Il moderno mercato della tecnologia dell'informazione offre una vasta gamma di universali e specializzati

Sistemi CAD / CAM e CAE che consentono agli utenti di fornire una catena end-to-end di progettazione assistita da computer e preparazione tecnologica per la produzione di nuovi prodotti di qualsiasi complessità. L'alto livello di sviluppo di questi strumenti software, combinato con la loro semplicità e disponibilità nel processo di lavoro, rende facile per una vasta gamma di ingegneri che non hanno una profonda conoscenza della tecnologia dell'informazione per essere coinvolti nel loro utilizzo nella pratica quotidiana della produzione. Allo stesso tempo, anche i programmi per computer più "intelligenti" oggi sono solo uno strumento nelle mani di una persona, e il risultato del lavoro di questi sistemi dipende in modo significativo dal grado di competenza nell'area disciplinare dello specialista, il cui lavoro intellettuale è progettato per automatizzare questi programmi. Ciò è particolarmente importante in relazione ai moderni sistemi CAE, dove oggi è semplicemente impossibile fare a meno di una profonda comprensione dei processi in esame e della padronanza dei metodi di calcolo inerenti al programma.

Parlando della progettazione automatizzata di un nuovo prodotto, prestiamo la maggior parte dell'attenzione alla creazione di modelli CAD (modelli grafici) di singole parti e assiemi e allo sviluppo della tecnologia per la produzione di parti basate sui modelli grafici costruiti utilizzando sistemi CAM. Allo stesso tempo, una parte importante del processo di progettazione rimane dietro le quinte, associata, in particolare, all'analisi delle prestazioni di questo prodotto, alla sua capacità di percepire i carichi pianificati e di rispondere adeguatamente all'ambiente. La forza e altri tipi di analisi di un nuovo prodotto, ovviamente, non sono richiesti in tutti i casi, ma dove necessario, spesso vengono ignorati.

I moderni strumenti software nella stragrande maggioranza dei casi consentono di abbandonare completamente o parzialmente un esperimento su vasta scala, trasferendo il tutto al campo della modellazione informatica con il coinvolgimento dei sistemi CAE. Più si lavora utilizzando sistemi CAD e più si sviluppano modelli grafici 3D di nuovi prodotti, più sembra allettante l'uso dell'analisi computerizzata.

Allo stesso tempo, la convergenza dei sistemi CAD e CAE è estremamente difficile. Insistendo sul fatto che i modelli grafici e computazionali differiscono in modo significativo, gli sviluppatori di questi ultimi spesso insistono sull'opportunità di sviluppare modelli computazionali da zero utilizzando editor integrati nel programma CAE.

Non c'è fumo senza fuoco, e la posizione degli sviluppatori CAE non è certo infondata. Proviamo, usando l'esempio dei programmi agli elementi finiti, a comprendere i problemi che sorgono nel modo di convertire i modelli grafici in modelli computazionali.

Il divario tra modelli geometrici e di design

I programmi agli elementi finiti risolvono i problemi di un solido deformabile, termofisico, fluidodinamico (in questo caso il metodo degli elementi finiti stesso potrebbe non essere il più adatto, ma alcuni problemi di fluidodinamica sono risolti sulla base), consentono di analizzare i campi elettromagnetici e di ottenere soluzioni nel campo dell'acustica.

Il lavoro di una calcolatrice in un moderno programma agli elementi finiti inizia con una dichiarazione del problema e lo studio delle caratteristiche di un disegno o di un modello grafico 3D del prodotto progettato. Se è presente un modello grafico, è logico utilizzarlo in un programma CAE per costruire un modello computazionale. La differenza tra il modello di progetto e quello grafico è determinata principalmente dall'imposizione di condizioni al contorno nel modello di progetto. Le condizioni al contorno includono i carichi agenti sul prodotto, la legge del loro cambiamento e le condizioni di fissaggio. Inoltre, per eseguire il calcolo, è necessario determinare le proprietà del materiale del prodotto e le condizioni ambientali, nonché impostare i criteri di rigidità (solitamente il carico di snervamento) e resistenza (giochi - per prevedere possibili inceppamenti). Questi sono i dati iniziali necessari che richiedono una definizione corretta per calcoli di successo.

In base agli spostamenti e alle sollecitazioni generati dal programma agli elementi finiti in ogni punto del prodotto, viene stimato l'eccesso dei limiti di rigidezza e resistenza ammissibili. La valutazione può comportare un cambiamento strutturale, un cambiamento nelle condizioni di carico, un cambiamento nelle proprietà o l'uso di un materiale diverso. In questo caso, le modifiche al design vengono apportate manualmente nel modello grafico originale del prodotto.

Tuttavia, l'imposizione di condizioni al contorno è solo una parte della trasformazione di un modello grafico in uno calcolato e, per di più, a mio avviso, la più innocua, poiché non è associata a un cambiamento di forma nel modello grafico originale. Per poter utilizzare uno qualsiasi dei metodi di calcolo esistenti in un programma agli elementi finiti, il modello grafico dovrebbe essere suddiviso in un numero di elementi finiti di una certa forma.

Sulla base dell'analisi della resistenza della struttura, ci sono tre tipi di modelli di progetto che possono essere utilizzati contemporaneamente in un modello di progetto:

• modelli da bar;
• modelli di conchiglie;
• modelli di elementi volumetrici solidi (solidi).

Gli elementi barra unidimensionali includono corpi, una delle cui dimensioni è un ordine di grandezza (cioè 10 volte) più grande delle altre due dimensioni. Un guscio è quando una delle dimensioni del corpo è un ordine di grandezza inferiore alle altre due dimensioni (tetto dell'auto, fondo dell'auto, ala dell'aereo, pelle dell'aereo, ecc.). Tutti gli altri corpi che hanno dimensioni commisurate in tre direzioni sono considerati solidi (i rappresentanti tipici di questo gruppo di parti sono il blocco cilindri, la biella, l'albero motore). La complessità del calcolo aumenta dai modelli a barre ai modelli solidi.

La fase di portare il modello geometrico a quello computazionale è la più difficile e finora difficilmente suscettibile di automazione. Oggi è impossibile fare a meno di uno specialista qualificato che comprende non solo i metodi di calcolo, ma anche il processo in studio.

Ecco alcuni esempi. La pelle di un aereo o di una nave dovrebbe essere progettata utilizzando un modello volumetrico solido? Probabilmente no, poiché qui è più probabile che vengano applicati modelli di shell, che hanno una dimensione significativamente inferiore nei calcoli. E l'accuratezza del risultato potrebbe rivelarsi maggiore in questo caso, specificamente per i modelli di shell rispetto a quelli tridimensionali.

Un altro esempio è l'analisi della resistenza di una scala convenzionale. Ha senso rompere un modello tridimensionale di una scala o di una campata di un ponte in pieni, oppure è più semplice rappresentarli sotto forma di un modello a barra, riducendo il problema al calcolo di travi e telai, e ottenendo così il risultato finale in modo molto più efficiente?

Un numero piuttosto elevato di oggetti reali si adattano perfettamente ai modelli di conchiglie e barre. Tuttavia, non è tutto così semplice. Ecco uno degli esempi di calcoli effettuati allo TsAGI e relativi all'analisi dello stato di tensione-deformazione dell'amo della vela, a cui si aggrappa con una fune all'aereo per accelerare e salire la quota richiesta. Sembrerebbe che i calcolatori abbiano a che fare con l'esempio più classico dello stato di sollecitazione del piano di una parte, realizzato, tra l'altro, da un normale foglio, che è stato preso in considerazione nel modello di progetto. Il primissimo calcolo ha rivelato un'area sufficientemente caricata, a cui non era mai stata prestata attenzione prima. Ma non appena le calcolatrici sono passate al modello solido e hanno contato la parte tenendo conto di altre caratteristiche, si è scoperto che la zona di carico critica era "imbrattata", le sollecitazioni erano ridistribuite e la zona identificata non era realmente stressante.

Questa è la questione della scelta di un modello computazionale. Viviamo in uno spazio tridimensionale e non sempre ha bisogno di essere semplificato. Quando si converte un oggetto in uno qualsiasi dei modelli computazionali esistenti, è importante essere pienamente consapevoli di ciò in cui crediamo. Qualsiasi modello negli esempi forniti si basa su alcune ipotesi e presupposti che semplificano la rappresentazione dell'oggetto analizzato. Ignorare questo fatto può portare a interpretazioni errate dei risultati dell'analisi. Pertanto, è importante sapere fino a che punto i modelli di simulazione possono essere semplificati.

Oggi, qualsiasi complesso CAE dovrebbe essere considerato solo come uno strumento che può "suonare" solo nelle mani di un maestro.

Calcolo e analisi per tutti

Nonostante l'apparente insolubilità delle contraddizioni che sorgono sul percorso di convergenza tra CAD e CAE, la logica del progresso è inesorabile. Passo dopo passo, gli sviluppatori di tecnologie dell'informazione stanno accumulando conoscenze nel campo dell'intellettualizzazione dei programmi per computer e ampliando costantemente le loro funzionalità. Naturalmente, un esperto umano occuperà sempre una posizione dominante (almeno, lo spero), ma un numero crescente di specialisti che non hanno conoscenze speciali in campi correlati avranno accesso alla conoscenza.

Cosa si può automatizzare oggi nel lavoro del designer? Se l'attività e il calcolo in sé non sono molto complicati e gli algoritmi incorporati nel programma sono stati testati e studiati in modo completo per decenni (in modo che il fatto stesso di un errore sia improbabile e l'utente non abbia bisogno di un'analisi profonda e completa del processo - ha solo bisogno di un risultato stimato per fare ulteriori fasi di sviluppo di un nuovo prodotto), è possibile utilizzare già esistenti per questi scopi integrati con applicazioni CAD, appositamente sviluppate per i progettisti.

Esempi di tali applicazioni sono DesignSpace (ANSYS, Inc.) e Dynamic Designer (Mechanical Dynamics, Inc.), che utilizzano modelli grafici sviluppati dal designer così come sono, senza modificare la forma del prodotto.

Dynamic Designer e DesignSpace sono implementati nell'ambito di un concetto comune che prevede lo scambio di dati tramite un sistema CAD. I dati ottenuti come risultato del lavoro di una delle applicazioni vengono salvati insieme ai dati del modello grafico e sono disponibili per il lavoro in un'altra applicazione. Nell'ambito del concetto, possono essere coinvolti sistemi CAD di medio livello come Mechanical Desktop, Microstation Modeler, Solid Edge, SolidWorks. Dynamic Designer e DesignSpace sono un ottimo esempio di come portare il CAD pesante nella fascia media.

Analisi della forza del prodotto in DesignSpace

DesignSpace è un sistema di fascia media. Oltre ai calcoli di resistenza, DesignSpace può risolvere problemi termici, eseguire l'ottimizzazione topologica della forma del prodotto (prevedendo la forma ottimale di un prodotto per condizioni operative specifiche) e analizzare le frequenze naturali. Nell'ambito di DesignSpace, le operazioni eseguite dai calcolatori su pacchetti di elementi finiti professionali sono completamente automatizzate, inclusa la costruzione di una mesh agli elementi finiti. Le mesh sono costruite da tetraedri parametrici quadratici con nodi al vertice e ai punti medi dei bordi, il che consente di ottenere buoni risultati.

Per una valutazione approssimativa delle prestazioni del progetto, le capacità del programma DesignSpace sono sufficienti. Il programma esegue automaticamente l'ottimizzazione dei modelli computazionali senza la partecipazione dell'utente. Le tecniche approvate da molti anni di pratica consentono di ottenere buoni risultati di calcolo. In particolare, stiamo parlando di partizionamento in elementi finiti. Ad esempio, se all'interno del corpo del prodotto si verifica un foro cilindrico, che nel piano può essere considerato come un cerchio, allora quando si costruisce una mesh, nel caso di utilizzo di elementi finiti del primo ordine, la partizione lungo un arco di cerchio dovrebbe andare ogni 15 ° e se vengono utilizzati elementi del secondo ordine, poi almeno ogni 20-25 °. In questo caso, l'errore di tensione non sarà superiore al 5-10%. E se gli ingegneri strutturali lo sanno, allora l'ingegnere progettista potrebbe non saperlo, quindi tutto il lavoro sulla creazione della mesh degli elementi finiti in DesignSpace è nascosto ai suoi occhi. DesignSpace guida il designer passo dopo passo lungo uno stretto corridoio, eseguendo per lui le operazioni richieste e non permettendogli di commettere errori.

Naturalmente, DesignSpace ha i suoi limiti di applicabilità: si tratta di grandi spostamenti e grandi deformazioni e viene utilizzato anche per risolvere problemi complessi correlati. Per determinare come andare oltre i limiti di spostamenti e deformazioni, si consiglia di fare un calcolo di verifica e assicurarsi che le deformazioni e le sollecitazioni risultanti non superino i limiti imposti dalle deformazioni elastiche. Altrimenti, la decisione sarà sbagliata.

La soluzione nel programma del problema di ottimizzazione topologica del prodotto sembra essere interessante. L'idea è che l'utente specifichi uno o più casi di progetto, in cui definisce completamente le condizioni al contorno e imposta una certa percentuale di riduzione del peso (ad esempio, 25 o 30%) che intende ottenere come risultato dell'analisi. Nell'ambito delle ipotesi fornite, viene eseguito un calcolo, durante il quale il campo di stress principale viene determinato e costruito in modo iterativo per ciascun caso. I campi ottenuti servono per identificare le aree meno caricate. Inoltre il programma, tenendo conto della percentuale di riduzione specificata, li esclude dall'analisi, esegue un ricalcolo con la costruzione del campo di stress principale. Pertanto, come risultato di più iterazioni, l'utente ottiene una certa struttura vicina a una struttura di uguale resistenza ottenuta tagliando sezioni di materiale "non necessarie" che non sopportano i carichi dati per i carichi dati. La visualizzazione della soluzione è possibile sotto forma di riempimenti di colore, suggerendo al progettista dove il prodotto può essere diluito e dove rimuovere il materiale in eccesso.

Come algoritmo per l'ottimizzazione del peso della parte, è stato preso uno dei due disponibili nel sistema ANSYS - come il più semplice e basato sulla cosiddetta pseudo-densità del materiale.

Altra caratteristica interessante, che non può essere ignorata, è la funzione di generazione automatica di report sulle analisi effettuate in un dato periodo di tempo. Il report viene generato (anche se, purtroppo, in inglese) in formato HTML e comprende sia tutti i dati iniziali sulla formulazione del problema sia le informazioni più dettagliate sui risultati del calcolo (tensione, frequenza, temperatura, ecc.). Il report include anche immagini 3D visive nei formati JPG e VRML 2.0. Una funzione simile dovrebbe essere inclusa nel pacchetto CAE professionale ANSYS.

Analisi dinamica e cinematica in Dynamic Designer

Un'applicazione simile orientata alla progettazione per l'analisi cinematica e dinamica 2D e 3D è Dynamic Designer. Lavorando con esso, il progettista utilizza il modello CAD dell'assieme o una parte separata come dati iniziali, il cui accesso non richiede di lasciare il pacchetto grafico. L'applicazione si attiva cliccando sull'icona corrispondente, dopodiché l'utente inserisce i collegamenti necessari, imposta le condizioni iniziali e al contorno, applica carichi esterni, descrive gli angoli di rotazione e di spostamento specificati (nonché forze, momenti, accelerazioni) e porta così il modello grafico a quello calcolato, senza modificare la forma del prodotto. Caratteristiche di Dynamic Designer:

• analisi di meccanismi 2D e 3D;
• completa associatività dei parametri di progetto con la geometria;
• uso di tutti i tipi di geometria: filo, superficie, solido;
• menu utente intuitivo e "guida";
• costruire cardini utilizzando la funzione drag-and-drop nella finestra di visualizzazione della composizione del modello;
• applicazione diretta di movimenti e svolte prescritti.

Inoltre, il sistema valuta le prestazioni del meccanismo e prevede la probabilità di inceppamenti.

Percorsi di convergenza tra CAD e CAE

Abbiamo effettivamente considerato uno dei modi di convergenza dei sistemi CAD e CAE (quando un "pezzo" di un sistema CAE pesante professionale viene preso e incorporato nel CAD). A proposito, il modello computazionale ottenuto in tale applicazione incorporata può essere trasferito a un sistema CAE professionale di alto livello per ulteriori analisi e ricerche più approfondite.

Il secondo modo è lo sviluppo e il miglioramento di strumenti per la creazione di modelli computazionali associati a un modello geometrico e trasferiti da sistemi CAD.

Il terzo modo è utilizzare generatori di rete universali. Un generatore di griglia è un programma per computer per la creazione di modelli discreti, le cosiddette griglie (planari e spaziali), che vengono successivamente utilizzate in tutti i programmi di calcolo che utilizzano il principio della discretizzazione spaziale. Il funzionamento dei generatori di rete si basa sul principio di ridurre al minimo gli errori di collegamento. Consiste nel fatto che viene costruita la prima rete, viene eseguito il calcolo e viene valutata la differenza tra il lavoro delle forze elastiche e quelle esterne. Vengono determinati i luoghi in cui questa differenza è massima e in essi viene suddiviso l'elemento finale. E così via fino a quando la differenza raggiunge una determinata percentuale (il più delle volte il 5%).

Allo stato attuale, è difficile fornire un esempio di un programma che non richiede la partecipazione di un calcolatore qualificato. La cosa principale è ancora la comprensione del processo analizzato, la conoscenza delle specifiche dell'area disciplinare e dei metodi di calcolo. Allo stesso tempo, i generatori di rete migliorano di anno in anno, diventando sempre meno pretenziosi per l'utente, a seguito dei quali compaiono griglie sempre più perfette per i calcoli.

La costruzione di tali griglie da un modello grafico è in gran parte associata alla necessità di tener conto del suo ulteriore utilizzo. A seconda del problema da risolvere, sulla base della mesh agli elementi finiti, si otterrà l'una o l'altra partizione in elementi finiti. In altre parole, stiamo parlando dello sviluppo della direzione della creazione di griglie adattive. Per ottenere rapidamente la soluzione più precisa, è molto importante ispessire o assottigliare in modo ottimale la rete nei punti critici, in corrispondenza del problema specifico da risolvere. Ad esempio, se viene risolto un problema di dinamica dei fluidi, la qualità della griglia (o la sua regolarità) nella regione dello strato limite diventa molto importante. A questo proposito, i generatori di rete possono essere altamente specializzati (volti a risolvere determinati problemi) o universali.

Esiste un collegamento intermedio tra il sistema CAD e il generatore di mesh, ad esempio, un pacchetto CADfix unico nel suo genere, che trasforma la geometria per portarla al modello di progetto. Inoltre, il programma è un eccellente traduttore di dati da un formato all'altro per vari sistemi CAD. Quando si lavora con modelli di calcolo in CADfix, è possibile rimuovere ("smussare") varie sottigliezze geometriche che non sono essenziali per il calcolo. In particolare, alcuni fori o smussi possono essere rimossi. E se c'è una certa area chiusa complessa, può essere divisa in corpi più semplici per un funzionamento flessibile con ciascuno di essi.

Il modello grafico convertito in CADfix può essere trasferito direttamente al sistema CAE o al generatore di rete.

In applicazioni come CADfix o in generatori di griglie, il lavoro viene eseguito con modelli grafici da solidi. Ciò è dovuto al fatto che i modelli di analisi a barre o shell di solito non richiedono trasformazioni molto complesse. Quasi ogni sistema CAE professionale ha il proprio editor, con l'aiuto del quale si possono formare facilmente e semplicemente modelli di calcolo pivot di qualsiasi complessità.

"CAD e grafica" 1 "2001

Funzioni CAE -sistemi sono abbastanza diversi, poiché sono associati procedure di progetto analisi, modellazione, ottimizzazione soluzioni di design. La composizione dei sistemi CAE di ingegneria meccanica include principalmente programmi per l'esecuzione delle seguenti procedure:

modellazione di campi di quantità fisiche, inclusa l'analisi della forza, che viene spesso eseguita in conformità con FEM;

calcolo degli stati degli oggetti simulati e dei processi transitori in essi mediante mezzi livello macro;

modellazione di simulazione sistemi di produzione complessi basati su modelli di accodamento e reti di Petri.

Le parti principali dei programmi di analisi FEM sono le librerie di elementi finiti, il preprocessore, il risolutore e il postprocessore.

Le librerie agli elementi finiti (FE) contengono modelli FE - i loro matrici di rigidità... Ovviamente, i modelli FE saranno diversi per compiti diversi (analisi di deformazioni elastiche o plastiche, modellazione di campi di temperatura, potenziali elettrici, ecc.), Diverse forme di FE (ad esempio, in un caso bidimensionale - elementi triangolari o quadrangolari), insiemi diversi funzioni coordinate.

Dati iniziali per il preprocessore - modello geometrico oggetto, il più delle volte ottenuto dal sottosistema di progettazione. La funzione principale del preprocessore è quella di rappresentare l'ambiente investigato (dettagli) in una forma a griglia, ad es. sotto forma di un insieme di elementi finiti.

Risolutore è un programma che assembla (raccoglie) modelli di singoli FE in un sistema generale di equazioni algebriche e risolve questo sistema con uno dei metodi a matrice sparsa.

Il postprocessore viene utilizzato per visualizzare i risultati della soluzione in un formato intuitivo. NEL cAD di ingegneria è una forma grafica. L'utente può vedere la forma iniziale (prima del caricamento) e deformata del pezzo, i campi di stress, le temperature, i potenziali, ecc. sotto forma di immagini a colori, in cui la tavolozza dei colori o l'intensità del bagliore caratterizzano i valori variabile di fase.

Funzioni di base dei sistemi CAD

Funzioni CAD-I sistemi nell'ingegneria meccanica sono suddivisi in funzioni di progettazione bidimensionale (2D) e tridimensionale (3D). Le funzioni 2D includono disegno, documentazione di progettazione; alle funzioni 3D - ottenendo modelli geometrici tridimensionali, calcoli metrici, visualizzazione realistica, trasformazione reciproca di modelli 2D e 3D. I modelli tridimensionali sono presentati sotto forma di una descrizione delle superfici che delimitano la parte, o un'indicazione degli elementi spaziali occupati dal corpo della parte. I modelli di superficie complessi sono ottenuti utilizzando varietà metodo cinematico , che includono lo stiramento di un dato contorno planare lungo la normale al suo piano, lo stiramento del contorno lungo una curva spaziale arbitraria, la rotazione del contorno attorno a un dato asse, lo stiramento della superficie tra diverse sezioni date. In caso di costruzione superfici scolpitepassando per punti dati nello spazio, applica modelli in forma di Bezier, e con i requisiti di elevata levigatezza della superficie - modelli nella forma B-spline... La sintesi dei modelli di assieme viene eseguita applicando operazioni di posizionamento e operazioni teoriche di insiemi di intersezione, unione, sottrazione ad elementi di libreria e modelli di parti componenti di nuova creazione. Alcuni sistemi prevedono anche l'esecuzione delle operazioni disposizione e posizionamento attrezzature, percorsi di collegamento, ecc.

Le caratteristiche importanti dei sistemi CAD includono parametrizzazione e associatività ... La parametrizzazione implica l'uso di modelli geometrici in forma parametrica, ad es. quando si rappresentano una parte o tutti i parametri di un oggetto, non costanti, ma variabili. Modello parametrico situato nel database è facilmente adattabile a diverse implementazioni specifiche e quindi può essere utilizzato in molti progetti specifici. In questo caso diventa possibile includere un modello parametrico di una parte in un modello di un'unità di assemblaggio con determinazione automatica delle dimensioni della parte dettate da vincoli spaziali. Questi vincoli sotto forma di dipendenze matematiche tra parte dei parametri dell'assieme riflettono l'associatività dei modelli.

La parametrizzazione e l'associatività giocano un ruolo importante nella progettazione di assiemi e blocchi, costituiti da un gran numero di parti. In effetti, un cambiamento nelle dimensioni di alcune parti influisce sulle dimensioni e sulla posizione di altre. Grazie alla parametrizzazione e all'associatività, le modifiche apportate dal progettista in una parte dell'assieme vengono automaticamente trasferite ad altre parti, provocando modifiche nei parametri geometrici corrispondenti in queste parti.

La corretta sintesi e modifica dei modelli solidi 3D dei prodotti è possibile utilizzando diversi metodi.

Il metodo più ovvio è la progettazione da parte del progettista del prodotto dei vincoli e delle condizioni imposti ai parametri del modello e che riflettono i requisiti di non intersezione dei corpi, allineamento dei fori, complanarità, perpendicolarità, ecc.

Il più moderno MCAD un metodo basato sull'utilizzo costruire un albero Modelli. Un albero di costruzione è la storia della modellazione di un assieme, in altre parole, una sequenza di operazioni per la creazione di un modello, ordinate in base al momento della loro esecuzione. Secondo questo metodo, apportare modifiche all'una o all'altra parte del modello implica andare all'inizio dell'albero che corrisponde alla parte che si sta modificando e, dopo aver apportato le modifiche, l'esecuzione ripetuta di tutte le operazioni di sintesi successive.

Il terzo modo è simulazione sincrona basato sul rilevamento automatico, grazie all'utilizzo di sistemi esperti, quelle restrizioni impostate dall'utente nel primo metodo. Di conseguenza, il lavoro del progettista è semplificato e non è richiesta la lunga ricostruzione dell'albero del modello.

Le funzioni dei sistemi CAD nell'ingegneria meccanica sono suddivise in funzioni di progettazione bidimensionale (2D) e tridimensionale (3D). Le funzioni 2D includono disegno, documentazione di progettazione; alle funzioni 3D - ottenendo modelli tridimensionali, calcoli metrici, visualizzazione realistica, trasformazione reciproca di modelli 2D e 3D.

Tra i sistemi CAD, ci sono sistemi "leggeri" e "pesanti". I primi si concentrano principalmente sulla grafica 2D, sono relativamente economici e meno impegnativi in \u200b\u200btermini di risorse di elaborazione. Questi ultimi sono focalizzati sulla modellazione geometrica (3D), sono più versatili, costosi, la documentazione del disegno in essi viene solitamente eseguita utilizzando lo sviluppo preliminare di modelli geometrici tridimensionali.

Le principali funzioni dei sistemi CAM: sviluppo di processi tecnologici, sintesi di programmi di controllo per apparecchiature tecnologiche con controllo numerico (CNC), modellazione di processi di lavorazione, compresa la costruzione di traiettorie del movimento relativo dell'utensile e del pezzo durante la lavorazione, generazione di postprocessori per specifici tipi di apparecchiature CNC (NC - Numerical Control), calcolo tempi di lavorazione.

I più famosi (dal 1999) sono i seguenti sistemi CAE / CAD / CAM progettati per l'ingegneria meccanica. Sistemi “pesanti” (tra parentesi è indicata l'azienda che ha sviluppato o distribuito il prodotto): Unigraphics (EDS Unigraphics); Solid Edge (Intergraph); Pro / Engineer (PTC - Parametric Technology Corp.), СЛТ1Л (Dassault Systemes), EUCLID (Matra Datavision), CADDS.5 (Computervision, ora parte di PTC), ecc.

Sistemi "leggeri": AutoCAD (Autodesk); ADEM; bCAD (ProPro Group, Novosibirsk); Caddy (Ziegler Informatics); Compass (Ascon, San Pietroburgo); Octopus (Sprut Technology, Naberezhnye Chelny); Credo (SRCC ASK, Mosca).

Sistemi che occupano una posizione intermedia (scala media): Cimatron, Microstation (Bentley), Euclid Prelude (Matra Datavision), T-FlexCAD (Top Systems, Mosca), ecc. Con la crescita delle capacità dei personal computer, il confine tra CAD "pesante" e "leggero" / I sistemi CAM vengono gradualmente cancellati.

Le funzioni dei sistemi CAE sono piuttosto diverse, poiché sono associate a procedure di progettazione per l'analisi, la modellazione e l'ottimizzazione delle soluzioni di progettazione. I sistemi CAE per la costruzione di macchine includono principalmente programmi per le seguenti procedure:

Modellazione di campi di grandezze fisiche, inclusa l'analisi della forza, che viene spesso eseguita in conformità con FEM;

Calcolo di stati e transitori a livello macro;

Modellazione di simulazione di sistemi di produzione complessi basati su modelli di accodamento e reti di Petri.

Esempi di sistemi per la modellazione di campi di grandezze fisiche secondo FEM: Nastran, Ansys, Cosmos, Nisa, Moldflow.

Esempi di sistemi per modellare processi dinamici a livello macro: Adams e Dyna - in sistemi meccanici, Spice - in circuiti elettronici, PA9 - per modellazione multidimensionale, i.e. per i sistemi di modellazione, i cui principi sono basati sull'influenza reciproca di processi fisici di varia natura.

Per la comodità di adattare il CAD alle esigenze di specifiche applicazioni, per il suo sviluppo, si consiglia di disporre di strumenti di adattamento e sviluppo nel sistema CAD. Questi strumenti sono rappresentati dall'una o dall'altra tecnologia CASE, compresi i linguaggi di estensione. Alcuni sistemi CAD utilizzano ambienti di lavoro nativi.

Ne sono un esempio l'ambiente interattivo orientato agli oggetti CAS.CADE nel sistema EUCLID, che contiene una libreria di componenti; in T-Flex CAD 3D, è possibile sviluppare add-on negli ambienti Visual C ++ e Visual Basic.

Le interfacce rappresentate dai formati di scambio interprogramma implementati nel sistema sono di grande importanza per garantire l'apertura dei sistemi CAD e la sua integrazione con altri sistemi automatizzati (AS). È ovvio che, prima di tutto, è necessario fornire collegamenti tra i sottosistemi CAE, CAD e CAM.

IGES, DXF, Express (standard ISO 10303-11, parte del set di standard STEP), SAT (formato principale AC1S), ecc. Sono usati come linguaggi - formati di scambio interprogramma.

I più promettenti sono i dialetti del linguaggio Express, che è spiegato dalla natura generale degli standard STEP, dalla loro attenzione su varie applicazioni, nonché dal loro utilizzo nei moderni sistemi di progettazione e produzione distribuiti. In effetti, formati come IGES o DXF descrivono solo la geometria degli oggetti, mentre gli scambi tra i vari sistemi CAD ei loro sottosistemi coinvolgono dati su varie proprietà e attributi dei prodotti.

Express è utilizzato in molti sistemi di interfaccia CAD / CAM. In particolare, l'ambiente SDA1 (Standard Data Access Interface) è compreso nel sistema CAD ++ STEP, in cui è possibile rappresentare dati su oggetti provenienti da diversi sistemi CAD e applicazioni (ma descritti secondo le regole del linguaggio Express). CAD ++ STEP fornisce l'accesso ai database dei più noti sistemi CAD con la presentazione dei dati estratti sotto forma di file STEP. L'interfaccia del programmatore consente di aprire e chiudere i file di progetto nei database, leggere e scrivere entità. Punti, curve, superfici, testo, esempi di soluzioni di design, dimensioni, collegamenti, immagini tipiche, complessi di dati, ecc. Possono essere utilizzati come oggetti.

Definizione di CAD, CAM e CAE

Secondo la sezione precedente, la progettazione assistita da computer (CAD) è una tecnologia che utilizza sistemi informatici per facilitare la creazione, la modifica, l'analisi e l'ottimizzazione dei progetti. Pertanto, qualsiasi programma che funzioni con la computer grafica, così come qualsiasi applicazione utilizzata nei calcoli ingegneristici, appartiene a sistemi di progettazione assistita da computer. In altre parole, una varietà di strumenti CAD va dai programmi di forme geometriche alle applicazioni specializzate di analisi e ottimizzazione. Tra questi estremi vi sono programmi per l'analisi delle tolleranze, il calcolo delle proprietà inerziali di massa, la modellazione con il metodo degli elementi finiti e la visualizzazione dei risultati dell'analisi. La funzione più basilare del GAD è la definizione della geometria della struttura (parti del meccanismo, elementi architettonici, circuiti elettronici, piani di costruzione, ecc.), Poiché la geometria determina tutte le fasi successive del ciclo di vita del prodotto. A tale scopo vengono solitamente utilizzati sistemi per lo sviluppo di disegni esecutivi e modellazione geometrica. Questo è il motivo per cui questi sistemi sono generalmente considerati sistemi CAD. Inoltre, la geometria definita in questi sistemi può essere utilizzata come base per ulteriori operazioni nei sistemi CAE e CAM. Questo è uno dei vantaggi più significativi del CAD, poiché consente di risparmiare tempo e ridurre gli errori associati alla necessità di definire da zero la geometria della struttura ogni volta che è necessaria in un calcolo. Si può quindi affermare che i sistemi CAD ei sistemi di modellazione geometrica sono i componenti più importanti del CAD.

La produzione assistita da computer (CAM) è una tecnologia che utilizza sistemi informatici per pianificare, gestire e controllare le operazioni di produzione attraverso un'interfaccia diretta o indiretta con le risorse di produzione di un'impresa. Uno degli approcci più maturi all'automazione industriale è il controllo numerico (CNC, numerical conovl - NC). Il CNC è l'uso di comandi programmati per controllare una macchina in grado di molare, tagliare, fresare, punzonare, piegare e altrimenti trasformare i pezzi in pezzi finiti. Al giorno d'oggi, i computer sono in grado di generare grandi programmi per macchine CNC sulla base dei parametri geometrici dei prodotti dal database CAD e delle informazioni aggiuntive fornite dall'operatore. La ricerca in questo settore si sta concentrando sulla riduzione della necessità di intervento da parte dell'operatore.

Un'altra importante funzione dei sistemi di produzione automatizzata è la programmazione di robot che possono operare in aree automatizzate flessibili selezionando e posizionando strumenti e pezzi in lavorazione su macchine CNC.I robot possono anche svolgere le proprie attività, come saldatura, assemblaggio e trasferimento di attrezzature e parti. officina.

Anche la pianificazione del processo viene gradualmente automatizzata. Un piano di processo può definire la sequenza di operazioni per realizzare un dispositivo dall'inizio alla fine su tutte le apparecchiature richieste. Sebbene la pianificazione del processo completamente automatizzata, come notato, sia quasi impossibile, il piano di lavorazione per una parte specifica potrebbe essere generato automaticamente se esistono già piani di lavorazione per parti simili. Per questo, è stata sviluppata una tecnologia di raggruppamento che consente di combinare dettagli simili su una famiglia. Le parti sono considerate simili se il commercio all'ingrosso ha caratteristiche di produzione comuni (cave, scanalature, smussi, fori, ecc.). Per il rilevamento aEggomalgico della somiglianza delle parti, la sfera di dati CAD deve contenere informazioni su tali caratteristiche. Questa attività viene eseguita utilizzando la modellazione orientata agli oggetti o il riconoscimento delle caratteristiche.

Inoltre, il computer può essere utilizzato per identificare la necessità di ordinare materie prime e parti acquistate, nonché determinarne le quantità in base al programma di produzione. Questa attività è denominata pianificazione del fabbisogno di materiali (MRP). Il computer può anche essere utilizzato per monitorare lo stato delle macchine in officina e inviare loro i lavori appropriati.

L'ingegneria assistita da computer (CAE) è una tecnologia che utilizza sistemi informatici per analizzare la geometria CAD, simulare e studiare il comportamento del prodotto per migliorarne e ottimizzarne la progettazione. Gli strumenti CAE possono eseguire diversi tipi di analisi. I programmi per i calcoli cinematici, ad esempio, sono in grado di determinare i percorsi e le velocità di collegamenti e meccanismi. È possibile utilizzare programmi di analisi dinamica di spostamento elevato per determinare carichi e spostamenti in dispositivi compositi complessi come le automobili. I programmi di verifica e analisi per la logica e la sincronizzazione simulano il funzionamento di circuiti elettronici complessi.

Apparentemente, di tutti i metodi di analisi del computer, il metodo degli elementi finiti (FEM) è il più utilizzato nella progettazione. Viene utilizzato per calcolare sollecitazioni, deformazioni, trasferimento di calore, distribuzione del campo magnetico, flussi di fluidi e altri problemi con mezzi continui, che sono semplicemente impraticabili da risolvere con qualsiasi altro metodo. Nel metodo degli elementi finiti, il modello analitico di una struttura è una combinazione di elementi, grazie ai quali viene scomposto in parti separate che possono già essere elaborate da un computer.

Come notato in precedenza, l'utilizzo del metodo degli elementi finiti richiede un modello astratto al livello appropriato, non il costrutto stesso. Un modello astratto differisce da una costruzione in quanto si forma eliminando dettagli irrilevanti e riducendo le dimensioni. Ad esempio, un oggetto tridimensionale con uno spessore ridotto può essere rappresentato come un guscio bidimensionale. Il modello viene creato in modo interattivo o automatico. Il modello astratto finito è scomposto in elementi finiti che formano un modello analitico. Gli strumenti software che consentono di costruire un modello astratto e scomporlo in elementi finiti sono chiamati preprocessori. Dopo aver analizzato ogni elemento, il computer raccoglie i risultati e li presenta in un formato visivo. Ad esempio, le aree ad alta tensione possono essere evidenziate in rosso. I software che forniscono il rendering sono chiamati postprocessori.

Sono disponibili molti strumenti software per l'ottimizzazione della progettazione. Sebbene gli strumenti di ottimizzazione possano essere classificati come CAE, di solito vengono considerati separatamente. È in corso la ricerca per determinare automaticamente la forma di una struttura combinando ottimizzazione e analisi. In questi approcci, si assume che la forma iniziale della struttura sia semplice, come, ad esempio, in un oggetto bidimensionale rettangolare costituito da piccoli elementi di diversa densità. Viene quindi eseguita una procedura di ottimizzazione per determinare i valori di densità specifici per raggiungere un obiettivo specifico entro i vincoli di stress. L'obiettivo è spesso ridurre al minimo il peso. Dopo aver determinato i valori di densità ottimali, viene calcolata la forma ottimale dell'oggetto. Si ottiene scartando elementi con bassi valori di densità.

Il bello dell'analisi del progetto e delle tecniche di ottimizzazione è che consentono al progettista di vedere il comportamento del prodotto finale e identificare possibili errori prima di costruire e testare prototipi reali, evitando certi costi. Poiché il costo di progettazione nelle ultime fasi di sviluppo e produzione del prodotto aumenta in modo esponenziale, le prime ottimizzazioni e miglioramenti (possibili solo grazie agli strumenti analitici del CAE) ripagano riducendo sensibilmente tempi e costi di sviluppo.

Pertanto, le tecnologie CAD, CAM e CAE riguardano l'automazione e l'aumento dell'efficienza di fasi specifiche del ciclo di vita del prodotto. Sviluppandosi in modo indipendente, questi sistemi non hanno ancora pienamente realizzato il potenziale per l'integrazione di progettazione e produzione. Per risolvere questo problema, è stata proposta una nuova tecnologia, chiamata computerizzata

produzione integrata (computer - produzione integrata - С / М). CIM sta cercando di collegare insieme le "isole di automazione" e di trasformarle in un sistema fluido ed efficiente. CIM prevede l'utilizzo di un database computerizzato per gestire al meglio l'intera azienda, in particolare contabilità, pianificazione, consegna e altre attività, non solo progettazione e produzione, che erano coperte dai sistemi CAD, CAM e CAE. Il C1M è spesso definito una filosofia aziendale, non un sistema informatico.

Infine, i sistemi di gestione dei dati di ingegneria (PDM - Product Data Management) forniscono l'archiviazione e la gestione della documentazione di progettazione per i prodotti sviluppati, la manutenzione delle modifiche nella documentazione, la conservazione della cronologia di queste modifiche, ecc.

Quindi, il termine CAD (sistema di automazione della progettazione) implica un approccio integrato allo sviluppo del prodotto e include un set di sistemi CAD / CAM / CAE. Lo sviluppo di sistemi per la modellazione geometrica, l'analisi e il calcolo delle caratteristiche del prodotto è accompagnato dall'integrazione all'interno dell'azienda. Il mercato globale delle soluzioni CAD / CAM stand-alone è già saturo, i sistemi hanno funzionalità simili e i tassi di crescita di questo segmento di mercato sono minimi. Per questo motivo, si rafforza l'integrazione dei sistemi CAD / CAM / CAE con i sistemi PDM, che consentono di archiviare e gestire la documentazione di progettazione per i prodotti sviluppati, apportare modifiche alla documentazione e mantenere la cronologia di tali modifiche. L'estensione delle funzioni PDM a tutte le fasi del ciclo di vita del prodotto le trasforma in sistemi PLM (Product Lifecycle Management). Lo sviluppo dei sistemi PLM garantisce la massima integrazione dei processi di progettazione, produzione, modernizzazione e supporto dei prodotti enterprise e, infatti, ha molto in comune con il concetto di supporto integrato del ciclo di vita del prodotto (tecnologie CALb).

CAD - assistenza informatica nella progettazione, in altre parole, un programma di disegno.
CAMERA - assistenza informatica nella produzione.
CAE - assistenza informatica nei calcoli ingegneristici.
GIS - sistema d'informazione geografica.
Un grande aiuto nella preparazione di questo materiale è stato fornito dall'articolo di Sergey Kotov dell'Università Politecnica di Tomsk "Panoramica del mercato CAD e risorse informative su Internet"forniti da loro stessi.

Cerca nel sito www.site:

Ricerca personalizzata

Innanzitutto, alcune statistiche:

Distribuzione dell'influenza delle società di sviluppo sul mercato CAD

Distribuzione dell'influenza degli operatori di mercato nei sistemi automatizzati di preparazione della produzione

T-FLEX CAD

Il sistema di progettazione e disegno parametrico T-FLEX CAD è lo sviluppo dell'azienda russa "Top Systems". Il sistema ha le seguenti caratteristiche principali: progettazione e modellazione parametrica; progettazione e disegni di assemblaggio; set completo di funzioni per la creazione e la modifica dei disegni; modellazione spaziale basata sulla tecnologia ACIS; modellazione solida tridimensionale parametrica; gestione dei disegni; preparazione dei dati per i sistemi CNC; imitazione del movimento della struttura.
T-FLEX CAD è stato presentato nella Best CAD Review 1997.
Sviluppatore - Top-Systems, Mosca
http://www.tflex.com
http://www.topsystems.ru
- una pagina su Tflex sul mio sito.

bCAD

bCAD - un progetto software finalizzato allo sviluppo di nuove tecnologie per la grafica 3D e CAD, oltre a programmi per schizzi 2D e disegno preciso, modellazione 3D e rendering fotorealistico, un sistema software per la modellazione 3D e visualizzazione per PC. bCAD è progettato e sviluppato come una workstation universale per un progettista, che consente di eseguire un'ampia gamma di lavori in modalità end-to-end - dal disegno al modello volumetrico e viceversa - dalla rappresentazione tridimensionale alle proiezioni piane: per l'esecuzione di documentazione tecnica che soddisfa i requisiti delle norme, per ottenere immagini realistiche, preparazione dati per i sistemi di regolamento. Combina CAD, modellazione 3D e rendering fotorealistico.
Sviluppatore - ProPro Group, Novosibirsk.
http://www.propro.ru

BUSSOLA

Uno dei principali prodotti russi. Un sistema CAD progettato per una vasta gamma di lavori di progettazione e sviluppo, facile da imparare, facile da usare e allo stesso tempo ha un costo accettabile per le complesse apparecchiature delle imprese russe, comprese quelle medie e piccole. Permette di eseguire la progettazione e costruzione bidimensionale, la rapida preparazione e rilascio di varie documentazioni di disegno e di progettazione, la creazione di testi tecnici e documenti grafici.
Sviluppatore - Askon, Russia.
http: //www.ascon.ru/

CADMECH

CADMECH - un sistema di progettazione per parti e unità di assemblaggio basato su AutoCAD.
CADMECH Desktop - un sistema di progettazione tridimensionale per parti e unità di assemblaggio basato su Mechanical Desktop.
Sviluppato da NPO Intermech, Minsk.
http://www.intermech.host.ru

CADRA

Sistema di progettazione e disegno 2D per ingegneria meccanica.
Sviluppatore - SofTECH, Inc., USA.
http://www.softech.com

CADkey

Pacchetto di grafica 3D per la progettazione, modellazione solida, superficiale e wireframe, visualizzazione e documentazione di parti semplici e complesse e unità di assemblaggio. 250.000 installazioni in diversi paesi.

Sviluppatore - Baystate Technologies, USA. http://www.cadkey.com http://www.cadkey.de http://www.cadkey.lv/ http://www.colla.lv

DesignCAD Pro

Sistema di progettazione e simulazione 2D e 3D per designer e designer professionisti.
Sviluppatore - ViaGrafix, USA.
http://www.viagrafix.com

IronCAD

Sistema di progettazione assistita da computer per l'ingegneria meccanica. Fornisce progettazione 2D e modellazione solida 3D.

Sviluppatore - Visionary Design Systems, Inc., USA. http://www.ironcad.com

BlueCAD

BlueCAD è un sistema CAD 2D / 3D per lavorare su personal computer.
Sviluppatore - CADWare, Italia.
http://www.cadware.it

Surface Express

Sistema di modellazione delle superfici.
Sviluppatore - MCS, Inc., USA.
http://www.mcsaz.com

Rinoceronte

Un sistema NURBS comune è la modellazione.
Sviluppatore - Robert McNeel & Associates, USA.
http://www.rhino3d.com

CADdy

In termini di funzionalità, il sistema CADdy occupa una posizione intermedia tra i sistemi di basso e alto livello. Progettato per risolvere complesse tecnologie integrate dalla fase di progettazione alla fase di produzione in settori quali:
- architettura;
- progettazione di impianti industriali;
- ingegnere meccanico;
- elettronica;
- attrezzature edili (riscaldamento, ventilazione, idraulica, elettrotecnica);
- reti e strade di ingegneria;
- geodesia, cartografia.

Lo sviluppatore è ZIEGLER-Informatics GmbH, Germania.
http://www.caddy.de
http://www.plaza.ch
http://www.caddy.ru

OmniCAD

Un sistema per la progettazione bidimensionale, il disegno e la modellazione tridimensionale delle superfici.

Lavori solidi

Potente pacchetto CAD di ingegneria per la modellazione parametrica solida di parti e assiemi complessi. Un sistema di progettazione di classe media basato sul kernel geometrico parametrico Parasolid. Creato specificamente per l'uso su personal computer con sistemi operativi Windows 95 e Windows NT.
Sviluppatore - SolidWorks Corporation, USA.
http://www.solidworks.com
http://www.uscad.com
http://www.delcam.ru,
http://www.ascon.ru,
http://www.intersed.kiev.ua/,
www.delcam-ural.ru,
http://www.colla.lv,
http://www.solidworks.lv/

SolidEdge

SolidEdge è un rivoluzionario sistema di progettazione assistita da computer per la progettazione di sottoassiemi e la modellazione geometrica di singole parti. Solid Edge è progettato specificamente per la progettazione di prodotti di ingegneria meccanica. È un sistema di livello intermedio che fornisce una modellazione parametrica orientata agli oggetti efficiente nell'ambiente Windows. Basato sul nucleo di modellazione geometrica Parasolid.
Sviluppatore - Unigraphics Solutions, USA.

Cimatron

Cimatron è un sistema CAD / CAM integrato che fornisce un set completo di strumenti per la progettazione del prodotto, sviluppo di disegni e documentazione di progettazione, analisi ingegneristica, creazione di programmi di controllo per macchine CNC. Cimatron soddisfa le esigenze e le richieste della più ampia gamma di utenti, funziona su varie piattaforme, inclusi i personal computer. Il sistema è utilizzato da circa 6.000 aziende in tutto il mondo.
Sviluppatore - Cimatron Ltd., Israele.

VISI - Serie

Sistema CAD / CAM sviluppato. Fornisce progettazione e disegno bidimensionale, modellazione tridimensionale di superfici e solidi, generazione di programmi per macchine CNC, visualizzazione della lavorazione dei pezzi.
Sviluppatore - Vero International, Inc., USA.
http://www.veroint.com
http://www.verosoftware.com

ELICA

HELIX Design System è un sistema CAD avanzato per la progettazione 2D e 3D nell'ingegneria meccanica, nella progettazione e in altri settori. Consente la progettazione 2D, wireframe 3D, modellazione di superfici e solidi.
Sviluppatore - MicroCADAM Ltd., Regno Unito.
http://www.microcadam.co.uk

Modulo-Z

Sistema di progettazione e disegno 2D, modellazione 3D di superfici e solidi, visualizzazione e animazione per progettazione, visualizzazione e progettazione professionale.
Sviluppatore - Autodessys, Inc., USA.

Alias¦Wavefront

Prodotti software comuni per schizzi e disegni 2D e 3D, modellazione 3D di superfici e solidi, visualizzazione e animazione per la progettazione e l'ingegneria professionale.
Sviluppatore - Alias¦Wavefront, Canada.
http://www.aw.sgi.com
http://aliaswavwfront.com

CoCreate

Famiglia di prodotti per la progettazione e la gestione dei dati di progetto: ME10 - progettazione e disegno; SolidDesigner - modellazione solida e gestione dei dati di progetto.
Sviluppatore - CoCreate Software, Inc., Germania.
http://www.cocreate.com

VX VISION

Sistema CAD / CAM / CAE di medio livello.
Sviluppatore - Varimetrix Corp., Ltd., USA.
http://www.vx.com

CADMAX

CADMAX SolidMaster - un sistema di progettazione assistita da computer che fornisce progettazione bidimensionale, superficie tridimensionale e modellazione solida.
Sviluppatore - CADMAX Corp., USA.

BRAVO

Una famiglia di prodotti per la progettazione, la preparazione della documentazione di progettazione, la preparazione della produzione e la gestione del progetto nell'ingegneria meccanica. Prodotti: Bravo XL, Bravo Sheet Metal Fabricator, Bravo NCG, Bravo Frame.
Sviluppatore - Applicon, Inc., USA.
http://www.applicon.com

MicroStation

MicroStation è un sistema CAD 2D / 3D professionale e ad alte prestazioni per lavori di disegno, ingegneria, visualizzazione, analisi, gestione di database e modellazione. Offre possibilità virtualmente illimitate per designer e designer su DOS, Windows e vari tipi di computer.
MicroStation 95 - un sistema di lavoro collettivo, che dia a tutti i membri del gruppo una garanzia di mutuo accordo indipendentemente dallo sviluppo hardware delle piattaforme.
Sviluppatore - Bentley, USA.

Genio

I prodotti Genius sono software di progettazione e disegno per l'ingegneria meccanica che utilizza AutoCAD.

Genius Desktop - Sistema orientato agli oggetti di progettazione tridimensionale di parti meccaniche e assiemi basato su Mechanical Desktop. Il pacchetto offre ulteriori strumenti utili per l'applicazione di elementi strutturali tipici, riempiendo la struttura con prodotti standard sotto forma di modelli solidi e semplifica notevolmente il lavoro del progettista nella gestione dei componenti dell'assieme. Fornisce librerie di parti standard sotto forma di iPart già pronte per un'ampia gamma di standard.
Genio 14 è un prodotto che fornisce progettazione e disegno bidimensionale assistito da computer ad alte prestazioni nell'ingegneria meccanica nell'ambiente AutoCAD R14.
Genius LT 97 - un sistema di progettazione bidimensionale assistito da computer progettato per creare e progettare disegni tecnici e documentazione di progettazione basati su AutoCAD LT 97. Genius LT 97 include componenti standard, un'interfaccia utente automatizzata e una serie di funzionalità che aumentano la produttività nell'ambiente AutoCAD LT 97.

Sviluppatore - Genius CAD-Software GmbH, Germania.

Soluzioni di alimentazione

La famiglia di prodotti Power Solutions copre tutte le fasi del ciclo produttivo:
- PowerShape - Sistema di modellazione 3D.
- PowerMILL - Sistema autonomo potente e facile da usare per la preparazione automatica dei programmi di controllo per la lavorazione di fresatura a 3/4 coordinate su qualsiasi macchina CNC di prodotti progettati in qualsiasi sistema CAD.
- CopyCAD - un sistema per convertire i dati ottenuti da una macchina di misura a coordinate in un modello di superficie del computer.
- PowerINSERT - pacchetto per il controllo della precisione mediante macchine di misura a 3 assi.
- ArtCAM Pro - un pacchetto per creare uno scarico volumetrico basato su un disegno piano e creare programmi di controllo per la sua lavorazione.
- CONDOTTO 5 - CAD / CAM - un sistema che consente la modellazione, il disegno e la preparazione di programmi di controllo per macchine CNC.

Sviluppatore - DELCAM Plc., UK.

hyperMILL

Un pacchetto che consente di implementare il collegamento tecnologico finale nella tecnologia CAD / CAM / CAE end-to-end: preparazione di programmi di controllo per macchine CNC e produzione di prodotti.
Sviluppatore - Open Mind Software Technologies GmbH, Germania.
http://www.openmind.de
http://www.acad.co.uk
http://www.autodesk.com

EdgeCAM

Sistema CAM. Soluzioni per fresatura, superficie, tornitura e lavorazione EDM di pezzi.
Sviluppatore - Pathtrace, Regno Unito.
http://www.pathtrace.com

ESPRIT

CAD / CAM è un sistema basato sul nucleo Parasolid.
Sviluppatore - DP Technology, USA.
http://www.dptechnology.com

SolidCAM

Un pacchetto per la generazione di programmi di controllo per macchine CNC durante la lavorazione di parti contenenti superfici complesse o geometrie solide. Fornisce fresatura, tornitura e visualizzazione del processo di lavorazione a 2,5 e 3 assi.
Sviluppatore - CADTECH, Israele.

MasterCAM

CAD / CAM è un sistema che occupa una posizione di leadership nel mondo in termini di numero di vendite e installazioni di pacchetti tra i sistemi CAD / CAM. Fornisce wireframe e modellazione di superfici di parti, visualizzazione e documentazione di parti semplici e complesse e unità di assemblaggio, sviluppo di programmi di controllo per tornitura, fresatura, lavorazione a scarica elettrica su macchine CNC.
Sviluppatore - Software CNC, USA.

PEPS

CAM - un sistema per la preparazione automatizzata di fresatura, tornitura, laser, lavorazione a scarica elettrica di parti.
Sviluppatore - Camtek Ltd., Regno Unito.
http://www.camtek.co.uk

POLPO

Sistema di progettazione tecnologica.
Sviluppatore - JSC "Sprut-Technology", Naberezhnye Chelny, Russia.
http://www.sprut.ru

EUCLID3

Il sistema CAD di alto livello EUCLID, che copre tutte le fasi di progettazione, è stato sviluppato da MATRA DATAVISION, con un fatturato di oltre 10 miliardi di dollari. L'azienda sviluppa, vende e mantiene software CAD / CAM / CAE / PDM e ambiente software per la creazione di applicazioni. I principali prodotti dell'azienda hanno marchi: EUCLID, PRELUDE, CAS.CADE. Sono destinati ad aree come aviazione, spazio, automobilistico, difesa, elettromeccanica, design industriale, ingegneria nucleare, ingegneria, beni di consumo e altro ancora.
Sviluppatore - MATRA DATAVISION, Francia. In connessione con l'ingresso di MATRA Datavision nel consorzio EADS (la cui quota di controllo è di proprietà del proprietario di MATRA Datavision Jean-Luc Lagardere) la società è diventata EADS MATRA Datavision

CATIA

Soluzioni CATIA / CADAM è un sistema CAD / CAM / CAE universale completamente integrato di alto livello, che consente di garantire l'implementazione parallela del ciclo di progettazione e produzione CATIA, essendo un sistema universale di progettazione, test e produzione assistito da computer, è ampiamente utilizzato nelle grandi imprese di costruzione di macchine in tutto il mondo per la progettazione assistita da computer, la preparazione della produzione, reingegnerizzazione. Il numero di aziende utilizzatrici CATIA supera gli 8mila.

Funzioni supportate Soluzioni CATIA / CADAM:
- amministrazione: pianificazione, gestione delle risorse, ispezione e documentazione del progetto;
- la modellazione più perfetta;
- descrizione di tutti i collegamenti meccanici tra i componenti dell'oggetto e portarli in uno stato di interposizione spaziale;
- analisi automatica dei conflitti geometrici e logici
- analisi delle proprietà di assiemi complessi;
- sviluppato strumenti per tracciare sistemi di comunicazione nel rispetto delle limitazioni specificate;
- applicazioni specializzate per la preparazione tecnologica della produzione.

DASSAULT SYSTEMES (Francia) e IBM (USA) sono sviluppatori e distributori congiunti di sistemi di progettazione assistita da computer. Negli ultimi tre anni, due CATIA hanno coesistito in parallelo: le versioni 4 e 5, con la versione 4 solo su workstation e sul core DASSAULT SYSTEMES, e la versione 5 per PC sul core MATRA CASCADE (http://www.opencascade.com ).

Unigraphics

Sistema Unigraphics è un sistema CAD / CAM / CAE di alto livello. Unigraphics consente la progettazione completamente virtuale di prodotti, la lavorazione di parti di forme complesse, dispone di un database completamente associativo del modello master, Soluzioni Unigraphics, una delle società di CAD, produzione e gestione dei progetti in più rapida crescita, sviluppa, vende e supporta software di automazione della progettazione, produzione, analisi ingegneristica e gestione dei progetti per tutti i settori dell'industria, inclusi i settori automobilistico, aeronautico e spaziale. costruzione di macchine utensili, produzione di beni di consumo, ecc.
Famiglia di prodotti Unigraphics Solutions, Inc: Soluzioni Unigraphics, Parasolid, Solid Edge, Unigraphics, IMAN, ProductVision, GRIP.
Sviluppatore - Unigraphics Solutions, Inc., USA.

MSC / InCheck

QuickFill 3D

Un programma che consente nelle prime fasi della progettazione del prodotto di analizzare la fusione utilizzando un modello solido tridimensionale. Fornisce al progettista la possibilità di osservare il processo di riempimento dello stampo ad iniezione fornendo risultati ai seguenti parametri: tempo di riempimento dello stampo; il tempo di raffreddamento volò; distribuzione della temperatura; la presenza di "conchiglie"; peso del prodotto finito.
Sviluppatore - Advanced CAE Technologies, Inc., USA.

DEFCAR

CAD / CAM è un sistema per la progettazione e la preparazione della produzione nella cantieristica navale.
Sviluppatore - Defcar Ingenieros, S.L., Spagna.
http://www.defcar.es
http://www.defcar.com

VUTRAX

Vutrax PCB CAD - sistema di progettazione assistita da computer per circuiti elettronici e circuiti stampati.
Sviluppatore - Computamation Systems Limited, Regno Unito.
http://www.vutrax.co.uk

Protel

Protel PCB CAD - un sistema di progettazione assistita da computer sviluppato per circuiti elettronici e circuiti stampati.
Sviluppatore - Protel Technology Inc., USA.
http://www.protel.com

UNICAM

UNICAM - progettazione e produzione assistita da computer di circuiti elettronici e circuiti stampati.
Sviluppatore - Unicam Software, Inc., USA.
http://www.unicam.com

CAD STAR

Sistema sviluppato di progettazione assistita da computer e produzione di circuiti elettronici e circuiti stampati.
Sviluppatore - Zuken-Redag Group, Ltd., UK.
http://www.redac.co.uk

SoftCAD

CAD per la progettazione 2D e 3D in architettura e costruzione. Serie di prodotti: ArchiTECH.PC, SoftCAD.3D, SoftCAD.2D.
Sviluppatore - SoftCAD International, USA.
http://www.softcad.com

WorkShop di progettazione

Un sistema per la modellazione tridimensionale fotorealistica e il design in architettura.
Sviluppatore - Artifice, Inc., USA.
http://www.artifice.com

REBIS

Una serie di prodotti per la progettazione automatizzata 2D / 3D di impianti industriali.
Sviluppatore - Rebis, Inc., USA.
http://www.rebis.com

CADVANCE

Sistema CAD professionale per architetti, ingegneri, designer in edilizia e architettura.
Sviluppato da Fit, Inc., USA.
http://www.cadvance.com

Planit

Un sistema di progettazione 2D e 3D assistito da computer per designer professionisti.
Sviluppatore - Planit Millenium, USA.
http://www.planit.com

LS-DYNA

Sviluppatore LSTC (Livermore Software Technology Corp.), una divisione commerciale del famoso centro nucleare LLNL (Lawrence Livermore National Laboratory http://www.llnl.gov), USA. Si sviluppa dal 1976. Un pacchetto software computazionale universale incentrato sulla modellazione numerica di processi altamente non lineari e veloci in problemi termomeccanici nella meccanica dei corpi deformabili e fluidi. Le applicazioni civili includono crash test, formatura di metalli, problemi generali di resistenza dinamica, frattura, interazione di strutture deformabili con liquidi e gas, ecc.
http://www.lsdyna.com
http://www.feainformation.com/ - Notizie e molti collegamenti a siti orientati ai problemi sulle applicazioni del pacchetto
http://www.cadfem.ru/ - Sito del distributore generale di LS-DYNA nella CSI

STAR-CD

Sviluppatore Gruppo CD-Adapco, Gran Bretagna. Si sviluppa dal 1987. Un pacchetto pesante polivalente per la risoluzione di problemi di meccanica dei fluidi (CFD), focalizzato su attività industriali di qualsiasi complessità.
http://www.cd.co.uk
http://www.adapco-online.com - Una selezione di materiali dalle conferenze degli utenti, suggerimenti utili
http://www.cfd-online.com/Forum/starcd.cgi - Forum sugli aspetti pratici dell'utilizzo del pacchetto
http://www.cadfem.ru/ - Sito del distributore generale di STAR-CD nella CSI

AutoSEA

Sviluppatore VASCi (Scienze vibrazionali acustiche), STATI UNITI D'AMERICA. Pacchetto computazionale pesante per analisi vibroacustiche nella gamma di frequenze medie e alte.
http://www.vasci.com
http://www.cadfem.ru/ - Sito del distributore generale di AutoSEA nella CSI

LVMFlow

sistema CAM professionale di modellazione 3D al computer dei processi di fonderia, che consente di automatizzare la postazione di lavoro del tecnologo - fonderia e di ridurre il tempo e il denaro spesi per la preparazione di nuovi prodotti.
http://www.cadinfo.net/.

Per il CAD elettronico, può essere consigliata la seguente pagina: http://www.rodnik.ru/htmls/f_main.htm. È inoltre possibile scaricare la documentazione per questi sistemi CAD qui.

Categorie di compiti per la soluzione dei quali vengono utilizzati più spesso i sistemi CAE (computer aided engineering). Architettura e principio di funzionamento del pacchetto CAE standard, i principali esempi di sistemi: Salome, ANSYS (Swanson Analysis Systems) e MSC.Nastran, loro caratteristiche.

Inviare il tuo buon lavoro nella knowledge base è semplice. Utilizza il modulo sottostante

Studenti, dottorandi, giovani scienziati che utilizzano la base di conoscenza nei loro studi e nel loro lavoro te ne saranno molto grati.

postato su http://www.allbest.ru/

introduzione

L'emergere e il successivo sviluppo di tecnologie di calcolo ad alte prestazioni è stato causato dalla necessità di eseguire calcoli matematici per vari studi. Nonostante il fatto che i metodi e gli algoritmi per questi calcoli non siano particolarmente complessi, il volume dei calcoli stessi è così significativo che è quasi impossibile per un piccolo gruppo di ricercatori eseguirli entro un lasso di tempo accettabile e con la giusta qualità.

I primi pacchetti di ingegneria sono stati creati alla fine degli anni '60 e all'inizio degli anni '70 proprio per automatizzare i calcoli di routine. Nella letteratura in lingua inglese, tali pacchetti sono designati con l'abbreviazione CAE (computer aided engineering), e in Russia questo concetto fa parte del CAD (Computer Aided Design). I compiti per i quali i sistemi CAE vengono utilizzati più spesso possono essere suddivisi nelle seguenti categorie:

· Calcoli di resistenza di varie parti e assiemi (calcolo di deformazioni elastoplastiche e sollecitazioni);

· Calcoli idrodinamici (calcolo delle caratteristiche di vari flussi monofase e multifase, nonché della loro evoluzione nel tempo);

· Calcoli termodinamici (calcolo del riscaldamento e raffreddamento di parti e assiemi);

· Calcolo di campi elettrici, magnetici ed elettromagnetici;

· Varie combinazioni dei precedenti tipi di attività.

principio di funzionamento del sistema dell'architettura

1. Architettura e principio di funzionamento del pacchetto CAE standard

La maggior parte dei pacchetti CAE si basa sul metodo degli elementi finiti. L'idea di questo metodo è quella di sostituire una funzione continua che descrive il fenomeno o processo in esame con un modello discreto, che è costruito sulla base di un insieme di funzioni continue a tratti definite su un numero finito di sottodomini. Ciascuna di queste sottoregioni è finita e rappresenta una parte (elemento) dell'intera regione, quindi sono chiamate elementi finiti... La regione geometrica indagata è suddivisa in elementi in modo tale che su ciascuno di essi la funzione sconosciuta sia approssimata da una funzione di prova. Questa partizione è chiamata griglia computazionale.

Ad esempio, si consideri una barra d'acciaio cilindrica, un'estremità della quale è posta in un incendio. La sezione dell'asta esposta alla fiamma viene riscaldata attivamente. Cioè, una fonte di calore agisce sulla sua superficie cilindrica. Il resto dell'asta si riscalda solo a causa del fenomeno della conduttività termica: il trasferimento di calore dalle aree calde a quelle più fredde. Nel caso più grezzo, lo stelo può essere diviso in due parti: con una fonte di calore sulla superficie cilindrica e con una fonte di calore nella sezione del cilindro parallela alla base. Pertanto, un compito complesso (difficile) è diviso in due più semplici.

Tuttavia, i problemi risultanti sono ancora troppo complessi per essere risolti in forma generale, poiché le loro soluzioni sono dipendenze esponenziali complesse su coordinate e tempo. Per semplificare, puoi dividere l'asta in frammenti più piccoli (elementi) e negli elementi vicino alla superficie, impostare il rilascio di calore nel loro intero volume, e non solo al confine (in determinate condizioni, questo è giustificato), e negli elementi rimanenti, a causa della loro piccolezza, cerca una soluzione approssimativa sotto forma di una dipendenza più semplice (lineare o quadratica). In questo caso, un sistema complesso di equazioni differenziali per un elemento è ridotto a un sistema più semplice di equazioni algebriche. Con questo approccio, trovare una soluzione per ogni singolo problema sarà molto più semplice.

La complessità di questo approccio risiede nella necessità di risolvere un gran numero di tali problemi semplificati. Nelle attività moderne vengono utilizzate griglie con decine e centinaia di milioni di elementi. Pertanto, i pacchetti di ingegneria vengono creati utilizzando tecnologie di programmazione parallela per fornire la potenza di calcolo necessaria.

Anche la creazione di una buona mesh computazionale è un compito non banale. Ciò è dovuto al fatto che le parti della macchina reale hanno una geometria complessa ed è necessario dividerle in tali elementi in modo che le soluzioni approssimative non differiscano molto da quelle esatte. Pertanto, oltre ai pacchetti CAE stessi, esiste un gran numero di applicazioni che svolgono solo una funzione importante: la generazione di mesh computazionali. Nella letteratura in lingua inglese, vengono chiamate tali applicazioni mesher.

Viene chiamato il modulo responsabile della risoluzione del sistema di equazioni corrispondenti alla griglia formata risolutore (nella letteratura inglese: risolutore). Riceve tutti i dati originali e li elabora in base ai metodi in esso implementati.

Attualmente, la modellazione al computer che utilizza i sistemi CAE è una parte significativa del lavoro in qualsiasi progetto scientifico o ingegneristico serio. Esistono soluzioni commerciali ben note sul mercato dei sistemi CAE, ad esempio ANSYS, Deform, Simulia (ex Abaqus) e altri. Il costo delle licenze per questi prodotti ammonta a centinaia di migliaia e milioni di rubli, ma esistono anche sistemi CAE relativi al software libero.

Tra i pacchetti CAE gratuiti, i più famosi sono: Salome, OpenFoam, Elmer. Come principali svantaggi di questi pacchetti, si può notare l'interfaccia poco sviluppata e la mancanza di documentazione, specialmente in russo. Tuttavia, la possibilità di utilizzarli su un numero qualsiasi di processori senza alcun costo finanziario per l'acquisizione rende i sistemi CAE gratuiti molto interessanti per l'uso in piccole aziende e istituti scolastici.

2. Esempi diCAE-sistemi

Salome

La maggior parte dei pacchetti CAE sono pacchetti software completi che contengono tutto ciò che è necessario per eseguire la modellazione agli elementi finiti. Salome è una piattaforma che fornisce funzioni di pre-elaborazione e post-elaborazione delle attività ( pre-elaborazione e post produzione), cioè sono presenti definizioni di geometria, costruzione di mesh, definizione della "traiettoria" dei calcoli, visualizzazione dei risultati, ecc. Manca dei componenti più importanti: risolutori, ma la piattaforma Salome può essere estesa con moduli gratuiti o commerciali di terze parti.

Lo scopo principale della piattaforma Salome è creare una sorta di ambiente unificato, dopo aver studiato il quale l'utente sarà in grado di elaborare i dati iniziali e ricevuti in una shell familiare, indipendentemente dal solutore utilizzato. È possibile collegare i solutori ANSYS e altri pacchetti commerciali a questa shell scrivendo moduli speciali o script di controllo che possono essere scritti in Python o C ++.

Il linguaggio interno della piattaforma è Python e la piattaforma stessa ha una console Python incorporata che può essere utilizzata per eseguire script personalizzati e automatizzare l'elaborazione di molte attività comuni (elaborazione batch).

UNNSYS

Pacchetto agli elementi finiti. ANSYS, Inc. da 35 anni è uno dei leader del mercato CAE http://www.ansys.ru/ov, sviluppa e offre un'ampia gamma di prodotti software per l'analisi ingegneristica automatizzata. Fondata dal Sig. John Swanson, l'azienda si chiamava originariamente Swanson Analysis Systems e offriva solo il complesso universale agli elementi finiti ANSYS. Successivamente, il programma ha dato un nome all'azienda stessa. Oggi l'azienda è leader di mercato nei sistemi di liquidazione sia in termini di volume di vendite e numero di postazioni di lavoro del suo software utilizzato in tutto il mondo, sia per l'ampiezza della gamma e applicabilità dei prodotti software: ANSYS, AutoDYN, CFX, Fluent, ICEM, Maxwell. Questa è solo una breve lista.

La linea di prodotti ANSYS è ampia e fornisce tutte le esigenze di un calcolatore in tutte le fasi del suo lavoro, dalla costruzione o modifica di un modello geometrico e mesh, passando poi alla risoluzione efficiente di un problema e terminando con l'elaborazione, la presentazione e la documentazione dei risultati. ANSYS solves è uno strumento per risolvere problemi di forza, fisica termica, elettromagnetismo.

MSC.Nastran

caratteristiche generali. Il prodotto di punta di MSC.Software, MSC.Nastran, è il miglior sistema software agli elementi finiti sul mercato. In un'area in cui risultati inaffidabili possono tradursi in milioni di dollari in costi di sviluppo aggiuntivi, MSC.Nastran ha dimostrato la sua precisione ed efficienza per oltre 30 anni. In continua evoluzione, accumula i vantaggi delle più recenti tecniche e algoritmi e quindi rimane il programma leader per l'analisi agli elementi finiti.

MSC.Nastran fornisce un set completo di calcoli, compreso il calcolo dello stato di sollecitazione-deformazione, frequenze naturali e modalità di vibrazione, analisi di stabilità, risoluzione di problemi di trasferimento di calore, studio di processi stazionari e transitori, fenomeni acustici, processi statici non lineari, transitori dinamici non lineari, calcolo delle frequenze critiche e vibrazioni di macchine rotanti, analisi delle caratteristiche di frequenza sotto l'influenza di carichi casuali, analisi spettrale e studio dell'aeroelasticità. Puoi modellare quasi tutti i tipi di materiali, inclusi i compositi e gli iperelastici. Le funzionalità avanzate includono la tecnologia dei superelementi (sottostruttura), la sintesi modale e il linguaggio macro DMAP per la creazione di applicazioni personalizzate.

Insieme all'analisi strutturale, MSC.Nastran può essere utilizzato anche per ottimizzare i progetti. L'ottimizzazione può essere effettuata per problemi di statica, stabilità, processi transitori dinamici stabili e instabili, frequenze naturali e modi di vibrazione, acustica e aeroelasticità. E tutto questo viene fatto contemporaneamente variando i parametri di forma, dimensione e proprietà del progetto. A causa della loro efficienza, gli algoritmi di ottimizzazione gestiscono un numero illimitato di parametri e vincoli di progettazione. Peso, sollecitazioni, spostamenti, frequenze naturali e molte altre caratteristiche possono essere considerate sia come funzioni target del progetto (in questo caso, possono essere minimizzate o massimizzate), sia come vincoli. Gli algoritmi di analisi della sensibilità ci consentono di studiare l'influenza di vari parametri sul comportamento della funzione obiettivo e di controllare il processo di ricerca della soluzione ottimale.

Le ampie capacità della funzione di ottimizzazione MSC.Nastran consentono di utilizzarla per l'identificazione automatica di un modello di progettazione computerizzata e di un esperimento. La funzione obiettivo è determinata sotto forma di minimizzazione della discrepanza tra i risultati del calcolo e dell'esperimento, i parametri di progettazione meno affidabili della struttura vengono selezionati con i parametri variabili. Come risultato dell'ottimizzazione, MSC.Nastran produce un nuovo modello di computer che corrisponde pienamente al modello sperimentale. MSC.Nastran è l'unico programma agli elementi finiti che può farlo automaticamente.

MSC.Nastran include anche una funzione unica per ottimizzare una struttura con cambiamenti illimitati nella sua forma geometrica (cambiando la topologia geometrica di un oggetto) riducendo al minimo il peso e rispettando le condizioni al contorno per la resistenza. Questa funzione consente di utilizzare MSC.Nastran per la progettazione automatica di strutture portanti di strutture, quando sulla base di una solida billetta MSC.Nastran crea automaticamente un design traforato ottimale che soddisfa al meglio le condizioni specificate.

MSC.Nastran viene anche utilizzato per pianificare esperimenti (determinare la posizione dei sensori) e valutare la completezza dei dati sperimentali ottenuti.

Con l'aiuto di MSC.Nastran, vengono risolti anche i problemi di modellazione di sistemi di controllo, sistemi di controllo termico, tenendo conto del loro effetto sulla struttura.

Sulla base delle capacità di riavvio automatico di MSC.Nastran, vengono eseguiti complessi studi in più fasi del funzionamento della struttura sia quando si cambiano le condizioni di carico, le condizioni al contorno e qualsiasi altro parametro strutturale, sia quando si passa da un tipo di analisi a un altro.

Al centro di MSC.Nastran ci sono la comprovata tecnologia degli elementi e solidi metodi numerici. Il programma consente di applicare simultaneamente gli elementi he p nello stesso modello per ottenere la precisione del calcolo con risorse del computer minime. Gli elementi di ordine superiore - elementi p - riflettono bene la geometria curva della struttura e forniscono un'elevata precisione nell'analisi dettagliata delle sollecitazioni. Questi elementi si adattano automaticamente al livello di precisione desiderato. I metodi numerici di matrici sparse, utilizzati in qualsiasi tipo di calcolo, aumentano notevolmente la velocità dei calcoli e riducono al minimo la quantità di memoria su disco richiesta, il che aumenta l'efficienza dell'elaborazione dei dati.

Lo stretto rapporto di MSC.Nastran con MSC.Patran fornisce un ambiente completamente integrato per la modellazione e l'analisi dei risultati. Tutti i principali produttori di pre e postprocessori, nonché di sistemi CAD, tenendo conto dell'innegabile leadership di MSC.Nastran nel mercato dei prodotti software agli elementi finiti, forniscono interfacce dirette con questo sistema. Di conseguenza, MSC.Nastran può essere integrato in modo flessibile in qualsiasi ambiente di progettazione tu abbia.

MSC.Nastran funziona su personal computer, workstation e supercomputer, fornisce capacità di elaborazione dati vettoriali e parallele su computer che supportano queste funzioni.

MSC.Nastran è:

Efficienza nella risoluzione di grandi problemi grazie a:

· Applicazione dell'algoritmo per l'elaborazione di matrici "sparse"

Rinumerazione interna automatica degli stampi per ridurre la larghezza del nastro

· Possibilità di utilizzare "riavvio" per utilizzare i risultati già ottenuti in questo momento

Applicazione di algoritmi per calcolo parallelo e vettoriale

Pubblicato su Allbest.ru

...

Documenti simili

Implementazione della tecnologia Computer-to-Plate. Formazione di elementi stampati su lastre mediante illuminazione di lastre con raggio laser e trattamento chimico. Dispositivi di formatura per la registrazione laser di lastre di stampa offset, le loro caratteristiche.

abstract, aggiunto il 21/01/2010


Metodi analitici e un metodo numerico vengono utilizzati per risolvere i problemi di conduzione del calore. I più comunemente usati sono: metodo di Fourier, metodo sorgente e metodo operatore. Equazione di processo che soddisfa l'equazione di conduzione termica differenziale e le condizioni al contorno.

tutorial, aggiunto il 02/05/2009


Reti e sistemi di ingegneria. La struttura dei sistemi di controllo automatico. Struttura dei sistemi di telemeccanica, principali funzioni e compiti. Il principio di funzionamento del filtro viscoso, regolatore di alta pressione ad azione diretta. Impianto di odorizzazione a goccia.

term paper, aggiunto il 17/10/2013


Caratteristiche tecniche e indicatori del design della pubblicazione. Concetti di base della stampa offset flatbed. Varietà delle sue forme. Classificazione delle lastre per la tecnologia Computer-to-Plate. Selezione di attrezzature e strumentazione.

term paper aggiunto il 21/11/2014


Caratteristiche di base del rotore del compressore K398-21-1L. Determinazione delle frequenze naturali e dei modi di vibrazione. Analisi modale con il metodo a blocchi Lanczos. Calcolo statico delle giranti. Possibilità di risolvere problemi di contatto nel pacchetto software ANSYS.

term paper, aggiunto il 20/06/2014


Scopo del sistema di raffreddamento ad acqua. Packaging e attrezzature dei prodotti dell'azienda. Struttura interna del waterblock. La storia dello sviluppo dei sistemi di radiatori. Caratteristiche principali del dispositivo, principio di funzionamento, test. Manutenzione dei sistemi.

term paper, aggiunto il 13/02/2012


Concetti e definizioni di base di un algoritmo per la risoluzione di problemi inventivi (ARIZ) come programma complesso di tipo algoritmico basato sulle leggi di sviluppo dei sistemi tecnici. Classificazione delle contraddizioni, logica e struttura di ARIZ. Un esempio per risolvere il problema.

abstract aggiunto il 16/06/2013


I principali tipi di attività economiche che utilizzano la tecnologia dell'informazione. Caratteristiche delle tecnologie per l'imprenditorialità mobile. Il ruolo e il luogo dei sistemi informativi automatizzati nell'economia. Modello informativo aziendale.

test, aggiunto il 19/03/2008


Sistemi di ventilazione di scarico ad induzione naturale. Malfunzionamenti dei sistemi di ventilazione. Schema di scarico della rete fognaria dall'edificio. Schema del sistema di pompaggio del riscaldamento, i principi del suo funzionamento e le ragioni per collegare il vaso di espansione con l'elaborazione della linea.

test, aggiunto il 10/10/2014


La particolarità di realizzare forme flessografiche a mano per la tecnologia Computer to Plate. Analisi dello schema dell'incisione laser diretta. Ossessione tecnologica della forma flessografica fatta a mano per la registrazione diretta vittoriana dell'immagine sul materiale della forma.