
- •Федеральное бюджетное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Тульский государственный университет»
- •230100 Информатика и вычислительная техника
- •23010012 Системы мультимедиа и компьютерная графика
- •Тула 2010 г.
- •Оглавление
- •1.Введение
- •2.Обзор технологий сапр
- •3.Понятия cad, сам и сае
- •3.1.Aвтоматизированное проектирование (computer – aided design – cad)
- •3.2.Автоматизированное производство (computer – aided manufacturing – сам)
- •3.3.Автоматическое конструирование (computer – aided engineering – сае)
- •4.Обзор программного обеспечения cae (Computer Aided Engineering)
- •4.1.Лидеры рынка сае
- •4.2.Аппаратные средства
- •5.История развития cae-систем
- •6.Основы прочностных расчетов
- •6.1.Этапы мкэ
- •7.Основные понятия моделирОвания деформаций
- •8.Введение в мкэ
- •9.Механические свойства материалов
- •9.1.Усталостная прочность
- •9.2.Твердость материала
- •9.3.Модуль Юнга
- •9.4.Модуль сдвига
- •9.5.Коэффициент Пуассона
- •9.6.Аускетики
- •10.Достоверность мкэ
- •11.Матрицы в cae-ситемах
- •12.Разреженные матрицы в fem-анализе
- •13.Итерационные методы
- •14.Примеры расчета механизма
- •14.1.Кинематическая схема
- •14.2.Выбор электродвигателя
- •14.3 Определение общего передаточного числа зубчатого механизма
- •14.8.Определение частот вращения, мощностей и крутящих моментов на валах
- •14.9.Расчет зубчатых колес на выносливость по напряжениям изгиба
- •14.10.Определение допускаемых напряжений
- •14.11.Определим модуль передачи
- •14.12.Геометрические параметры зубчатого зацепления
- •14.13.Выбор подшипников по номинальному минимальному диаметру вала
- •14.14.Проектный расчет валов
- •14.15.Проверочный расчет подшипников на статическую грузоподъемность
- •14.16.Проверочный расчет подшипников на динамическую грузоподъемность
- •15.Подшипники
- •15.1.Подшипники скольжения
- •15.2.Подшипники качения
- •15.3.Расчет (подбор) подшипников качения на долговечность
- •16.Зубчатые передачи
- •16.1.Эвольвентное зацепление
- •16.2.Зубчатые передачи с зацеплением m.Л. Новикова
- •16.3.Изготовление зубчатых колёс
- •16.4.Расчет зубчатой передачи
- •17.Валы и оси
- •17.1.Основные понятия
- •17.1.1Классификация валов и осей
- •17.1.2Материалы, применяемые для изготовления валов и осей
- •17.1.3Конструктивные элементы валов и осей
- •17.2.Расчет валов и осей
- •17.2.1Расчет валов на прочность
- •17.2.2Расчет валов на совместное действие кручение и изгиба
- •17.2.3Силы, действующие на вал
- •17.2.4Изгибающий момент в точке
- •17.2.5Силы реакции опор
- •17.2.6Рекомендации по конструированию валов и осей
- •18.Резьбовые соединения
- •18.1.Прочность крепежа
- •18.2.Стопорение резьбового соединения
- •18.2.1Контрование
- •18.2.2Шплинтование
- •18.2.3Вязка (обвязка) проволокой
- •18.2.4Установка пружинной шайбы
- •18.2.5Установка стопорной шайбы
- •18.2.6Приварка, пайка, расклёпывание, кернение
- •18.2.7Нанесение на резьбу клея, лаков, краски
- •18.2.8Использование гаек с некруглой резьбой
- •18.2.9Использование анкерных гаек
- •18.3.Момент затяжки
- •18.4.Расчет соединений в WinMachine
- •19.Пружины
- •19.1.Основные понятия
- •19.2.Расчет пружин
- •19.2.1Силы в пружине
- •19.2.2Индекс пружины
- •19.2.3Расчет размера пружины под нагрузкой (осадки пружины)
- •20.Список литературы
4.1.Лидеры рынка сае
Концепция управления жизненным циклом изделия PLM ориентирована, в первую очередь, на заказчиков из аэрокосмической, автомобильной и оборонной отраслей промышленности. По оценкам CIMdata, к 2010 году объем рынка PLM приблизится к 30 млрд.долл. Крупнейшими финансовыми игроками рынка САПР\PLM являются Dassault Systems, UGS и PTC.
Можно выделить 5 лидеров, годовой доход которых от продажи САЕ-систем и технологий составил более 100 млн.долл.:
ANSYS (263.6 млн.долл.)
MSC Software (259.7 млн.долл.)
Dassalt Systems (200 млн.долл.)
LMS Internationak (120 млн.долл.)
Siemens PLM (100 млн.долл.)
В САЕ-сегменте рынка САПР\PLM выделяется пара равнозначных конкурентов - ANSYS и MSC Software (Nastran).
Основные игроки рынка САЕ:
ADINA R&D, Inc. www.adina.com
ALGOR, Inc. www.algor.com
Altair Engineering www.altair.com
Ansoft www.ansoft.com
ANSYS, Inc. www.ansys.com
Blue Ridge Numerics, Inc. www.cfdesign.com
CD-adapco www.cd-adapco.com
COMSOL, Inc. www.comsol.com
Dassalt Systems www.3ds.com
ESI Group www.esi-group.com
EXA www.exa.com
Flomerics www.flomerics.com
LMS International www.lmsintl.com
Livermore Software Technology Corporation www.lstc.com
Moldflow www.moldflow.com
MSC Software Corporation www.mscsoftware.com
Numerica www.numerica.us
Optics www.optics.com
PTC www.ptc.com
Siemens PLM www.ugs.com
Потребителями САЕ-технологий при разработке инновационных изделий в настоящее время являются многие отрасли промышленности:
оборонная промышленность,
аэрокосмическая промышленность,
автомобильная промышленность,
энергетика,
машиностроение и станкостроение,
судостроение,
полупроводниковая промышленность,
телекоммуникационная отрасль,
производство научного оборудования,
гражданское и промышленное строительство,
производство систем отопления, вентиляции, кондиционирования и холодильных установок,
химическая промышленность,
фармацевтическая промышленность, разработка и применение биотехнологий, медицинская промышленность,
производство товаров массового потребления,
разработка изделий и технологий, ориентированных на охрану окружающей среды.
Важными направлениями развития САЕ-технологий, прогресс в которых будет способствовать расширению возможностей и сферы внедрения САЕ, являются следующие:
- развитие методов решения междисциплинарных задач моделирования, в том числе - разработка и расширение возможностей платформ для интеграции различных САЕ-систем при решении междисциплинарных задач;
- улучшение интероперабельности САЕ- и CAD-систем, а также интеграция CAE-систем в PLM-решения;
- развитие методов пострения расчетных сеток;
- совершенствование методов описания граничных условий;
- совершенствование моделей, используемых для описания свойств материалов;
- развитие методов параллельных вычислений при решении сеточных уранвений;
- оптимизация САЕ-систем для работы на компьютерных платформах с 64-битными и многоядерными процессорами с целью обеспечить моделирование сложных моделей с экстремально бльшим числом степеней свободы.