SolidWorks液壓閥塊設計——液壓元件數(shù)據(jù)庫的建立

2013-07-26 by:廣州Solidworks培訓中心來源: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

數(shù)據(jù)庫(DATABASE)是大量相關數(shù)據(jù)的集合,它主要為某一特定的應用目的而組織起來,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。一個數(shù)據(jù)庫存儲在計算機上,而它的數(shù)據(jù)庫是在一個或幾個文件中。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)有如下幾個特點:

(1)數(shù)據(jù)的獨立性

所謂數(shù)據(jù)獨立是指應用程序不必隨數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)的改變而變動,數(shù)據(jù)的獨立性包括兩個方面的含義:物理數(shù)據(jù)的獨立性,是指數(shù)據(jù)的存儲格式和組織方法改變時,不影響數(shù)據(jù)庫的邏輯結(jié)構(gòu),從而不影響應用程序;邏輯數(shù)據(jù)的獨立性,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)不會影響用戶的應用程序,即用戶應用程序無須修改。數(shù)據(jù)獨立提高了數(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)文件不必一一對應,利用“多對一”的關系可以有效地節(jié)省存儲資源。并且由于數(shù)據(jù)只有一個物理備份,數(shù)據(jù)的訪問不會出現(xiàn)不一致的情況。

(3)實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享

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

(4)加強了對數(shù)據(jù)的保護

數(shù)據(jù)庫加入了安全保密機制,可以防止對數(shù)據(jù)的非法存取。由于進行集中控制,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,實現(xiàn)了對數(shù)據(jù)庫破壞的恢復。

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)的一個總的框架,為了提高數(shù)據(jù)庫的邏輯獨立性和物理獨立性,制定了標準化的數(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)、標準化數(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。此標準化的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)將數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)分為三級:面向用戶或應用程序員的用戶級;面向建立和維護數(shù)據(jù)庫人員的概念級;面向系統(tǒng)管理員的物理級。此三級結(jié)構(gòu)也稱為數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)機構(gòu)的三級模式: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)庫設計的核心問題就是設計一個好的數(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)模型的設計方法決定數(shù)據(jù)庫的設計方法[44]。

當前最為流行的方法是關系方法,另外還有層次方法和網(wǎng)狀方三法。每種方法對應相應的基本數(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、層次模型和關系模型。層次模型是一個樹型結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)模型,樹的結(jié)點為記錄的類型,所有的鏈均由雙親結(jié)點指向子結(jié)點,記錄的類型只有簡單的層次關系。網(wǎng)狀模型是以記錄為結(jié)點的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),是層次模型的擴展。在網(wǎng)狀模型中,兩個結(jié)點之間的聯(lián)系不是唯一的。關系模型是把數(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;是實體與實體之間的聯(lián)系,描述問題的所有二維表的集合就構(gòu)成了一個關系數(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—個基于關系模型的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DBMS)。使用MicrosoiftAccess可以在一個數(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,它既面向終端用戶,又面向開發(fā)人員,是一個開放式的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),支持多媒體技術,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)機幫助?？梢栽凇獋€數(shù)據(jù)序文件中管理所有對象有的用戶信息,它通過以下七個對象對數(shù)據(jù)進行管理,實現(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)表的對象保存在數(shù)據(jù)庫對象中,數(shù)據(jù)表也是對象是一個保存數(shù)據(jù)的容器。數(shù)據(jù)在表對象中的保存是有結(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),查詢對象的實質(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,對表中的數(shù)據(jù)進行篩選,并以數(shù)據(jù)表的形式進行顯示。

(3)窗體

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

(4)報表

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實現(xiàn)對數(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

更復雜、高級應用的處理工具,實質(zhì)是VB程序。

只要在一個表保存一次數(shù)據(jù),就可以從多個角度查看數(shù)據(jù),比如從表中查看,從查詢中查看,從窗體中查看,從報表中查看,從數(shù)據(jù)訪問頁中查看等。當更新數(shù)據(jù)時.所有出現(xiàn)該數(shù)據(jù)的位置均會自動更新。MicrosoftOfficeAccess與其它數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)相比更加簡單易學,同時可以很方便地實現(xiàn)信息保存、維護、查詢、排序、統(tǒng)計、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)庫設計過程

4.2.1液壓元件數(shù)據(jù)庫

在液壓閥塊設計中液壓元件的安裝面及尺寸都是固定的,其孔道問的相對位置也是固定的,因而可將其作為一個孔組整體輸入。這樣既能減少設計時的工作量,又能確保每個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)庫來管理相應的尺寸,使之能被設計人員方便地檢索、查詢和調(diào)用,對液壓閥塊CAD尤為重要。

4.2.2液壓元件數(shù)據(jù)庫的建立

本系統(tǒng)中采用關系數(shù)據(jù)模型來實現(xiàn)對液壓閥產(chǎn)品樣本的管理。根據(jù)液壓閥塊設計系統(tǒng)對液壓元件的數(shù)據(jù)要求建立后臺數(shù)據(jù)庫。

液壓元件數(shù)據(jù)庫包括兩個數(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,各油口相對位置相同的閥用同一個閥代號來表示。這樣就建立了一個底板基本孔道數(shù)據(jù)與液壓元件名稱的“一對多”的關系型數(shù)據(jù)庫,一對多關系是最常用的關系類型。該關系的特點是,主表中的一個記錄可以與相關表中的多個記錄匹配,而相關表中的一個記錄只能與主表中的一個記錄匹配。在兩個表中,如果僅有一個相關字段是主鍵或唯一索引,則可以在兩個表間創(chuàng)建一對多的關系。關系型數(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)獨立性強及易于維護和擴充等特點。可以通過液壓閥名稱查詢到相應的閥代號。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。從設計的VB界面可以查詢到閥代號,然后進入另一個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、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,LI、L2、L3、L4、L5、L6、W1、W2螺釘孔和定位銷孔的各個項(坐標、孔徑、孔深),P、T、A、B、L、X、Y、WI、W2分別代表各種閥進出油孔、泄油孔、控油孔的各個項。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計手冊[46-48]。

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