Виды программ автоматизированного проектирования

Поиск физических эффектов, способных решить задачу, стоящую перед изобретателем – самый трудный этап для автоматизации. Он требует от системы автоматизации наличия банка физических эффектов и умения использовать хранящуюся в нем информацию для поиска ответа на вопрос: пригодны ли эти эффекты для реализации замысла.

Несмотря на сложность этого этапа, создаются так называемые изобретательские машины. Их основной блок — большая по объёму база данных о физических эффектах и набор процедур позволяющих работать с этой базой. Два последних этапа, связанных с задачами конструирования и расчета, поддаются автоматизации уже сегодня. Для этого создаются системы автоматизированного проектирования (САПР).

Прикрепленные файлы: 1 файл
  1. Цели создания и назначение систем автоматизированного проектирования (CAD-системы)…………………………………………… ……………………….4
  2. Состав и структура САПР………………………………………………………..6
  3. Классификация САПР…………………………………………………………….10

Научно-технический прогресс проявляется в том, что в нашу жизнь все время входят новые изделия. Проектирование их – основная задача изобретателей и конструкторов.

Вводный ролик №4. Понятие САПР и их классификация

Создание новых изделий состоит из нескольких этапов:

— поиск физических эффектов, обеспечивающих принципиальную реализацию замысла;

— поиск конструктивных решений;

— расчет и обоснование;

— создание опытного образца;

— разработка технологии промышле нного изготовления.

Поиск физических эффектов, способных решить задачу, стоящую перед изобретателем – самый трудный этап для автоматизации. Он требует от системы автоматизации наличия банка физических эффектов и умения использовать хранящуюся в нем информацию для поиска ответа на вопрос: пригодны ли эти эффекты для реализации замысла.

Несмотря на сложность этого этапа, создаются так называемые изобретательские машины. Их основной блок — большая по объёму база данных о физических эффектах и набор процедур позволяющих работать с этой базой. Два последних этапа, связанных с задачами конструирования и расчета, поддаются автоматизации уже сегодня. Для этого создаются системы автоматизированного проектирования (САПР).

Увеличение производительности труда разработчиков новых изделий, сокращение сроков проектирования, повышение качества разработки проектов — важнейшие проблемы, решение которых определяет уровень ускорения научно-технического прогресса общества. Развитие систем автоматизированного проектирования (САПР) опирается на прочную научно-техническую базу. Это — современные средства вычислительной техники, новые способы представления и обработки информации, создание новых численных методов решения инженерных задач и оптимизации. Системы автоматизированного проектирования дают возможность на основе новейших достижений фундаментальных наук отрабатывать и совершенствовать методологию проектирования, стимулировать развитие математической теории проектирования сложных систем и объектов. В настоящее время созданы и применяются в основном средства и методы, обеспечивающие автоматизацию рутинных процедур и операций, таких, как подготовка текстовой документации, преобразование технических чертежей, построение графических изображений.

САПР: зачем нужна система автоматизированного проектирования и как выбирать подходящую?

  1. Цели создания и назначение систем автоматизированного проектирования (CAD-системы)

Основная цель создания САПР — повышение эффективности труда инженеров, включая:

  • сокращения трудоёмкости проектирования и планирования;
  • сокращения сроков проектирования;
  • сокращения себестоимости проектирования и изготовления, уменьшение затрат на эксплуатацию;
  • повышения качества и технико-экономического уровня результатов проектирования;
  • сокращения затрат на натурное моделирование и испытания.

Достижение целей создания САПР обеспечива ется путем:

  • автоматизации оформления документации;
  • информационной поддержки и автоматизации принятия решений;
  • использования технологий параллельного проектирования;
  • унификации проектных решений и процессов проектирования;
  • повторного использования проектных решений, данных и наработок;
  • стратегического проектирования;
  • замены натурных испытаний и макетирования математическим моделированием;
  • повышения качества управления проектированием;
  • применения методов вариантного проектирования и оптимизации.

Основное назначение систем автоматизированного проектирования (САПР) – сокращение доли ручного труда и повышение качества при выполнении опытно-конструкторских работ и рабочего технического проектирования при подготовке к производству нового изделия. Особенно широкое распространение получили САПР в электронике (PCAD, Electronic WorkBench) и машиностроении, в гражданском и промышленном строительстве (ARCHICAD), в приборостроении, вычислительной технике и других отраслях, где их использование позволяет существенно сократить сроки разработки и подготовки к производству.

Системы моделирования предназначены для автоматизации проектно- конструкторских работ в машиностроении, автомобилестроении, промышленном строительстве и т.д.

Пакеты САПР обладают набором следующих основных функций:

— коллективная работа в сети пользователей с пакетом;

— экспорт-импорт файлов всевозможных форматов;

— управление объектами в части их группировки, передвижения с растяжкой, поворота, разрезание, изменение размеров, работа со слоями;

— управление файлами в части библиотек и каталогов чертежей;

— использование разнообразных чертежных инструментов;

— работа с цветом;

— автоматизация отдельных процедур и использование встроенного макроязыка.

  1. Состав и структура САПР

В структуре САПР выделяют следующие элементы: компоненты обеспечения, подсистемы, ПМК, ПТК и КСАП. Компоненты определенного типа образуют программно-методические (ПМК) и программно-технические комплексы (ПТК).

Совокупность ПМК, ПТК и отдельных компонентов обеспечения САПР, не вошедших в программные комплексы, объединенная общей для подсистемы функцией образует комплекс средств автоматизации проектирования (КСАП) подсистемы. Совокупность КСАП различных подсистем формируют КСАП всей САПР в целом. Подсистемы как элемент структуры САПР возникают при эксплуатации КСАП подсистем пользователями. Подсистемы образуют САПР (рис. 1).

Структурными частями САПР являются подсистемы , обладающие всеми свойствами систем и создаваемые как самостоятельные системы. Каждая подсистема — это выделенная по некоторым признакам часть САПР, обеспечивающая выполнение некоторых функционально-законченных последовательностей проектных задач с получением соответствующих проектных решений и проектных документов. По назначению подсистемы САПР разделяют на два вида: проектирующие и обслуживающие.

Проектирующие подсистемы — объектно-ориентированные подсистемы реализующие определенный этап проектирования или группу связанных проектных задач, в зависимости от отношения к объекту проектирования делятся на объектные и инвариантные.

Объектные — выполняющие проектные процедуры и операции, непосредственно связанные с конкретным типом объектов проектирования.

Инвариантные — выполняющие унифицированные проектные процедуры и операции, имеющие смысл для многих типов объектов проектирования.

Обслуживающие подсистемы — объектно-независимые подсистемы реализующие функции общие для подсистем или САПР в целом, обеспечивают функционирование проектирующих подсистем, оформление, передачу и вывод данных, сопровождение программного обеспечения и т. п., их совокупность называют системной средой (или оболочкой) САПР.

Примерами проектирующих подсистем могут служить подсистемы геометрического трехмерного моделирования механических объектов, схемотехнического анализа, трассировки соединений в печатных платах. Типичными обслуживающими подсистемами являются подсистемы управления проектными данными, обучающие подсистемы для освоения пользователями технологий, реализованных в САПР, подсистемы графического ввода-вывода, СУБД .

Читайте также:
Цикломатическая сложность программы это

Каждая подсистема, в свою очередь состоит из компонентов, обеспечивающих функционирование подсистемы. Компонент выполняет определенную функцию в подсистеме и представляет собой наименьший (неделимый) самостоятельно разрабатываемый или покупной элемент САПР (программа, файл модели транзистора, графический дисплей, инструкция и т. п.). Совокупность однотипных компонентов образует средство обеспечения САПР. Выделяют следующие виды обеспечения САПР:

Техническое обеспечение (ТО) — совокупность связанных и взаимодействующих технических средств, обеспечивающих работу САПР, включающая различные аппаратные средства ( ЭВМ , периферийные устройства , сетевое оборудование , линии связи, измерительные средства).

Математическое обеспечение (МО), объединяющее математические методы, модели и алгоритмы, ис пользуемые для решения задач автоматизированного проектирования. МО по назначению и способам реализации делят на две части:

  • математические методы и построенные на их основе математические модели объектов проектирования или их части;
  • формализованное описание технологии автоматизированного проектирования.

Программное обеспечение (ПО), представляемое компьютерными программами необходимыми для осуществления процесса проектирования. ПО САПР подразделяется на общесистемное и прикладное:

  • общесистемное ПО предназначено для управления компонентами технического обеспечения и обеспечения функционирования прикладных программ. Примером компонента общесистемного ПО является операционная система.
  • прикладное ПО реализует математическое обеспечение для непосредственного выполнения проектных процедур, включает программы пакеты прикладных программ, предназначенные для обслуживания определенных этапов проектирования или групп однотипных задач внутри различных этапов (модуль проектирования трубопроводов, пакет схемотехнического моделирования, геометрический решатель САПР ).

Информационное обеспечение (ИО) — совокупность сведений, необходимых для выполнения проектирования, состоит из описания стандартных проектных процедур, типовых проектных решений, комплектующих изделий и их моделей, правил и норм проектирования. Основная часть ИОСАПР — базы данных и системы управления базами данных .

Лингвистическое обеспечение (ЛО) — совокупность языков, используемых в САПР для представления информации о проектируемых объектах, процессе и средствах проектирования, а также для осуществления диалога проектировщик-ЭВМ и обмена данными между техническими средствами САПР, включает термины, определения, правила формализации естественного языка, методы сжатия и развертывания. В ЛО выделяют класс различного типа языков проектирования и моделирования ( VHDL , VERILOG , UML , GPSS ).

Методическое обеспечение (МетО) — описание технологии функционирования САПР, методов выбора и применения пользователями технологических приемов для получения конкретных результатов, включающее в себя теорию процессов, происходящих в проектируемых объектах, методы анализа, синтеза систем и их составных частей, различные методики проектирования, иногда к МетО относят также МО и ЛО.

Источник: www.referat911.ru

Система автоматизированного проектирования

Система автоматизированного проектирования (англ. Computer-aided design (CAD) ) — автоматизированная система, реализующая информационную технологию выполнения функций проектирования [1] , представляет собой организационно-техническую систему, предназначенную для автоматизации процесса проектирования, состоящую из персонала и комплекса технических, программных и других средств автоматизации его деятельности [2] [3] . Также для обозначения подобных систем широко используется аббревиатура САПР.

Создавалась после окончания Второй мировой войны научно-исследовательскими организациями ВПК США для применения в аппаратно-программном комплексе управления силами и средствами континентальной противовоздушной обороны, — первая такая система была создана американцами в 1947 г. [4] Первая советская система автоматизированного проектирования была разработана в конце 1980-х гг. рабочей группой Челябинского политехнического института, под руководством профессора Кошина А. А. [5]

Использование САПР в проектировании электронных систем известно как автоматизация электронного проектирования (англ. EDA). В механическом проектировании САПР известен как механическая автоматизация проектирования (англ. MDA) или автоматизированное составление чертежей (англ. CAD-computer aided design), который включает процесс создания технического чертежа с использованием компьютерного программного обеспечения. [6]

Программное обеспечение САПР для механического проектирования использует векторную графику в целях изображения объектов традиционного черчения или может также создавать растровую графику, отображающую общий вид проектируемых объектов. Тем не менее, это включает в себя больше, чем просто шаблонные формы. Как и при ручном создании технических и инженерных чертежей, выходные данные САПР должны передавать информацию, такую ​​как характеристики используемых материалов, процессы, размеры и допуски, в соответствии с соглашениями для конкретных приложений.

CAD может использоваться для проектирования кривых и фигур в двумерном (2D) пространстве; или кривых, поверхностей и твердых тел в трехмерном (3D) пространстве.

САПР является важным звеном в промышленном конструировании, широко используемым во многих отраслях, в том числе в автомобильной, судостроительной и аэрокосмической промышленности, промышленном и архитектурном проектировании, протезировании и многих других. САПР также широко используется в создании компьютерной анимации для спецэффектов в фильмах, рекламных и технических материалах, часто называемых цифровым контентом. Современное повсеместное распространение компьютеров означает, что даже флаконы для духов и диспенсеры для шампуней сегодня разрабатываются с использованием информационных технологий, невиданных инженерами 1960-х годов. Из-за своей огромной экономической важности, САПР стал основной движущей силой исследований в области вычислительной геометрии, компьютерной графики (как аппаратной, так и программной) и дискретной дифференциальной геометрии. [7]

  • 1 Расшифровки и толкования аббревиатуры
  • 1.1 Английский эквивалент
  • 1.1.1 История CAD
  • 3.1 По ГОСТ
  • 3.1.1 Подсистемы
  • 3.1.2 Компоненты и обеспечение
  • 4.1 По ГОСТ
  • 4.2 Классификация с использованием английских терминов
  • 4.2.1 По отраслевому назначению
  • 4.2.2 По целевому назначению

Расшифровки и толкования аббревиатуры

  • Система автоматизированного проектирования. Наиболее популярная расшифровка в современной технической, учебной литературе и государственных стандартах аббревиатура САПР раскрывается именно так.
  • Система автоматизации проектных работ. Такая расшифровка точнее соответствует аббревиатуре, однако более тяжеловесна и используется реже.
  • Система автоматического проектирования. Это неверное толкование. Понятие «автоматический» подразумевает самостоятельную работу системы без участия человека. В САПР часть функций выполняет человек, а автоматическими являются только отдельные проектные операции и процедуры. Слово «автоматизированный», по сравнению со словом «автоматический», подчёркивает участие человека в процессе.
  • Программное средство для автоматизации проектирования. Это излишне узкое толкование. В настоящее время часто понимают САПР лишь как прикладное программное обеспечение для осуществления проектной деятельности. Однако в отечественной литературе и государственных стандартах САПР определяется как более ёмкое понятие, включающее не только программные средства.

Английский эквивалент

Для перевода САПР на английский язык зачастую используется аббревиатура CAD [8] [9] (англ. computer-aided design ), подразумевающая использование компьютерных технологий в проектировании. Однако в ГОСТ 15971-90 [10] это словосочетание приводится как стандартизированный англоязычный эквивалент термина «автоматизированное проектирование». Понятие CAD не является полным эквивалентом САПР как организационно-технической системы. Термин САПР на английский язык может также переводиться как CAD system [11] [12] , automated design system [13] , CAE system [14] .

В ряде зарубежных источников устанавливается определённая соподчиненность понятий CAD, CAE, CAM. Термин CAE определяется как наиболее общее понятие, включающее любое использование компьютерных технологий в инженерной деятельности, включая CAD и CAM. [15] [16] [17] [18]

Для обозначений всего спектра различных технологий автоматизации с помощью компьютера, в том числе средств САПР, используется термин CAx (англ. computer-aided technologies ).

Читайте также:
Как удалить программу alcohol 120

История CAD

Начиная примерно с середины 1960-х годов, благодаря системе разработки документов IBM (англ. IBM Drafting System), системы автоматизированного проектирования стали предоставлять больше возможностей, чем просто возможность воспроизведения чертежей вручную с помощью электронных чертежей, что стало очевидной экономической выгодой для компаний, переходящих на CAD.

Преимущества CAD по сравнению с ручным созданием чертежей — автоматическая генерация спецификаций, автоматическая разметка в интегральных схемах, проверка помех и многое другое — это те возможности, которые сегодня часто принимаются как должное в компьютерных системах. В конечном итоге CAD предоставил разработчику возможность выполнять инженерные расчеты.

Во время этого перехода вычисления всё ещё выполнялись либо вручную, либо теми лицами, которые могли запускать компьютерные программы. CAD был революционным изменением в машиностроительной отрасли, где начинали соединяться роли чертёжников, дизайнеров и инженеров. Это не упраздняло подразделения и отделы, а объединяло разные отделы. CAD — это пример того, как компьютерные технологии начали оказывать влияние на промышленность.

Современные пакеты программного обеспечения для автоматизированного проектирования варьируются от 2D-векторных систем черчения до 3D-моделей твердого тела и поверхности. CAD пакеты также часто допускают вращение в трех измерениях, позволяя просматривать проектируемый объект под любым желаемым углом, даже изнутри наружу. Некоторые программы CAD способны к динамическому математическому моделированию. Технология CAD используется при проектировании инструментов и механизмов, а также при проектировании всех типов зданий, от небольших жилых домов до крупнейших коммерческих и промышленных сооружений (больниц и заводов).

CAD в основном используется для детального проектирования 3D-моделей или 2D-чертежей физических компонентов, но он также используется на протяжении всего процесса проектирования — от концептуального проектирования и компоновки изделий до прочного и динамического анализа сборок и определения методов изготовления компонентов. CAD также можно использовать для проектирования таких объектов, как украшения, мебель, бытовая техника и т. д. Кроме того, многие приложения CAD теперь предлагают расширенные возможности рендеринга и анимации, чтобы инженеры могли лучше визуализировать дизайн своих продуктов. 4D BIM — это тип виртуального инженерного моделирования строительства, включающий информацию о времени или расписании для управления проектом. CAD стал особенно важным в области компьютерных технологий с такими преимуществами, как более низкие затраты на разработку продукта и значительно сокращенный цикл проектирования. CAD позволяет дизайнерам планировать и разрабатывать проекты на экране, распечатывать их и сохранять для дальнейшего редактирования, экономя время на своих чертежах.

Цели создания и задачи

В рамках жизненного цикла промышленных изделий САПР решает задачи автоматизации работ на стадиях проектирования и подготовки производства.

Основная цель создания САПР — повышение эффективности труда инженеров, включая:

  • сокращения трудоёмкости проектирования и планирования;
  • сокращения сроков проектирования;
  • сокращения себестоимости проектирования и изготовления, уменьшение затрат на эксплуатацию;
  • повышения качества и технико-экономического уровня результатов проектирования;
  • сокращения затрат на натурное моделирование и испытания.

Достижение этих целей обеспечивается путём:

  • автоматизации оформления документации;
  • информационной поддержки и автоматизации процесса принятия решений;
  • использования технологий параллельного проектирования;
  • унификации проектных решений и процессов проектирования;
  • повторного использования проектных решений, данных и наработок;
  • стратегического проектирования;
  • замены натурных испытаний и макетирования математическим моделированием;
  • повышения качества управления проектированием;
  • применения методов вариантного проектирования и оптимизации.

Источник: xn--h1ajim.xn--p1ai

САПР (системы автоматизированного проектирования)

Тема 2. Пакеты прикладных программ

1. САПР (системы автоматизированного проектирования)

2. САПР

САПР — программный пакет, предназначенный для
проектирования (разработки) объектов производства, а также
оформления конструкторской и/или технологической документации.
Деятельность по созданию программных продуктов и технических
средств для автоматизации проектных работ имеет общее название
– САПР.
06.03.2018
КОККАРЕВА Е.С.
2

3. САПР по отраслевому назначению

В настоящий момент выделяют три основные
подгруппы САПР:
машиностроительные САПР (MCAD — Mechanical
Computer Aided Design)
архитектурно-строительные САПР (CAD/AEC Architectural, Engineering, and Construction)
САПР печатных плат (ECAD — Electronic CAD/EDA Electronic Design Automation)
06.03.2018
КОККАРЕВА Е.С.
3

4.

Компоненты многофункциональных систем САПР традиционно
группируются в три основных блока CAD, САМ, САЕ.
CAD (Computer Aided Designed) – автоматизированное
проектирование;
САМ (Computer Aided Manufacturing) – автоматизированное
производство;
САЕ (Computer Aided Engineering) – автоматизированное
проектирование.
06.03.2018
КОККАРЕВА Е.С.
4

5. САПР по целевому назначению

CAD
(Computer Aided
Designed)
Предназначены в
основном
для выполнения
графических
работ
06.03.2018
CAM
(Computer Aided
Manufacturing)
Предназначены
для решения
задач
технологической
подготовки
производства
КОККАРЕВА Е.С.
CAE
(Computer Aided
Engineering)
Предназначены
для инженерных
расчетов, анализа
и проверки
проектных
решений
5

6.

Существует большое количество пакетов САПР разного уровня.
Значительное распространение получили системы, в которых
основное внимание сосредоточено на создании «открытых» (т.е.
допускающих расширение) базовых графических модулей CAD, а
модули для выполнения расчетных или технологических задач
(соответствующие блокам САМ и САЕ) остаются для разработки
пользователям или организациям, специализированным на
соответствующем программировании. Такие дополнительные
модули могут использоваться и самостоятельно, без CAD-систем,
что очень часто практикуется в строительном проектировании. Они
сами могут представлять крупные программные комплексы, для
которых разрабатываются свои приложения, позволяющие решать
более узкие задачи.
06.03.2018
КОККАРЕВА Е.С.
6

7. САПР

CAD
(Computer Aided
Designed)
CAM
(Computer Aided
Manufacturing)
CAE
(Computer Aided
Engineering)
06.03.2018
PDM
(Product Data
Management)
CAPP
(Сomputer Aided
Process Planning)
КОККАРЕВА Е.С.
Система управления
производственной
информацией.
Средства
автоматизации
планирования
технологических
процессов
применяемые на
стыке систем CAD и
CAM.
7

8. Решаемые задачи

автоматизация выпуска конструкторской и технологической
документации (сокращения сроков выпуска документации);
подготовка управляющих программ 2,5-осевого оборудования с ЧПУ
«по электронному чертежу»;
создание объемной модели изделия;
определение инерционно-массовых, прочностных и прочих
характеристик изделия (или его части/ей);
моделирования всех видов ЧПУ — обработки;
06.03.2018
КОККАРЕВА Е.С.
8

9. Решаемые задачи

конструирование детали с контролем технологичности;
конструирование детали с учетом особенностей материала (пластмасса,
металлический лист и т. д.);
моделирование работы механизмов;
динамический анализ сборки с имитацией сборочных приспособлений и
инструмента;
проектирование оснастки с моделированием процессов изготовления
(штамповки, литья, гибки), что исключает брак в оснастке и изготовлении
натурных макетов.

06.03.2018
КОККАРЕВА Е.С.
9

10. CAD

06.03.2018
КОККАРЕВА Е.С.
10

11. CAD

GstarCAD
IronCAD
MicroStation
nanoCAD
OmniCAD
T-FLEX CAD 11
Pro/ENGINEER
TurboCAD
VariCAD
ZWCAD
SCAD Office
КОМПАС
КОМПАС-СПДС
V12
SolidWorks
… 06.03.2018
КОККАРЕВА Е.С.
11

12. CAM

Для создания и отлаживания
управляющих программ для
широкой гаммы станков с ЧПУ
используются:
PowerMILL (Delkam)
FeatureCAM (Delkam)
CATIA (компания Dassault
Systemes)
Unigraphics (Unigraphics Solution)
Pro/Engineer (PTC)
и др.
06.03.2018
КОККАРЕВА Е.С.
12

13. CAE

CAE-системы — это разнообразные программные продукты,
позволяющие при помощи расчётных методов (метод конечных
элементов, метод конечных разностей, метод конечных объёмов)
оценить, как поведёт себя компьютерная модель изделия в реальных
условиях эксплуатации. Помогают убедиться в работоспособности
изделия, без привлечения больших затрат времени и средств.
06.03.2018
КОККАРЕВА Е.С.
13

Читайте также:
Стиральная машинка indesit зависает на программах

14. CAE (Примеры)

T-FLEX Анализ
APM WinMachine 2010 — отечественная универсальная система для
проектирования и расчета в области машиностроения, включающая
КЭ анализ с встроенным пре-/постпроцессором;
APM Civil Engineering 2010 — отечественная универсальная
система КЭ анализа с встроенным пре-/постпроцессором для
проектирования и расчета металлических, железобетонных,
армокаменных и деревянных конструкций;
ABAQUS — универсальная система КЭ анализа с встроенным пре/постпроцессором;
ANSYS — универсальная система КЭ анализа с встроенным пре/постпроцессором;
ESAComp — программная система конечно-элементных расчетов
тонкостенных многослойных пластин и оболочек;
06.03.2018
КОККАРЕВА Е.С.
14

15. CAE (Примеры)

MSC.Nastran — универсальная система КЭ анализа с пре/постпроцессором MSC.Patran;
CAE Fidesys — универсальная система КЭ анализа с встроенным
пре-/постпроцессором;
HyperWorks (HyperMesh, RADIOSS, OptiStruct, AcuSolve и др.) —
универсальная программная платформа систем конечноэлементного анализа;
NEiNastran — универсальная программная система конечноэлементного анализа;
NX Nastran — универсальная система МКЭ анализа;
SAMCEF — универсальная система КЭ анализа с препостпроцессором SAMCEF Field.
OpenFOAM — свободно-распространяемая универсальная система
КО пространственного моделирования механики сплошных сред;
06.03.2018
КОККАРЕВА Е.С.
15

16. CAE (Примеры)

LSTC LS-DYNA — многоцелевой конечно-элементный комплекс для
анализа высоконелинейных и быстротекущих процессов в задачах
механики твердого и жидкого тела.
ANSYS CFX – это универсальная CFD (Computational Fluid Dynamics
— вычислительная гидродинамика) система.
SFTC DEFORM — специализированный инженерный программный
комплекс, предназначенный для анализа процессов обработки
металлов давлением, термической и механической обработки
FlowVision – комплексное решение в области моделирования
трехмерных турбулентных течений жидкости и газа
и др.
06.03.2018
КОККАРЕВА Е.С.
16

17. CAE (МКЭ)

Метод конечных элементов (МКЭ) — численный метод решения
дифференциальных уравнений с частными производными, а также
интегральных уравнений, возникающих при решении задач
прикладной физики. Метод широко используется для решения задач
механики деформируемого твёрдого тела, теплообмена,
гидродинамики и электродинамики.
06.03.2018
КОККАРЕВА Е.С.
17

18. Моделирование приборов, систем и производственных процессов

06.03.2018
КОККАРЕВА Е.С.
18

19.

Модели объектов и процессов
Модель – некоторое приближение, описывающее с той или иной точностью
реальные свойства заданного объекта или процесса
Модель изделия
Физическая
(прототип)
Компьютерная
Расчетная модель
Локальная
Полная
Геометрическая
модель
Под 3D моделью объекта понимают его пространственную (трехмерную) компьютерную геометрическую
модель, которая может включать в себя также набор атрибутов, описывающих объект . 3D модели могут
создаваться на различных этапах жизненного цикла изделия (ЖЦИ)

20.

Примеры 3D моделей

21.

Этапы жизненного цикла изделия
Маркетинг
Утилизация
Ремонт и
обслуживание
Эксплуатация
Проектирование
Единая база данных о
продукте (изделии),
содержащая различные виды
3D моделей
Реализация
Упаковка и хранение
Снабжение
Подготовка
производства
Производство
Контроль

22.

Этап проектирования
Проектирование
Концептуальное проектирование
• Формирование технических требований
• Поиск и выбор принципиальных решений
• Представление концептуальных решений
• Анализ концептуальных решений
3D модели
Рабочее проектирование
• Конкретизация концептуальных решений
• Определение состава деталей и узлов
• Уточнение геометрических размеров
• Выбор материалов
• Разработка конструкторской документации
• Геометрическое представление изделия
• Компьютерные инженерные расчеты
• Анализ собираемости деталей и узлов
• Получение конструкторской документации
3D модели

23.

Отличие мышления конструктора, работающего с 3D
моделями, от мышления конструктора, работающего
только с чертежами
Мысленные “образы чертежей” заменяются “образами моделей”, что раскрепощает
пространственное мышление и способствует более быстрому принятию решений.
Свобода в создании сложных геометрических форм и понимание того, что эти формы могут
быть легко реализованы “в металле” с помощью интегрированных технологий, стимулируют
творчество, повышают интерес к работе.
Используя при проектировании созданную ранее модель похожего изделия (изделияаналога), конструктор может иногда в десятки раз сократить общее время работы над
проектом.
Резко уменьшается число ошибок в проекте:
Конструктор может наглядно видеть результат своей работы уже в процессе проектирования;
Виды чертежа формируются на основании модели автоматически и поэтому исключаются
ситуации, когда информация в одном виде не соответствует другому;
При проектировании сборочных единиц имеется возможность проверять собираемость и выявлять
ошибки на уровне моделей.

24.

Этапы жизненного цикла изделия
Маркетинг
Утилизация
Ремонт и
обслуживание
Эксплуатация
Проектирование
Единая база данных о
продукте (изделии),
содержащая различные виды
3D моделей
Реализация
Упаковка и хранение
Снабжение
Подготовка
производства
Производство
Контроль

25.

Этап ТПП
Технологическая подготовка производства
• Проектирование сложной формообразующей
оснастки и инструмента – пресс-форм, штампов
и электродов;
• Моделирование процессов
формообразования (литья, штамповки, ковки и
др.) с целью выявления возможных дефектов и
их последующего устранения, а также с целью
экономии материала;
• Формирование управляющих программ
обработки деталей сложных форм на станках с
ЧПУ;
• Построение операционных эскизов при
разработке технологических процессов
3D модели, полученные
на этапе проектирования
• Модели штампов и пресс-форм;
• Модели приспособлений;
• Модели режущего, вспомогательного и
измерительного инструмента;
• Модели проектируемого нестандартного
оборудования;
• Модели операционных заготовок;
• Модели технологического оборудования с
ЧПУ
Собственные 3D
модели

26.

Центральная роль 3D модели изделия
Прием моделей из
других CAD-систем
Решение задач
инженерного анализа
Получение
физической модели
методами быстрого
протоипирования
Моделирование
деталей и сборочных
единиц
Модель изделия
Проектирование
оснастки и
инструмента
Обмер изделияпрототипа
Формирование
чертежноконструкторской
документации
Разработка
управляющих
программ
для станков с ЧПУ

27.

Этапы жизненного цикла изделия
Маркетинг
Утилизация
Ремонт и
обслуживание
Эксплуатация
Проектирование
Единая база данных о
продукте (изделии),
содержащая различные виды
3D моделей
Реализация
Упаковка и хранение
Снабжение
Подготовка
производства
Производство
Контроль

28.

Этап производства
Планирование процессов
производства изделия и
необходимых для них ресурсов
Оптимизация состава
производственных ресурсов и
процесса сборки изделия путем
реалистичной имитации и оценки
производственного процесса
Моделирование роботизированных
линий сборки и сварки с большим
числом роботизированных ячеек
Реально-временная поддержка
персонала, принимающего участие
в производственном процессе
Учет человеческого фактора при
производстве сложных изделий
путем использования моделей
человека (манекенов) и
имитационного моделирования
производственных процессов

29.

Постпроизводственные этапы ЖЦИ (эксплуатация,
ремонт, утилизация)
3D модели могут использоваться для создания так называемых интерактивных электронных
технических руководств (ИЭТР)
Задачи, решаемые с помощью ИЭТР
обеспечение пользователя справочными
материалами об устройстве и принципах работы
изделия;
обеспечение пользователя справочными
материалами, необходимыми для эксплуатации
изделия, выполнения регламентных работ и
ремонта изделия;
обеспечение пользователя информацией о
технологии выполнения операций с изделием, о
потребности в необходимых инструментах и
материалах, о составе персонала;
подготовка и реализация автоматизированного
заказа материалов и запасных частей;
планирование и учет проведения регламентных
работ;
обмен данными между потребителем и
поставщиком.

Источник: ppt-online.org

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Загрузка ...
EFT-Soft.ru