- •«Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет “лэти” им. В.И. Ульянова (Ленина)» (сПбГэту)
- •«Сапр микро- и наносистем»
- •Профиль – «Нанотехнологии для систем безопасности»
- •«Сапр микро- и наносистем»
- •Профиль – «Нанотехнологии для систем безопасности»
- •Аннотация дисциплины
- •Цели и задачи дисциплины
- •Требования к уровню освоения дисциплины
- •Содержание рабочей программы
- •Тема1. Сапр как метод проектирования.
- •Тема2. Виды обеспечения сапр.
- •Тема 3. Математическое моделирование при автоматизированном проектировании.
- •Тема 4. Общая постановка и виды задач принятия решений.
- •Тема 5. Методики автоматизированного проектирования.
- •Тема 6. Программные пакеты сапр
- •Перечень лабораторных работ
- •Основная литература
- •Дополнительная литература
- •Введение в сапр.
- •Состав, структура и виды обеспечения сапр.
- •Классификация проектных процедур
- •Стратегии проектирования технологических процессов
- •Лекция №2
- •Математический аппарат в моделях разных иерархических уровней
- •Математические модели на макроуровне
- •Математические модели на микроуровне
- •Основные шаги мкэ
- •Решение
- •Выбор вариационного принципа.
- •Выбор аппроксимирующих функций.
- •Сапр, основанные на мкэ.
- •Сапр для сквозного проектирования мэмс
- •Базовый программный пакет проектирования микро- и наносистем CoventorWare
- •Введение в сапр CoventorWare
- •Основные компоненты сапр CoventorWare Function Manager (Менеджер функций)
- •Material Properties Database (База данных свойств материалов)
- •Process Editor (Редактор процессов)
- •Architect (Архитектор)
- •Designer (Проектировщик)
- •Meshing (Разбиение сетки)
- •Analyzer 3-d Field Solvers (Решатель 3-d)
- •Сапр микро- инаносистем
- •Введение в сапр.
- •Классификация проектных процедур
- •Математический аппарат в моделях разных иерархических уровней
- •Математические модели на макроуровне
- •Математические модели на микроуровне
- •Основные шаги мкэ
- •Решение
- •Выбор вариационного принципа.
- •Выбор аппроксимирующих функций.
- •Сапр, основанные на мкэ.
- •Сапр для сквозного проектирования мэмс
- •Базовый программный пакет проектирования микро- инаносистем CoventorWare
- •Введение в сапр CoventorWare
- •Основные компоненты сапр CoventorWare Function Manager (Менеджер функций)
- •Material Properties Database (База данных свойств материалов)
- •Process Editor (Редактор процессов)
- •Architect (Архитектор)
- •Designer (Проектировщик)
- •Meshing (Разбиение сетки)
- •Analyzer 3-d Field Solvers (Решатель 3-d)
- •3. Проектирование акселерометра
- •Проектирование эквивалентной схемы акселерометра.
- •Инструкция по созданию схемы акселерометра
- •1. Подготовка к работе.
- •Установка mpd и Process.
- •Создание схемы
- •Символ coventor
- •Соединение компонентов.
- •Установка свойств элементов схемы.
- •Установка узлов.
- •Добавление управляющей электроники.
- •Проверка фотошаблонов.
- •Анализ технических характеристик микроэлектромеханического акселерометра с помощью эквивалентных схем
- •Анализ стационарной характеристики (рабочей точки по постоянному напря- жению) (dc Operating Point Analysis)
- •Анализ в режиме малых сигналов (Small Signal ac Analysis)
- •Частотный анализ с электрическим возбуждением.
- •Параметрический анализ в первой резонансной моде. (Vary loop on the first reso- nant mode).
- •Передаточный анализ по постоянному току. (dc Transfer (Sweep) Analysis)
- •Переходный анализ. Transient Analysis
- •Добавление схемы чтения выходного сигнала датчика
- •Анализ технических характеристик микроэлектромеханического акселерометра с помощью метода конечных элементов.
- •Создание конечноэлементной сетки
- •Моделирование с помощью мкэ.
- •Литература
- •(СПбГэту)
- •Инструкция по созданию схемы акселерометра
- •1. Подготовка к работе.
- •Установка mpd и Process.
- •Создание схемы
- •Символ coventor
- •Соединение компонентов.
- •Установка свойств элементов схемы.
- •Установка узлов.
- •Добавление управляющей электроники.
- •Проверка фотошаблонов.
- •Анализ технических характеристик микроэлектромеханического акселерометра с помощью эквивалентных схем
- •Анализ стационарной характеристики (рабочей точки по постоянному напряжению) (dc Operating Point Analysis)
- •Анализ в режиме малых сигналов (Small Signal ac Analysis)
- •Частотный анализ с электрическим возбуждением.
- •Параметрический анализ в первой резонансной моде. (Vary loop on the first resonant mode).
- •Передаточный анализ по постоянному току. (dc Transfer (Sweep) Analysis)
- •Переходный анализ. Transient Analysis
- •Добавление схемы чтения выходного сигнала датчика
- •Анализ технических характеристик микроэлектромеханического акселерометра с помощью метода конечных элементов.
- •Создание конечноэлементной сетки
- •Моделирование с помощью мкэ.
- •«Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет “лэти” им. В.И. Ульянова (Ленина)»
- •«Сапр микро- и наносистем»
- •Профиль – «Нанотехнологии для систем безопасности»
- •Оценка самостоятельной работы студентов
- •Темы рефератов
- •Темы курсовых проектов
Сапр микро- инаносистем
Введение в сапр.
Проектирование технического объекта - создание, преобразование и представление в принятой форме образа этого еще не существующего объекта. Образ объекта или его со- ставных частей может создаваться в воображении человека в результате творческого про- цесса или генерироваться в соответствии с некоторыми алгоритмами в процессе взаимо- действия человека и ЭВМ. Проектирование включает в себя разработку технического предложения и (или) технического задания (ТЗ), отражающих эти потребности, и реализа- цию ТЗ в виде проектной документации.
Автоматизированное проектирование – проектирование, при котором отдельные преобразования описаний объекта и (или) алгоритма его функционирования …, осуществ- ляются взаимодействием человека и ЭВМ.
Преимуществом автоматизированного проектирования является возможность прово- дить на ЭВМ эксперименты на математических моделях. Это значительно сокращает до- рогостоящее физическое моделирование. Математические модели при этом должны удов- летворять требованиям универсальности, точности, адекватности и экономичности.
Система автоматизированного проектирования (САПР) – комплекс средств автома- тизации проектирования, взаимосвязанных с необходимыми подразделениями проектной организации или коллективом специалистов (пользователей системы), выполняющий ав- томатизированное проектирование.
САПР принято делить, по крайней мере, на два основных вида:
САПР изделий (САПР И);
САПР технологических процессов (САПР ТП) их изготовления.
САПР изделий. В зарубежной литературе эти системы называют CAD (Computer Aided Design). Т.е. по – существу термин «CAD» можно перевести как «проектирование с по- мощью компьютера». Эти системы выполняют объемное и плоское геометрическое моде- лирование, инженерные расчеты и анализ, оценку проектных решений, изготовление чер- тежей.
Научно – исследовательский этап САПР выделяют в самостоятельную автоматизи- рованную систему научных исследований (АСНИ) или автоматизированную систему ин- жиниринга – CAE (Computer Aided Engineering).
САПР технологии изготовления. В России эти системы принято называть САПР ТП или АСТПП (автоматизированные системы технологической подготовки производства). На Западе их называют CAPP (Computer Automated Process Planning). С помощью этих систем разрабатывают технологические процессы и оформляют их в виде маршрутных, операционных, маршрутно–операционных карт, проектируют технологическую оснастку, разрабатывают управляющие программы (УП) для станков с ЧПУ.
Самостоятельное использование систем CAD, CAM дает экономический эффект. Но он может быть существенно увеличен их интеграцией посредством CAPP. Такая интегри- рованная система CAD/CAM на информационном уровне поддерживается единой базой
данных. В ней хранится информация о структуре и геометрии изделия (как результат про- ектирования в системе CAD), о технологии изготовления (как результат работы системы CAPP) и управляющие программы для оборудования с ЧПУ (как исходная информация для обработки в системе CAM на оборудовании с ЧПУ).
Виды обеспечения САПР:
техническое – совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих технических средств для ввода, хранения, переработки, передачи программ и данных, организации об- щения человека с ЭВМ, изготовления проектной документации;
программное – совокупность программ, представленных в заданной форме, вместе с необходимой программной документацией;
методическое – документы, в которых отражены состав, правила отбора и эксплуа- тации средств автоматического проектирования;
математическое – совокупность математических методов, алгоритмов и моделей, необходимых для выполнения автоматизированного проектирования;
информационное – совокупность представленных в заданной форме сведений, не- обходимых для выполнения автоматизированного проектирования, в том числе описания стандартных проектных процедур, типовых проектных решений, типовых элементов, комплектующих изделий, материалов (основной частью информационного обеспечения являются базы данных);
лингвистическое – совокупность языков, терминов, определений, необходимых для выполнения автоматизированного проектирования;
организационное обеспечение – совокупность документов, устанавливающих со- став проектной организации и ее подразделений, их функции, связи между ними и ком- плексом средств автоматизации проектирования, форму, состав и перечень проектной до- кументации.
