壓元件數(shù)據(jù)庫的建立

2013-07-26 by:廣州Solidworks培訓(xùn)中心來源:仿真在線

第4章液壓元件數(shù)據(jù)庫的建立

4.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)

4.1.1數(shù)據(jù)庫的特點(diǎn)

數(shù)據(jù)庫(DATABASE)是大量相關(guān)數(shù)據(jù)的集合,它主要為某一特定的應(yīng)用目的而組織起來,作為常規(guī)數(shù)據(jù)庫的一部分操作;數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)能被輸入、編輯和刪除。一個(gè)數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)上,而它的數(shù)據(jù)庫是在一個(gè)或幾個(gè)文件中。這些文件內(nèi)的數(shù)據(jù)均以一種表(fable)的形式來表示;而且對(duì)于每一張表,數(shù)據(jù)不一定要是唯一的。也就是說,相同數(shù)據(jù)可以出現(xiàn)在某一給定數(shù)據(jù)庫的幾張表中。一個(gè)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)一般由數(shù)據(jù)、硬件、軟件和用戶組成[43]。采用數(shù)據(jù)庫管理數(shù)據(jù)有如下幾個(gè)特點(diǎn):

(1)數(shù)據(jù)的獨(dú)立性

所謂數(shù)據(jù)獨(dú)立是指應(yīng)用程序不必隨數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)的改變而變動(dòng),數(shù)據(jù)的獨(dú)立性包括兩個(gè)方面的含義:物理數(shù)據(jù)的獨(dú)立性,是指數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)格式和組織方法改變時(shí),不影響數(shù)據(jù)庫的邏輯結(jié)構(gòu),從而不影響應(yīng)用程序;邏輯數(shù)據(jù)的獨(dú)立性,是指數(shù)據(jù)庫邏輯結(jié)構(gòu)的變化(如數(shù)據(jù)定義的修改,數(shù)據(jù)間聯(lián)系的變更等)不會(huì)影響用戶的應(yīng)用程序,即用戶應(yīng)用程序無須修改。數(shù)據(jù)獨(dú)立提高了數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的穩(wěn)定性,從而提高了程序的可維護(hù)性。

(2)減少了數(shù)據(jù)的冗余度

用戶的邏輯數(shù)據(jù)文件和具體的物理數(shù)據(jù)文件不必一一對(duì)應(yīng),利用“多對(duì)一”的關(guān)系可以有效地節(jié)省存儲(chǔ)資源。并且由于數(shù)據(jù)只有一個(gè)物理備份,數(shù)據(jù)的訪問不會(huì)出現(xiàn)不一致的情況。

(3)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享

數(shù)據(jù)共享允許多個(gè)用戶同時(shí)存取數(shù)據(jù)而不相互影響,這個(gè)特征正是數(shù)據(jù)庫技術(shù)先進(jìn)性的體現(xiàn)。數(shù)據(jù)共享包括三個(gè)方面:所有用戶可以同時(shí)存取數(shù)據(jù);數(shù)據(jù)庫不僅可以為當(dāng)前的用戶服務(wù),也可以為將來的新用戶服務(wù);可以使用多種語言完成數(shù)據(jù)庫接口。

(4)加強(qiáng)了對(duì)數(shù)據(jù)的保護(hù)

數(shù)據(jù)庫加入了安全保密機(jī)制,可以防止對(duì)數(shù)據(jù)的非法存取。由于進(jìn)行集中控制,故有利于控制數(shù)據(jù)的完整性。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)采取了并發(fā)訪問機(jī)制,保證了數(shù)據(jù)的正確性。另外,數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)還采取了一系列措施,實(shí)現(xiàn)了對(duì)數(shù)據(jù)庫破壞的恢復(fù)。

4.1.2數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)及基本數(shù)據(jù)模型

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的一個(gè)總的框架,為了提高數(shù)據(jù)庫的邏輯獨(dú)立性和物理獨(dú)立性,制定了標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu),包括數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)、標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的特征、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的接口和各部分所提供的功能。此標(biāo)準(zhǔn)化的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)將數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)分為三級(jí):面向用戶或應(yīng)用程序員的用戶級(jí);面向建立和維護(hù)數(shù)據(jù)庫人員的概念級(jí);面向系統(tǒng)管理員的物理級(jí)。此三級(jí)結(jié)構(gòu)也稱為數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)機(jī)構(gòu)的三級(jí)模式:外模式、概念模式、和內(nèi)模式,在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中,數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的核心問題就是設(shè)計(jì)一個(gè)好的數(shù)據(jù)模型,數(shù)據(jù)模型的好壞直接影響數(shù)據(jù)庫的性能;數(shù)據(jù)模型的設(shè)計(jì)方法決定數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)方法[44]。

當(dāng)前最為流行的方法是關(guān)系方法,另外還有層次方法和網(wǎng)狀方三法。每種方法對(duì)應(yīng)相應(yīng)的基本數(shù)據(jù)模型。目前在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中使用的三種基本數(shù)據(jù)模型為:網(wǎng)狀模型、層次模型和關(guān)系模型。層次模型是一個(gè)樹型結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)模型,樹的結(jié)點(diǎn)為記錄的類型,所有的鏈均由雙親結(jié)點(diǎn)指向子結(jié)點(diǎn),記錄的類型只有簡(jiǎn)單的層次關(guān)系。網(wǎng)狀模型是以記錄為結(jié)點(diǎn)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),是層次模型的擴(kuò)展。在網(wǎng)狀模型中,兩個(gè)結(jié)點(diǎn)之間的聯(lián)系不是唯一的。關(guān)系模型是把數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)歸結(jié)為滿足一定條件的二維表模型,二維表表示的就;是實(shí)體與實(shí)體之間的聯(lián)系,描述問題的所有二維表的集合就構(gòu)成了一個(gè)關(guān)系數(shù)據(jù)模型。

4.1.3 Access數(shù)據(jù)庫概述

Microsoft Access是目前最流行的桌面型數(shù)據(jù)庫軟件之一。它提供的大量的輸入、分析和展示數(shù)據(jù)的工具,是—個(gè)基于關(guān)系模型的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DBMS)。使用MicrosoiftAccess可以在一個(gè)數(shù)據(jù)庫文件中管理所有的用戶信息,它給用戶提供了強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功能,幫助用戶組織和共享數(shù)據(jù)庫情息,使用戶能方便地得到所需的數(shù)據(jù)[45]。

Access有很多特點(diǎn),它既面向終端用戶,又面向開發(fā)人員,是一個(gè)開放式的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),支持多媒體技術(shù),具有基于Web的管理功能,內(nèi)置眾多的宏和函數(shù),具有完善的聯(lián)機(jī)幫助?？梢栽凇獋€(gè)數(shù)據(jù)序文件中管理所有對(duì)象有的用戶信息,它通過以下七個(gè)對(duì)象對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理,實(shí)現(xiàn)高效率的信息管理和數(shù)據(jù)共享:

(1)表

Access所有的數(shù)據(jù)均以數(shù)據(jù)表的對(duì)象保存在數(shù)據(jù)庫對(duì)象中,數(shù)據(jù)表也是對(duì)象是一個(gè)保存數(shù)據(jù)的容器。數(shù)據(jù)在表對(duì)象中的保存是有結(jié)構(gòu)有順序的,通常要受到某種規(guī)則的約束,其數(shù)據(jù)的重復(fù)率的可能性要求降到最低。

(2)查詢

查找和檢索所需的數(shù)據(jù),查詢對(duì)象的實(shí)質(zhì)是SQL命令。SQL命令是Structure QueryLanguage(結(jié)構(gòu)化查詢語言)的縮寫,它可以根據(jù)用戶提供的特定的規(guī)則,對(duì)表中的數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選,并以數(shù)據(jù)表的形式進(jìn)行顯示。

(3)窗體

查看、添加和更新表的數(shù)據(jù),是應(yīng)用程序界面,用以實(shí)現(xiàn)用戶與數(shù)據(jù)庫的交互。窗體作為容器,可以再設(shè)置其它對(duì)象。窗體本身不包含數(shù)據(jù),窗體數(shù)據(jù)來源于表對(duì)象,或通過查詢與對(duì)象數(shù)據(jù)表相接。

(4)報(bào)表

以特定的版式分析或打印數(shù)據(jù)。不包含數(shù)據(jù),將用戶所選擇的數(shù)據(jù)連結(jié)按特定方式組織并打印輸出。

(5)數(shù)據(jù)訪問頁

查看、更新和分析來自Intemet或Intemet的數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù),以HTML格式顯示數(shù)據(jù),用戶可以通過Intemet實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫的瀏覽、操作。

(6)宏

執(zhí)行各種操作,控制程序流程,使若干操作組合的流程。

(7)模塊

更復(fù)雜、高級(jí)應(yīng)用的處理工具,實(shí)質(zhì)是VB程序。

只要在一個(gè)表保存一次數(shù)據(jù),就可以從多個(gè)角度查看數(shù)據(jù),比如從表中查看,從查詢中查看,從窗體中查看,從報(bào)表中查看,從數(shù)據(jù)訪問頁中查看等。當(dāng)更新數(shù)據(jù)時(shí).所有出現(xiàn)該數(shù)據(jù)的位置均會(huì)自動(dòng)更新。MicrosoftOfficeAccess與其它數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)相比更加簡(jiǎn)單易學(xué),同時(shí)可以很方便地實(shí)現(xiàn)信息保存、維護(hù)、查詢、排序、統(tǒng)計(jì)、打印等功能,完全滿足系統(tǒng)要求,因此本系統(tǒng)選用Access作為數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。

4.2數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)過程

4.2.1液壓元件數(shù)據(jù)庫

在液壓閥塊設(shè)計(jì)中液壓元件的安裝面及尺寸都是固定的,其孔道問的相對(duì)位置也是固定的,因而可將其作為一個(gè)孔組整體輸入。這樣既能減少設(shè)計(jì)時(shí)的工作量,又能確保每個(gè)元件上各孔道之間相互位置的正確性,建立液壓元件數(shù)據(jù)庫來管理相應(yīng)的尺寸,使之能被設(shè)計(jì)人員方便地檢索、查詢和調(diào)用,對(duì)液壓閥塊CAD尤為重要。

4.2.2液壓元件數(shù)據(jù)庫的建立

本系統(tǒng)中采用關(guān)系數(shù)據(jù)模型來實(shí)現(xiàn)對(duì)液壓閥產(chǎn)品樣本的管理。根據(jù)液壓閥塊設(shè)計(jì)系統(tǒng)對(duì)液壓元件的數(shù)據(jù)要求建立后臺(tái)數(shù)據(jù)庫。

液壓元件數(shù)據(jù)庫包括兩個(gè)數(shù)據(jù)表:液壓閥名稱數(shù)據(jù)表和液壓閥底板尺寸參數(shù)表。其中液壓閥名稱表描述了液壓元件的分類情況,各油口相對(duì)位置相同的閥用同一個(gè)閥代號(hào)來表示。這樣就建立了一個(gè)底板基本孔道數(shù)據(jù)與液壓元件名稱的“一對(duì)多”的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫,一對(duì)多關(guān)系是最常用的關(guān)系類型。該關(guān)系的特點(diǎn)是,主表中的一個(gè)記錄可以與相關(guān)表中的多個(gè)記錄匹配,而相關(guān)表中的一個(gè)記錄只能與主表中的一個(gè)記錄匹配。在兩個(gè)表中,如果僅有一個(gè)相關(guān)字段是主鍵或唯一索引,則可以在兩個(gè)表間創(chuàng)建一對(duì)多的關(guān)系。關(guān)系型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)可以建立如圖4.1所示的液壓元件數(shù)據(jù)庫的信息模型。

這樣建立數(shù)據(jù)庫具有數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)好,冗余度低,數(shù)據(jù)獨(dú)立性強(qiáng)及易于維護(hù)和擴(kuò)充等特點(diǎn)?？梢酝ㄟ^液壓閥名稱查詢到相應(yīng)的閥代號(hào)。液壓閥底板尺寸參數(shù)表則存放了液壓元件的底板尺寸、定位尺寸、以及各油口的尺寸。從設(shè)計(jì)的VB界面可以查詢到閥代號(hào),然后進(jìn)入另一個(gè)界面來獲得此液壓閥的底板尺寸。
液壓元件名稱表中包含液壓閥的名稱、種類、代號(hào)、優(yōu)先與禁忌安裝面和角度,液壓元件底板尺寸庫中包含代號(hào),LI、L2、L3、L4、L5、L6、W1、W2螺釘孔和定位銷孔的各個(gè)項(xiàng)(坐標(biāo)、孔徑、孔深),P、T、A、B、L、X、Y、WI、W2分別代表各種閥進(jìn)出油孔、泄油孔、控油孔的各個(gè)項(xiàng)。圖4.2為建立的液壓閥底板尺寸數(shù)據(jù)庫,數(shù)據(jù)初始值查詢于液壓設(shè)計(jì)手冊(cè)[46-48]。

開放分享：優(yōu)質(zhì)有限元技術(shù)文章,助你自學(xué)成才