
- •Раздел 1. О моделях
- •Раздел 1. О моделях и моделировании в науке и технике
- •1.1. Классификация моделей, используемых в технике
- •Раздел 1. О моделях и моделировании в науке и технике
- •Раздел 1. О моделях и моделировании в науке и технике
- •1.1.1. Инженерно-физические молели в технике
- •1.1.2. Структурные молели в технике
- •Раздел 1. О моделях и моделировании в науке и технике
- •1.1.3. Геометрические молели в технике
- •1.1.4. Информационные молели в технике
- •Раздел 1. О моделях и моделировании в науке и технике
- •1.2. Основные свойства технических моделей
- •Раздел 1. О моделях и моделировании в науке и технике
- •1.3. Моделирование в технике
- •Раздел 1. О моделях и моделировании в науке и технике
- •1.3.1. Компьютерное молелированне
- •Раздел 1. О моделях и моделировании в науке и технике
- •1.3.2. Молелирование и оптимизация в технике
- •Раздел 1. О моделях и моделировании в науке и технике
- •1.4. Содержание основных этапов
- •Раздел 1. О моделях и моделировании в науке и технике
- •1.4.1. Преимущества, недостатки и ошибки молелирования
- •1.4.2. Искусство молелирования
- •1.5. Вопросы для самоконтроля
- •Раздел 1, о моделях и моделировании в науке и технике
- •2. Введение в и м и т а ц и о н н о е
- •Раздел 2. Введение в имитационное моделирование
- •Раздел 2. Введение в имитационное моделирование
- •2 . 1 . Назначение и область применения
- •Раздел 2. Введение в имитационное моделирование
- •Раздел 2. Введение в имитационное моделирование
- •Раздел 2. Введение в имитационное моделирование
- •2 . 2 . Методология и м и т а ц и о н н о г о моделирования
- •2 . 3 . Методы ф о р м а л и з а ц и и
- •Раздел 2. Введение в имитационное моделирование
- •2.4. Основные этапы и подходы к реализации
- •Раздел 2. Введение в имитационное моделирование
- •5. Выбор или разработка компьютерной программы и ее провер
- •Раздел 2, Введение в имитационное моделирование
- •Раздел 2. Введение в имитационное моделирование
- •2.5.2. Автоматизированные инструментальные
- •Раздел 2. Введение в имитационное моделирование
- •2 . 6 . Проблемы и достижения
- •2 . 7 . Вопросы для самоконтроля
- •Раздел 2. Введение в имитационное моделирование
- •Раздел 3. Инженерный анализ и компьютерное моделирование
- •Раздел 3 . Инженерный а н а л и з
- •Раздел 3. Инженерный анализ и компьютерное моделирование
- •Раздел 3. Инженерный анализ и компьютерное моделирование
- •Раздел 3, Инженерный анализ и компьютерное моделирование
- •3 . 2 . О б ш а я с х е м а компьютерной реализации м к э
- •Раздел 3. Инженерный анализ и компьютерное моделирование
- •4. Назначение величины и направления внешних узловых нагру
- •7. Решение системы линейных алгебраических уравнений
- •Раздел 3. Инженерный анализ и компьютерное моделирование
- •9. Визуализация результатов расчетов и принятие инженерного
- •3 . 3 . У ч е т нелинейности в процедурах м к э
- •Раздел 3. Инженерный анализ и компьютерное моделирование
- •3.4. Методы о п т и м и з а ц и и в и н ж е н е р н о м анализе
- •Раздел 3. Инженерный анализ и компьютерное моделирование
- •3.6. Методы визуализации
- •Раздел 3. Инженерный анализ и компьютерное моделирование
- •Раздел 3. Инженерный анализ и компьютерное моделирование
- •3 . 7 . Искусство и н ж е н е р н о г о анализа
- •Раздел 3. Инженерный анализ и компьютерное моделирование
- •3.8. Вопросы для самоконтроля
- •Раздел 4. Компьютерная графика и геометрическое моделирование
- •Раздел 4. Компьютерная графика
- •4. 1 . Классификация и область применения
- •Раздел 4. Компьютерная графика и геометрическое моделирование
- •4.1.1. Векторные графические модели
- •Раздел 4. Компьютерная графика и геометрическое моделирование
- •Раздел 4. Компьютерная графика и геометрическое моделирование
- •4.1.2. Растровые графические молели
- •Раздел 4. Компьютерная графика и геометрическое моделирование
- •Раздел 4. Компьютерная графика и геометрическое моделирование
- •Раздел 4. Компьютерная графика и геометрическое моделирование
- •4.1.3. Компьютерные геометрические модели
- •4.1Построение
- •Раздел 4. Компьютерная графика и геометрическое моделирование
- •4.2. Геометрическое моделирование объемных тел
- •Раздел 4, Компьютерная графика и геометрическое моделирование
- •4.2.1. Методы построений зd-молелей
- •4 . 4 . П а р а м е т р и з а ц и я геометрических моделей
- •Раздел 4. Компьютерная графика и геометрическое моделирование
- •4. 5 . Моделирование объемных сборок
- •Раздел 4. Компьютерная графика и геометрическое моделирование
- •Раздел 4. Компьютерная графика и геометрическое моделирование
- •4.5.2. Использование компьютерных сборок для организации
- •Раздел 4. Компьютерная графика и геометрическое моделирование
- •4 . 6 . Проекционные вилы и ассоциативные
- •Раздел 4. Компьютерная графика и геометрическое моделирование
- •4. 7 . Прикладное п р о г р а м м н о е обеспечение
- •4.7.7. Классификация и обзор ядер
- •Раздел 4, Компьютерная графика и геометрическое моделирование
- •Раздел 4. Компьютерная графика и геометрическое моделирование
- •4 . 8 . Комплексное использование
- •4 . 9 . Э к о н о м и ч е с к а я эффективность
- •Раздел 4, Компьютерная графика и геометрическое моделирование
- •4 . 1 0 . Виртуальная реальность
- •Раздел 4. Компьютерная графика и геометрическое моделирование
- •4.10.1. Язык молелирования виртуальной реальности vrml
- •Раздел 4. Компьютерная графика и геометрическое моделирование
- •Раздел 4. Компьютерная графика и геометрическое моделирование
- •Раздел 4. Компьютерная графика и геометрическое моделирование
- •4.10.3. Виртуальная инженерия
- •Раздел 4. Компьютерная графика и геометрическое моделирование
- •4.10.4. Применение виртуальной реальности в сапр
- •Раздел 4. Компьютерная графика и геометрическое моделирование
- •Раздел 4. Компьютерная графика и геометрическое моделирование
- •Раздел 5. Компьютерные технологии
- •5 . 1 . Системы автоматизированного проектирования
- •Раздел 5. Компьютерные технологии и моделирование в сапр
- •5 2. Комплексное моделирование в среде с а п р
- •Раздел 5. Компьютерные технологии и моделирование в сапр
- •5.3. Ретроспективный обзор развития
- •5.4. История автоматизации машиностроения в России
- •Раздел 5. Компьютерные технологии и моделирование в сапр
- •Раздел 5. Компьютерные технологии и моделирование в сапр
- •5.5. Этапы развития с а п р
- •Раздел 5. Компьютерные технологии и моделирование в сапр
- •Раздел 5, Компьютерные технологии и моделирование в сапр
- •5.6. Научные основы и стандарты с а п р
- •Раздел 5. Компьютерные технологии и моделирование в сапр
- •5.6.1. Стандарты автоматизированных систем
- •Раздел 5. Компьютерные технологии и моделирование в сапр
- •Раздел 5. Компьютерные технологии и моделирование в сапр
- •Раздел 5. Компьютерные технологии и моделирование в сапр
- •Раздел 5. Компьютерные технологии и моделирование в сапр
- •5.6.2. Классификация автоматизированных
- •Раздел 5. Компьютерные технологии и моделирование в сапр
- •5.7. Основные термины и определения
- •Раздел 5. Компьютерные технологии и моделирование в сапр
- •5.8. Структура, состав и к о м п о н е н т ы с а п р
- •Раздел 5. Компьютерные технологии и моделирование в сапр
- •5.8.1. Опрелеление сапр
- •5.8.2. Структура сапр
- •Раздел 5, Компьютерные технологии и моделирование в сапр
- •5.8.3. Комплекс срелств автоматизации проектирования
- •Раздел 5. Компьютерные технологии и моделирование в сапр
- •Раздел 5, Компьютерные технологии и моделирование в сапр
- •Раздел 5. Компьютерные технологии и моделирование в сапр
- •5.8.5. Системные принципы и свойства сапр
- •Раздел 5. Компьютерные технологии и моделирование в сапр
- •5.9. Международная классификация с а п р
- •Раздел 5. Компьютерные технологии и моделирование в сапр
- •Раздел 5. Компьютерные технологии и моделирование в сапр
- •Раздел 5. Компьютерные технологии и моделирование в сапр
- •5. 1 0 . Полномасштабные автоматизированные системы
- •Раздел 5, Компьютерные технологии и моделирование в сапр
- •Раздел 5, Компьютерные технологии и моделирование в сапр
- •Раздел 5, Компьютерные технологии и моделирование в сапр
- •5.10.2. Решения комплексной автоматизации
- •Раздел 5. Компьютерные технологии и моделирование в сапр
- •Раздел 5. Компьютерные технологии и моделирование в сапр
- •5. 1 1 . Автоматизированные системы среднего класса
- •Раздел 5. Компьютерные технологии и моделирование в сапр
- •5.12. Отечественные машиностроительные
- •5.12.2. Сапр технологических процессов вертикаль
- •Раздел 5, Компьютерные технологии и моделирование в сапр
- •Раздел 5. Компьютерные технологии и моделирование в сапр
- •5 . 1 3 . Специализированные программно-методические
- •Раздел 5. Компьютерные технологии и моделирование в сапр
- •Раздел 5. Компьютерные технологии и моделирование в сапр
- •5. 1 4 . Типовой состав модулей
- •Раздел 5. Компьютерные технологии и моделирование в сапр
- •Раздел 5. Компьютерные технологии и моделирование в сапр
- •5.15. Основные з а к о н о м е р н о с т и
- •Раздел 5. Компьютерные технологии и моделирование в сапр
- •Раздел 5. Компьютерные технологии и моделирование в сапр
- •Раздел 5. Компьютерные технологии и моделирование в сапр
- •5.16. Вопросы для самоконтроля
- •Раздел 5. Компьютерные технологии и моделирование в сапр
- •Раздел 6. Создание, внедрение
- •6 . 1 . Концепция комплексной и н ф о р м а ц и о н н о й
- •Раздел 6. Создание, внедрение и интеграция систем и технологий
- •6.7.2. Основные этапы жизненного цикла и злелий
- •Раздел 6. Создание, внедрение и интеграция систем и технологий
- •Раздел 6. Создание, внедрение и интеграция систем и технологий
- •6.7.3. Автоматизированные системы поллержки
- •6.1.4. Концепция, стратегия и базовые принципы
- •Раздел 6. Создание, внедрение и интеграция систем и технологий
- •6.2. Технологии представления данных
- •Раздел 6. Создание, внедрение и интеграция систем и технологий
- •6.2.7. Электронный локумент
- •Раздел 6. Создание, внедрение и интеграция систем и технологий
- •Раздел 6. Создание, внедрение и интеграция систем и технологий
- •Раздел 6. Создание, внедрение и интеграция систем и технологий
- •Раздел 6. Создание, внедрение и интеграция систем и технологий
- •6. 3 . Технологии интеграции данных об изделии
- •Раздел 6. Создание, внедрение и интеграция систем и технологий
- •Раздел 6, Создание, внедрение и интеграция систем и технологий
- •Раздел 6. Создание, внедрение и интеграция систем и технологий
- •6.3.3. Основные функциональные возможности pdm-системы
- •Раздел 6. Создание, внедрение и интеграция систем и технологий
- •Раздел 6. Создание, внедрение и интеграция систем и технологий
- •Раздел 6. Создание, внедрение и интеграция систем и технологий
- •6.4. М е т о д и к а организации автоматизированной
- •Раздел 6. Создание, внедрение и интеграция систем и технологий
- •6.4.2. Применение pdm лля повышения эффективности
- •Раздел 6. Создание, внедрение и интеграиия систем и технологий
- •Раздел 6. Создание, внедрение и интеграция систем и т е у н п л п г . , , , - .
- •6.4.3. Использование корпоративных справочников
- •6 . 5 . Электронные технические руководства
- •Раздел 6. Создание, внедрение и интеграция систем и технологий
- •Раздел 6. Создание, внедрение и интеграция систем и технологий
- •Раздел 6. Создание, внедрение и интеграция систем и технологий
- •6.5.2. Языки разработки электронных локументов
- •Раздел 6. Создание, внедрение и интеграция систем и технологий
- •6 . 6 . Технологии анализа
- •Раздел 6. Создание, внедрение и интеграция систем и технологий
- •Раздел 6. Создание, внедрение и интеграция систем и технологий
- •6.6.2. Технологии разработки и внелрения plm-решений
- •Раздел 6. Создание, внедрение и интеграция систем и технологий
- •2. Функциональное моделирование и концептуальное проекти
- •3. Сравнение концептуальных решений и принятие стратегии
- •4. Комплексирование средств обеспечений plm-системы, фор
- •5. Техническое проектирование, формирование спецификации
- •6. Приобретение, освоение, разработка и отладка средств обе
- •Раздел 6. Создание, внедрение и интеграция систем и технологий
- •8. Постоянное развитие и совершенствование plm-системы.
- •6.6.3. Технологии иелевого обслелования
- •Раздел 6. Создание, внедрение и интеграция систем и технологий
- •6 . 7 . Методология структурного анализа
- •Раздел 6. Создание, внедрение и интеграция систем и технол огий
- •6.7.1. Осн вы о мето ликн м лелир вання о о idef0
- •Раздел 6. Создание, внедрение и интеграция систем и технологий
- •Раздел 6. Создание, внедрение и интеграция систем и технологий
- •Раздел 6. Создание, внедрение и интеграция систем и технологий
- •Idef-молели
- •6.7.3. Терминология и синтаксис
- •Раздел 6. Создание, внедрение и интеграция систем и технологий
- •Раздел 6. Создание, внедрение и интеграция систем и технологий
- •6 . 9 . Вопросы для самоконтроля
- •Раздел 6. Создание, внедрение и интеграиия систем и технологии
- •Раздел 7 . Компьютерное
- •7 . 1 . Моделирование процессов
- •Раздел 7. Компьютерное моделирование и автоматизация процессов производства
- •Раздел 7. Компьютерное моделирование и автоматизация процессов производства
- •7.1.3. «Истинный» зо-анализ
- •Раздел 7, Компьютерное моделирование и автоматизация процессов производства
- •7.2. Моделирование процессов литья
- •Раздел 7. Компьютерное моделирование и автоматизация процессов производства
- •7.3. Моделирование процессов
- •7.3.1. Программно-метолический комплекс msc.Superform
- •7.3.2. Программно-метолический комплекс deform™
- •Раздел 7. Компьютерное моделирование и автоматизация процессов производства
- •Раздел 7, Компьютерное моделирование и автоматизация процессов производства
- •7.4. Моделирование процессов холодной штамповки
- •Раздел 7. Компьютерное моделирование и автоматизация процессов производства
- •Раздел 7. Компьютерное моделирование и автоматизация процессов производства
- •Раздел 7. Компьютерное моделирование и автоматизация процессов производства
- •7.5. Моделирование механической обработки
- •Раздел 7. Компьютерное моделирование и автоматизация процессов производства
- •Раздел 7. Компьютерное моделирование и автоматизация процессов производства
- •7.5.1. Пример функциональных возможностей
- •Раздел 7. Компьютерное моделирование и автоматизация процессов производства
- •Раздел 7. Компьютерное моделирование и автоматизация процессов производства
- •7.5.2. Основные термины технологии cnc
- •Раздел 7, Компьютерное моделирование и автоматизация процессов производства
- •7.5.3. Станларт step-nc
- •Раздел 7. Компьютерное моделирование и автоматизация процессов производства
- •Раздел 7. К о м п ь ю т е р н о е м о д е л и р о в а н и е и а в т о м а т и з а ц и я п р о ц е с с о в п р о и з в о д с т в а
- •7.6. Прикладное п р о г р а м м н о е обеспечение
- •7.6.7. Программирование станков с чпу в PowerMill
- •Раздел 7. Компьютерное моделирование и автоматизация процессов производства
- •Раздел 7. Компьютерное моделирование и автоматизация процессов производства
- •Раздел 7. Компьютерное моделирование и автоматизация процессов производства
- •7.6.2. Гравировка и изготовление рельефов в ArtCam
- •7 . 7 . Технологии быстрого прототипирования на
- •Раздел 7. Компьютерное моделирование и автоматизация процессов производства
- •7.7. Т. Практическое применение прототипов
- •7.7.2. Изготовление молелей с помошью lom-технологий
- •Раздел 7, Компьютерное моделирование и автоматизация процессов производства
- •7.7.3. Изготовление /полелей с помошью sla-технологий
- •Раздел 7, Компьютерное моделирование и автоматизация процессов производства
- •7.7.4. Изготовление молелей с помошью fdm-технологий
- •7.7.5. Изготовление молелен с помощью sgc-технологий
- •Раздел 7. Компьютерное моделирование и автоматизация процессов производства
- •7.7.6. Технология литья пол вакуумом в силиконовые формы
- •Раздел 7. Компьютерное моделирование и автоматизация процессов производства
- •7.7.7. Технология изготовления прототипов на
- •Раздел 7. Компьютерное моделирование и автоматизация процессов производства
- •7.7.8. Технология послойного лазерного спекания
- •Раздел 7. Компьютерное моделирование и автоматизация процессов производства
- •7.7.9. Технология точного вакуумного литья
- •7.8. Вопросы для самоконтроля
- •Раздел 7. Компьютерное моделирование и автоматизация процессов производства
- •2.5. Программные средства имитационного моделирования 75
- •2.6. Проблемы и достижения имитационного моделирования 82
- •2.7. Вопросы для самоконтроля 83
- •Раздел 3. Инженерный анализ
- •3.1. Основные принципы и соотношения численных методов
Раздел 4. Компьютерная графика и геометрическое моделирование
ционный вид с разрезом. Такой полуфабрикат может существен
но снизить трудоемкость создания сборочного чертежа. Осталось
только нанести необходимые размеры и обозначения.
На рисунке 4.6.1в, г приведены геометрическая модель детали
и автоматически полученная аксонометрическая проекция. Гра
фическое изображение аксонометрии легко может быть добав
лено в эксплуатационную документацию или в технологический
эскиз, что существенно облегчает чтение чертежей, карт, схем.
Наличие такой наглядной иллюстрации в технических докумен
тах заметно сокращает число производственных ошибок.
Использование объемной модели позволяет автоматизиро
вать формирование на чертеже сечений, местных разрезов, вы
носных видов (см. рисунок 4.6.1д, е).
В лучших САПР при проецировании создаются ассоциатив
ные параметрические связи, которые могут автоматически под
держивать соответствие изменений объемной модели и связан
ных с ней видов.
Использование ассоциативных связей 3D и 2D-моделей по
зволяет не только значительно ускорить разработку проектно-
конструкторской документации, повысить качество ее исполне
ния, но и сократить число возможных ошибок при построении
чертежей и нанесении размеров.
4. 7 . Прикладное п р о г р а м м н о е обеспечение
геометрического моделирования
Роль графических моделей настолько велика, что на обыден
ном уровне многие пользователи смешивают геометрическое мо
делирование с понятием автоматизированное проектирование,
а подсистемы геометрического моделирования олицетворяются
с системами автоматизированного проектирования в целом.
Конечно, роль и задачи САПР значительно шире и мы их
рассмотрим в последующих главах, но действительно, без гео
метрического моделирования современная промышленная ав
томатизация просто немыслима. Подсистемы геометрического
моделирования и компьютерной графики признано являются
222
Прикладное программное обеспечение геометрического моделирования
одной из самых универсальных компонент программного обе-
спечения машиностроительных САПР, а создаваемые при их
помоши геометрические модели используются в большинстве
проблемно-ориентированных подсистем и составляют основу
комплексных моделей изделий, формируемых на протяжении
всего жизненного цикла технических объектов.
Создание полноценной геометрической системы, удовлет
воряющей требованиям машиностроительного проектирования
и производства, - весьма непростая задача, которая под силу
только профессиональным коллективам программистов и ма
тематиков, многие годы специализирующимся на проблемах
геометрического моделирования. Естественный отбор на рынке
программного обеспечения и глубина специализации таковы,
что к началу нынешнего века осталось только считанное коли
чество результативно функционирующих групп профессиональ
ных разработчиков «ядер» геометрических систем.
Ядром геометрического моделирования принято называть ба
зовое программное обеспечение, предназначенное для компью
терной реализации математического аппарата геометрического
моделирования. Геометрическое ядро должно содержать полный
набор подпрограмм, описывающих геометрические примитивы
и производящих все геометрические преобразования и расчеты
с ними. Ядро реализует операции по созданию и модификации
трехмерных форм, включает модули для триангуляции сложной
поверхности, удаления невидимых линий и рендеринга, а также
поддерживают чтение и запись геометрических файлов популяр
ных форматов [132].
В ядро, как правило, не входят проектные процедуры и интер
фейсные функции, предназначенные для организации сценария
интерактивной работы пользователя САПР. Это удел приклад
ных программистов-разработчиков САПР. Такое разделение
труда в программистском мире привело к тому, что реализаций
программного обеспечения САПР в настоящее время гораздо
больше, чем насчитывается эффективных ядер геометрического
моделирования, т.е. на базе одного и того же ядра (одних и тех же
базовых программ) функционируют различные, часто конкури
рующие между собой автоматизированные системы проектиро-
вания. Это нисколько не ущемляет права фирм-разработчиков
223
7. Прикладное программное обеспечение геометрического моделирования
С программистской точки зрения современное геометрическое
САПР, которые используют одинаковые лицензионные ядра
Ядро - это важная, но относительно небольшая часть программ
ного кода, и программные системы разных производителей су
щественно различаются по своим возможностям, определяемым
составом и содержанием многочисленных модулей и подсистем
интерфейсу и приемам реализации проектных процедур.
Так же, как и знание математических основ геометрическо
го моделирования, понимание того, как работает программное
ядро и в чем состоят различия в реализациях и вариантах ядер,
необходимо успешному инженеру-пользователю САПР. Только
на основе фундаментальных знаний и объективной информа
ции возможен обоснованный выбор программного обеспече
ния (впрочем, как и всех остальных средств обеспечения САПР:
технических, информационных и т.д.), сокращение непроиз
водительных затрат на освоение приемов моделирования, обе
спечение безошибочности и качества профессиональной работы
с различными версиями и типами автоматизированных систем
промышленного назначения.