SolidWorks液压阀块设计——液压元件数据库的建立

2013-07-26 by:广州Solidworks培训中心来源:仿真在线

第4章液压元件数据库的建立

4.1数据库系统

4.1.1数据库的特点

数据库(DATABASE)是大量相关数据的集合,它主要为某一特定的应用目的而组织起来,作为常规数据库的一部分操作;数据库中的数据能被输入、编辑和删除。一个数据库存储在计算机上,而它的数据库是在一个或几个文件中。这些文件内的数据均以一种表(fable)的形式来表示;而且对于每一张表,数据不一定要是唯一的。也就是说,相同数据可以出现在某一给定数据库的几张表中。一个数据库系统一般由数据、硬件、软件和用户组成[43]。采用数据库管理数据有如下几个特点:

(1)数据的独立性

所谓数据独立是指应用程序不必随数据存储结构的改变而变动,数据的独立性包括两个方面的含义:物理数据的独立性,是指数据的存储格式和组织方法改变时,不影响数据库的逻辑结构,从而不影响应用程序;逻辑数据的独立性,是指数据库逻辑结构的变化(如数据定义的修改,数据间联系的变更等)不会影响用户的应用程序,即用户应用程序无须修改。数据独立提高了数据处理系统的稳定性,从而提高了程序的可维护性。

(2)减少了数据的冗余度

用户的逻辑数据文件和具体的物理数据文件不必一一对应,利用“多对一”的关系可以有效地节省存储资源。并且由于数据只有一个物理备份,数据的访问不会出现不一致的情况。

(3)实现数据共享

数据共享允许多个用户同时存取数据而不相互影响,这个特征正是数据库技术先进性的体现。数据共享包括三个方面:所有用户可以同时存取数据;数据库不仅可以为当前的用户服务,也可以为将来的新用户服务;可以使用多种语言完成数据库接口。

(4)加强了对数据的保护

数据库加入了安全保密机制,可以防止对数据的非法存取。由于进行集中控制,故有利于控制数据的完整性。数据库系统采取了并发访问机制,保证了数据的正确性。另外,数据库系统还采取了一系列措施,实现了对数据库破坏的恢复。

4.1.2数据库系统的体系结构及基本数据模型

数据库系统的体系结构是数据库系统的一个总的框架,为了提高数据库的逻辑独立性和物理独立性,制定了标准化的数据库系统结构,包括数据库系统的总体结构、标准化数据库系统的特征、数据库系统的接口和各部分所提供的功能。此标准化的系统结构将数据结构分为三级:面向用户或应用程序员的用户级;面向建立和维护数据库人员的概念级;面向系统管理员的物理级。此三级结构也称为数据库系统机构的三级模式:外模式、概念模式、和内模式,在数据库系统中,数据库设计的核心问题就是设计一个好的数据模型,数据模型的好坏直接影响数据库的性能;数据模型的设计方法决定数据库的设计方法[44]。

当前最为流行的方法是关系方法,另外还有层次方法和网状方三法。每种方法对应相应的基本数据模型。目前在数据库系统中使用的三种基本数据模型为:网状模型、层次模型和关系模型。层次模型是一个树型结构的数据模型,树的结点为记录的类型,所有的链均由双亲结点指向子结点,记录的类型只有简单的层次关系。网状模型是以记录为结点的网状结构,是层次模型的扩展。在网状模型中,两个结点之间的联系不是唯一的。关系模型是把数据的逻辑结构归结为满足一定条件的二维表模型,二维表表示的就;是实体与实体之间的联系,描述问题的所有二维表的集合就构成了一个关系数据模型。

4.1.3 Access数据库概述

Microsoft Access是目前最流行的桌面型数据库软件之一。它提供的大量的输入、分析和展示数据的工具,是—个基于关系模型的数据库管理系统(DBMS)。使用MicrosoiftAccess可以在一个数据库文件中管理所有的用户信息,它给用户提供了强大的数据处理功能,帮助用户组织和共享数据库情息,使用户能方便地得到所需的数据[45]。

Access有很多特点,它既面向终端用户,又面向开发人员,是一个开放式的数据库管理系统,支持多媒体技术,具有基于Web的管理功能,内置众多的宏和函数,具有完善的联机帮助。可以在—个数据序文件中管理所有对象有的用户信息,它通过以下七个对象对数据进行管理,实现高效率的信息管理和数据共享:

(1)表

Access所有的数据均以数据表的对象保存在数据库对象中,数据表也是对象是一个保存数据的容器。数据在表对象中的保存是有结构有顺序的,通常要受到某种规则的约束,其数据的重复率的可能性要求降到最低。

(2)查询

查找和检索所需的数据,查询对象的实质是SQL命令。SQL命令是Structure QueryLanguage(结构化查询语言)的缩写,它可以根据用户提供的特定的规则,对表中的数据进行筛选,并以数据表的形式进行显示。

(3)窗体

查看、添加和更新表的数据,是应用程序界面,用以实现用户与数据库的交互。窗体作为容器,可以再设置其它对象。窗体本身不包含数据,窗体数据来源于表对象,或通过查询与对象数据表相接。

(4)报表

以特定的版式分析或打印数据。不包含数据,将用户所选择的数据连结按特定方式组织并打印输出。

(5)数据访问页

查看、更新和分析来自Intemet或Intemet的数据库数据,以HTML格式显示数据,用户可以通过Intemet实现对数据库的浏览、操作。

(6)宏

执行各种操作,控制程序流程,使若干操作组合的流程。

(7)模块

更复杂、高级应用的处理工具,实质是VB程序。

只要在一个表保存一次数据,就可以从多个角度查看数据,比如从表中查看,从查询中查看,从窗体中查看,从报表中查看,从数据访问页中查看等。当更新数据时.所有出现该数据的位置均会自动更新。MicrosoftOfficeAccess与其它数据库系统相比更加简单易学,同时可以很方便地实现信息保存、维护、查询、排序、统计、打印等功能,完全满足系统要求,因此本系统选用Access作为数据库管理系统。

4.2数据库设计过程

4.2.1液压元件数据库

在液压阀块设计中液压元件的安装面及尺寸都是固定的,其孔道问的相对位置也是固定的,因而可将其作为一个孔组整体输入。这样既能减少设计时的工作量,又能确保每个元件上各孔道之间相互位置的正确性,建立液压元件数据库来管理相应的尺寸,使之能被设计人员方便地检索、查询和调用,对液压阀块CAD尤为重要。

4.2.2液压元件数据库的建立

本系统中采用关系数据模型来实现对液压阀产品样本的管理。根据液压阀块设计系统对液压元件的数据要求建立后台数据库。

液压元件数据库包括两个数据表:液压阀名称数据表和液压阀底板尺寸参数表。其中液压阀名称表描述了液压元件的分类情况,各油口相对位置相同的阀用同一个阀代号来表示。这样就建立了一个底板基本孔道数据与液压元件名称的“一对多”的关系型数据库,一对多关系是最常用的关系类型。该关系的特点是,主表中的一个记录可以与相关表中的多个记录匹配,而相关表中的一个记录只能与主表中的一个记录匹配。在两个表中,如果仅有一个相关字段是主键或唯一索引,则可以在两个表间创建一对多的关系。关系型数据库系统可以建立如图4.1所示的液压元件数据库的信息模型。

这样建立数据库具有数据结构好,冗余度低,数据独立性强及易于维护和扩充等特点。可以通过液压阀名称查询到相应的阀代号。液压阀底板尺寸参数表则存放了液压元件的底板尺寸、定位尺寸、以及各油口的尺寸。从设计的VB界面可以查询到阀代号,然后进入另一个界面来获得此液压阀的底板尺寸。
液压元件名称表中包含液压阀的名称、种类、代号、优先与禁忌安装面和角度,液压元件底板尺寸库中包含代号,LI、L2、L3、L4、L5、L6、W1、W2螺钉孔和定位销孔的各个项(坐标、孔径、孔深),P、T、A、B、L、X、Y、WI、W2分别代表各种阀进出油孔、泄油孔、控油孔的各个项。图4.2为建立的液压阀底板尺寸数据库,数据初始值查询于液压设计手册[46-48]。

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