
- •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
5.5. Этапы развития с а п р
Историю САПР как одной из самых успешных молодых тех
нических наук, порожденных развитием компьютерной техники
и технологий, можно условно разбить на десятилетия, каждое из
которых характеризуется появлением новых идей, методов или
их практическим подтверждением.
На первом этапе, в 1960 годы, были заложены научно-
практические основы компьютеризации промышленности, до
казавшие принципиальную возможность автоматизированного
проектирования сложных промышленных изделий [11]. Практи
кующими специалистами термин Computer Aided Design (CAD)
в те годы связывался исключительно с инженерными расчетами
на ЭВМ, реализацией программ анализа по методу конечных эле
ментов и поисковой оптимизацией. Впоследствии на базе этих
пакетов программ сформировались современные САЕ-системы.
277
Раздел 5. Компьютерные технологии и моделирование в сапр
В 1970 годах передовые научные интересы в области авто
матизации инженерного труда переместились в направлении
развития графических возможностей прикладных программ
С этого времени у специалистов с понятием САПР стали ассоцц-
ироваться системы компьютерной графики и геометрического
моделирования, на практике реализованные пока еще, преиму
щественно, в «плоских» CAD-системах [37]. Появились средства
и методы интерактивной работы в режиме человеко-машинного
диалога.
В начале 1980-х вычислительная мощность компьютеров
стала позволять решать сложные расчетные и оптимизацион
ные задачи, появились серийные графические рабочие станции.
А вместе с ними получили распространение трехмерные, пока
еще тяжелые и дорогие CAD/CAM-пакеты, позволяющие мо
делировать не только структуру конструкции, но и технологи
ческие процессы, разрабатывать программы для оборудования
с цифровым управлением (ЧПУ) [27].
Технология баз данных и компьютерных сетей ввела в широ
кое обращение понятия и методы информационного моделиро
вания, которое в САПР было использовано для хранения и пере
дачи данных об изделиях.
Внедрение в инженерную практику персональных компью
теров (ПК) взвинтило темп развития методов и средств САПР
в 1990 годах. Благодаря удобному графическому интерфейсу
интерактивные системы вытеснили «молчаливые» расчетные
пакеты программ. Появились средние по сложности и цене си
стемы трехмерного геометрического моделирования, способные
работать на ПК. Массовое распространение компьютерных се
тей сделало реальным внедрение комплексных систем, техно
логий коллективной работы и параллельного проектирования
(concurrent engineering) [32].
В 1980-1990 годы на многих отечественных предприятиях,
в вузах и проектных организациях в массовом порядке писа
лись собственные инженерные программы. Обычно они не от
личались развитым интерфейсом и разнообразием функций,
а осуществляли частичный перенос традиционных методов
и технологий ручного проектирования в компьютерную вычис
лительную среду. До сих пор некоторыми производственниками
278
5.5. Этапы развития САПР
САПР подразумеваются подобные утилитарные специали-
зированные программы для инженерных расчетов. В настоящее
время разработка программного обеспечения для САПР ведется
профессиональной основе с использованием промышленных
технологий и стандартов. Утилитарная программа, чтобы стать
спешным коммерческим программным продуктом, должна от
вечать многим техническим требованиям, быть широко востре
бованной и тиражируемой.
В конце XX века научную поддержку и коммерческое распро
странение получили универсальные программно-методические
комплексы, основанные на объемном геометрическом модели
ровании. Разработка и интеграция САПР была поставлена на
промышленную основу и окончательно приобрела профессио
нальный, «фирменный» характер. Из пестрого компьютерного
мира выделились отдельные фирмы-разработчики программ
ного обеспечения САПР, которые проводят огромный объем
научно-технических работ, связанных с проектированием, мо
дификацией и развитием комплекса средств обеспечения САПР.
Разработка, внедрение и сопровождение автоматизированных
систем промышленного назначения в настоящее время превра
тились в серьезный бизнес с миллиардными финансовыми обо
ротами [127].
В XXI веке под словом «САПР» понимается гораздо больше
нежели просто программно-аппаратный комплекс для выполне
ния проектных работ с использованием компьютеров. Ставший
Уже классическим у нас в стране, термин «САПР» в настоящее
время подразумевает весь комплекс интегрированных автома
тизированных систем промышленного назначения: CAD/САМ/
CAE/CAPP/PDM/... Нужно поставить многоточие в конце этого
Перечня аббревиатур, обозначающих разновидности подсистем
САПР, поскольку процесс развития промышленных автомати
зированных систем не прекращается, а сфера их приложений,
Несомненно, будет расширяться.
За последние годы произошел новый революционный пере-
ворот, связанный с официальным признанием, стандартизацией
и массовым внедрением электронного технического докумен
тооборота. Например, с 2006 г. в России «электронный документ»
и "Электронная модель изделия» официально уравнялись в правах
279
5.6. Научные основы и стандарты САПР