- •1.1.Опишите программное обеспечение, относящееся к классу сапр.
- •1.3.Назовите и опишите виды геометрического моделирования.
- •.Каковы основные функции твердотельного (объемного) моделирования?
- •1.5.Опишите три вида декомпозиционных моделей
- •1.6.В чем разница между геометрией и топологией граничной модели?
- •1.7.Назовите основные способы задания кривых и поверхностей в трехмерном аффинном пространстве. Приведите примеры.
- •1.8.Назовите основные классы трансформаций в трехмерном аффинном пространстве. Какими геометрическими параметрами они характеризуются?
- •1.9.Что такое однородные координаты? в чем преимущества их использования для представления трансформаций в трехмерном аффинном пространстве?
- •1.10.Дайте определение углов Эйлера. Приведите алгоритмы вычисления трансформации с заданными углами Эйлера и вычисления углов Эйлера по трансформации, заданной в матричном виде.
- •1.11.Что такое билинейный лоскут и лоскут Кунса? Каковы их геометрические свойства?
- •1.12.Поверхности сдвига и вращения.
- •1.13.Какие существуют способы задания поверхности по двум кривым?
- •1.14.Дайте определение кривой Безье. Каковы ее геометрические свойства?
- •1.15.Опишите типичные схемы обмена геометрическими данными между cad системами.
- •2.1.Что такое конечно-элементный анализ? На каком математическом аппарате он основан? Каковы области его применения?
- •2.3.Что такое тензоры деформаций и напряжений? Охарактеризуйте их физически и математически.
- •2.4. Опишите обобщенный закон Гука.
- •2.5. Какие свойства материала определяются модулем Юнга и коэффициентом Пуассона?
- •2.6. Какие типы конечных элементов применяются при использовании мэк?
- •2.7. Схема конечно-элементного анализа в сае системах.
- •2.8. Дайте определение прямой и обратной задачам кинематики.
- •2.9.Опишите основные кинематические пары.
- •2.10.Как моделируются механизмы в терминах задач удовлетворения ограничениям.
- •2.11.Моделирование задачи кинематики определение.
- •2.12. Как осуществляется планирование движения с помощью дорожной карты?
- •2.13. Динамика определение. Основная задача динамики?
- •2.14. Как моделируются контакты тел при описании динамической системы с помощью уравнений Ньютона–Эйлера?
- •2.15.Опишите общую схему методов определения столкновений. Для чего они используются в сапр?
- •2.16.Важный момент при моделировании динамики системы твердых тел?
- •2.17. Какова основная функциональность пакетов программ для динамической симуляции механизмов? Приведите примеры таких пакетов.
- •3.1.Инженерные параметры Параметрические спецификации определение. Для чего используются инженерные параметры?
- •3.2.Параметрическая оптимизация определение?
- •3.3.Опишите метод координатного и градиентного спуска в применении к непрерывным и дискретным областям.
- •3.4.Опишите метод Ньютона для решения оптимизационных задач.
- •3.5.Охарактеризуйте известные методы быстрого прототипирования и изготовления.
- •3.6.Что такое виртуальная инженерия и цифровое производство? Приведите примеры.
- •3.7.Язык молелирования виртуальной реальности vrml
- •3.8.Опишите жизненный цикл изделия. Какие задачи приходится решать на каждом из этапов?
- •3.9.Что такое управление жизненным циклом изделия? Опишите три фундаментальных концепции plm.
- •3.10.Охарактеризуйте основные компоненты соответствующего программного обеспечения.
- •3.11.Охарактеризуйте преимущества внедрения plm на предприятии.
- •3.12.Из чего состоит plm? Три фундаментальных концепции plm?
- •3.13.Три основных подхода к осуществлению интеграции plm и erp (что применимо также к crm и scm)?
- •3.14.Возможности разработки полной интеграции. Что дает?
2.16.Важный момент при моделировании динамики системы твердых тел?
Важным моментом при моделировании динамики системы твердых тел является определение их столкновений. На каждом шаге решения обыкновенного дифференциального (или дифференциального алгебраического) уравнения необходимо проверять, произошло ли столкновение каких-либо тел, и вычислять неизвестные силы, возникающие при этом столкновении (одним из разобранных выше методов). В случае, когда система состоит из большого количества объектов, попарное тестирование на пересечение ведет к квадратичной сложности алгоритма, поэтому для систем, состоящих из большого количества тел, применяют двухфазные алгоритмы. Первая фаза (называемая широкой) позволяет быстро найти пары потенциально пересекающихся тел, а вторая фаза (сужения) состоит в проверке каждой пары на пересечение. Заметим, что методы определения столкновений используются в разных приложениях САПР и в общем случае отвечают на один из трех вопросов:
есть ли столкновение в системе;
каковы точки контакта и нормали в них;
чему равны пересекающиеся объемы (глубина пересечения).
Первый вопрос полезен в контексте кинематических приложений, где нет нужды обрабатывать геометрическую информацию о контакте, а достаточно проверить сам факт контакта. В приложениях динамики необходимо получать также ту или иную геометрическую информацию, которая позволит вычислить неизвестные силы, действующие на тела в момент контакта.
2.17. Какова основная функциональность пакетов программ для динамической симуляции механизмов? Приведите примеры таких пакетов.
Обычно динамическая симуляция механизмов осуществляется с помощью автономных пакетов программ, относящихся к классу CAE – систем инженерного анализа. Два самых известных пакета динамической симуляции – это ADAMS (производства MSC.Software) и DADS (производства LMS; ныне DADS – часть пакета Virtual.Lab Motion). Основная функциональность таких систем позволяет: импортировать геометрические модели из CAD-системы; собрать механизм из деталей, связав их кинематическими па' рами; задать действующие силы (контакта, пружинных соединений, трения); вычислить массы деталей и их тензоры инерции; определить столкновения в процессе симуляции работы механизма; визуализировать процесс решения прямой и обратной задач кинематики и динамики.
3.1.Инженерные параметры Параметрические спецификации определение. Для чего используются инженерные параметры?
Инженерные параметры
Параметрические спецификации позволяют пользователям САПР специфицировать и связывать между собой самые разные параметры проектируемого изделия, отражающие его геометрические, физические, экономические свойства. В предыдущих лекциях мы узнали, что параметры в CAD-системах используются при создании примитивов и конструктивных элементов (в этом случае они являются геометрическими параметрами – длинами и углами). Кроме того, в системах параметрического проектирования существует возможность задания произвольных параметров, называемых инженерными. При создании параметра определяется его имя и тип. Опционально можно задавать область допустимых значений – в виде интервала либо в виде явного перечисления конечного числа допустимых значений. Если в процессе работы системы параметр означен значением, не входящим в область допустимых значений, пользователь получит сообщение об этом.
Тип параметра может быть как скалярным (булевым, целым, вещественным, строковым), геометрическим (углом или дли' ной), так и размерным. Размерными типами являются, например, площадь, объем, масса, скорость, сила, температура и т. п. С каждым размерным типом связана своя система измерений, и пользователь может выбрать удобные ему единицы – метры или миллиметры, тонны или граммы. Внутри системы значения всех размерных параметров приводятся к единой шкале (как правило, это миллиметр-грамм'-секунда), но пользователь видит их в выбранном им самим масштабе. Система инженерных спецификаций САПР, называемая также базой знаний (knowledgeware), позволяет связывать инженерные и геометрические параметры друг с другом посредством инженерных отношений, которые мы разберем ниже. При этом в каждой формуле контролируется соблюдение размерности (например, если пользователь свяжет параметр площадь с произведением длины и массы, он получит системное сообщение о нарушении размерности)