- •Сапр и компьютерное проектирование технологической оснастки
- •Оглавление
- •1. Компьютерные средства проектирования и графического моделирования
- •1.1. Современные технологии проектирования и графического моделирования
- •1.2. Принципы построения систем графического моделирования Двухмерные графические системы
- •Трехмерные системы
- •1.3. Графические стандарты
- •1.4. Графические системы геометрического моделирования Система duct
- •Система catia
- •Системы фирмы Autodesk
- •Программный пакет Autodesk WorkCenter
- •Система I-deas
- •Система Unigraphics
- •2. Моделирование процессов в металлах сварных конструкций методом конечных элементов
- •2.1. Назначение и методы моделирования процессов, протекающих в металле
- •2.2. Метод конечных элементов для решения дифференциальных и интегральных уравнений
- •2.3. Применение мкэ
- •Моделирование объемных тел
- •Граничные условия
- •Нелинейные задачи
- •Стационарные и нестационарные задачи
- •3. Проектные и контрольные расчеты на прочность на основе моделирования процесса разрушения
- •3.1. Закономерности процесса разрушения сварных соединений и принципы построения проектных и контрольных расчетов
- •3.2. Моделирование процесса разрушения сварного соединения при монотонном нагружении
- •3.2.1. Критерии наступления предельного состояния разрушения
- •Литература
Системы фирмы Autodesk
Наиболее распространен пакет AutoCAD, первые версии которого были ориентированы на двумерное черчение и выпуск конструкторской документации. Сейчас это пакет представляет среду трехмерного моделирования и ведения проектов и архитектуре, строительстве, машиностроении, картографии и др.
Последние версии пакета AutoCAD могут выполняться на компьютерах под управлением DOS, Windows, Windows NT, UNIX-платформах (Silicon Graphic, Hewlett-Packard, Sun SPARC-Station, IBM R/6000). Ядро написано на языке C++ и представляет собой объектно-ориентированную среду, являющуюся основой для множества прикладных программ, создаваемых как самой фирмой Autodesk, так и ее партнерами. Число таких приложений уже превысило 5000.
Для машиностроения создан интегрированный пакет Autodesk Mechanical Desktop (AMD), в который входят практически нее необходимые инженеру-конструктору средства моделирования геометрических объектов. Он объединяет в себе возможности известных программных продуктов Autodesk:
AutoCAD – в качестве графической среды;
AutoCAD Designer – для конструирования деталей и сборочных узлов;
AutoSurf – для моделирования сложных трехмерных поверхностей с использованием NURBS-геометрии;
IGES Translator – для обмена файлами с другими системами CAПР.
MCAD – система меню для организации взаимодействия с другими машиностроительными приложениями.
Модуль AutoCAD Designer позволяет автоматизировать процесс coздания рабочих чертежей деталей и сборочных единиц, оперируя привычными конструкторско-технологическими элементами и терминами (сопряжение, фаска, отверстие и т.д.). В нем реализован принцип параметрического моделирования, что позволяет довольно гибко вносить изменения на любой стадии проектирования. Процесс создания трехмерных моделей происходит в два этапа: задается плоский эскиз детали, а затем ему придается третье измерение. При конструировании сборочной единицы достаточно задать параметрические связи между объектами, ограничивая число степеней свободы проектируемой механической системы. Для разработанных моделей автоматически генерируются двумерные проекции (виды), причем постоянно действует двунаправленная параметрическая связь модель–чертеж. Это позволяет вносить изменения как на трехмерной модели, так и на двумерных видах путем корректировки отдельных размеров.
В модуле имеются функции, обнаруживающие пересечение деталей в сборочных единицах.
19,02 Модуль AutoSurf обеспечивает построение и редактирование формообразующих кривых и сложных поверхностей, построение на их основе новых объектов, создание каркасных моделей, проектирование контуров на плоскость или поверхность. В модуле реализована NURBS-технология, основанная на работе с произвольными поверхностями, которые описываются неоднородными рациональными В-сплайнами. Поэтому AutoSurf получил широкое распространение в автомобильной и аэрокосмической промышленности.
IGES-транслятор используется для точного и корректного обмена графическими моделями с другими системами CAD/CAM/CAE. Например, dwg-файлы (AutoCAD) после обработки в AutoSurf могут передаваться в другие системы, осуществляющие расчеты на прочность, генерацию программ для ЧПУ и т.д.
Наибольший эффект при проектировании машиностроительных конструкций может быть достигнут только при совместном использовании модулей AutoCAD Designer и AutoSurf, когда некоторые трудности моделирования поверхностей произвольной формы в AutoCAD Designer устраняются средствами AutoSurf, а проблемы построения проекционных видов в AutoSurf решаются за счет средств AutoCAD Designer.
Объединение этих двух программ не только обеспечивает двусторонний обмен данными на основе формата AutoCAD (dwg-файлы), но и позволяет по-новому организовать доступ к основным функциям AMD. В этом пакете выделены четыре основных функциональных модуля:
1– параметрического твердотельного моделирования;
2– параметрического моделирования сборочных единиц;
3– моделирования поверхностей произвольной формы;
4– генерирования двумерных чертежей.
Первые два модуля являются составными частями программы AutoCAD Designer, третий модуль включает основные функции AutoSurf, a четвертый представляет собой универсальный инструмент, применимый как для стандартных трехмерных объектов AutoCAD, так и для комбинаций разнородных трехмерных объектов.
При создании плоского эскиза изделия используются стандартные для AutoCAD команды рисования и редактирования двумерных объектов. При этом не требуется соблюдения точности ни в отношении размеров, ни в отношении параллельности или перпендикулярности, Поэтому, в отличие от стандартных приемов AutoCAD, здесь не используются режимы «шаг», «сетка», а также функции объектной привязки. Эскиз создается концептуально.
Далее выполняется профилирование эскиза: на модель накладываются геометрические связи и линии становятся строго горизонтальными или замкнутыми и т.д. При этом программа выдает сообщение о том, сколько связей или размеров требуется, чтобы однозначно определить профиль.
Для простановки параметрических размеров используется единая команда, которая в зависимости от последовательности заданных точек автоматически определяет тип размера (линейный, угловой, радиальный и т.д.). Если требуется указать размер, зависящий от размера других деталей, используются глобальные параметры.
Геометрия эскиза может быть любой сложности, но в нем должен быть ровно один замкнутый контур. Именно этот контур используется в дальнейшем при построении третьего измерения или создания так называемой базовой формы.
В AMD имеются также средства автоматического заполнения спецификаций, форма которых определяется пользователем. Спецификация может размещаться в поле чертежа или выводиться во внешний файл.
