2.Физическое моделирование

На панели инструментов Симуляция имеются инструменты, позволяющие использовать Физическое моделирование.

Остановить запись или воспроизведение

Вычисление моделирования

Восстановить компоненты

Повтор воспроизведения моделирования

Линейный двигатель

Вращающийся двигатель

Спиральная пружина

Гравитация

С помощью физического моделирования можно моделировать воздействие двигателей, пружин и силы тяжести на сборки. Физическое моделирование объединяет элементы моделирования с инструментами SoIidWorks.

При записи моделирования затронутые компоненты перемещаются в новые местоположения в сборке. Можно будет воспроизвести моделирование, чтобы просмотреть его еще раз.

Во время записи моделирования нельзя выполнять действия с компонентами сборки.

Во время моделирования для перемещения компонентов нельзя использовать инструменты Переместить компонент или Вращать компонент.

Если между двумя или более компонентами изначально имеется конфликт, то при записи моделирования, Физическое моделирование будет игнорировать конфликты между этими компонентами.

Если конфликт между компонентами будет устранен в результате перемещения при моделировании, то Физическое моделирование будет учитывать последующие конфликты между компонентами.

Для создания моделирования:

1. Добавьте элементы моделирования. (Линейные двигатели или Двигатели вращения, Пружины и Сила тяжести.)

2. Запишите моделирование. (Запись и воспроизведение моделирования.)

3. Воспроизведите моделирование. (Запись и воспроизведение моделирования.)

1. Линейные или вращающиеся двигатели

Линейные двигатели и Двигатели вращения - это элементы в моделировании, с помощью которых компоненты перемешаются в сборке, используя Физическое моделирование.

Физическое моделирование объединяет элементы моделирования с другими инструментами для реалистичного перемещения компонентов по сборке в рамках степеней свободы компонентов (например, сопряжениями и Физической динамикой).

Двигатели перемещают компоненты в выбранном направлении, но не являются силами. Сила двигателя не изменяется в зависимости от размера и массы компонентов. (Например, небольшой куб перемещается с такой же скоростью, что и большой, если бегунок Скорость установлен в положение, соответствующее одинаковому значению).

Не рекомендуется добавлять более одного двигателя одинакового типа к одному и тому же компоненту.

Движение в результате действия двигателей отменяет движение в результате воздействия силы тяжести или пружин. Если под воздействием двигателя компонент должен двигаться влево, а под воздействием пружины - вправо, компонент будет двигаться влево.

Для добавления линейного двигателя:

1. Нажмите кнопку Линейный двигатель на панели инструментов Симуляция, или выберите Вставка, Симуляция, Линейный двигатель.

Появится окно Линейный двигатель PropertyManager (Менеджера свойств).

2. Выберите линейную или круговую кромку, плоскую, цилиндрическую или коническую i рань, вершину или плоскость компонента в качестве Справочного направлении, нажмиге при необходимости Реверс направления.

Если выбрать круговую кромку или коническую Грань, Справочное направление будет параллельно оси цилиндра.

Если выбрать плоскость или плоскую грань, Справочное направление будет перпендикулярно объекту.

3. Нажмите ОК.

Значок Линейный двигатель будет добавлен в дерево конструирования FeatureManager под значком Симуляция.

Для добавления двигателя вращения:

1 .Нажмите кнопку Двигатель вращения на панели инструментов "Симуляция", или выберите Вставка, Симуляция, Двигатель вращения. Появится окно МС Двигатель вращения PropertyManager.

2. Выберите линейную или круговую кромку, плоскую, цилиндрическую или коническую грань, вершину или плоскость компонента в качестве Справочного направления. Нажмите при необходимости Реверс направления.

Справочное направление - это направление вращения, а не ось вращения. Справочное направление будет параллельно оси врашения.

Программа перемещает компонент вокруг его центра масс с учетом сопряжений и других взаимосиязей компонента.

Если выбрать линейную кромку. Справочное направление будет направлением вращения вокруг кромки.

Если выбрать плоскую грань. Справочное направление будет направлением вращения вокруг перпендикуляра к грани.

3. Нажмите ОК.

Значок Вращающийся двигатель будет добавлен в дерево конструирования FeatureManager под значком Симуляция.

Сила тяжести

Сила тяжести - это элемент в моделировании, с помощью которого компоненты перемещаются в сборке, используя Физическое моделирование.

Физическое моделирование объединяет элементы моделирования с другими инструментами, для реалистичного перемещения компонентов по сборке в рамках степеней свободы компонентов. Для каждой сборки можно определить один элемент для моделирования силы тяжести. Под воздействием силы тяжести все компоненты перемещаются с одинаковой скоростью независимо от своих масс.

Движение в результате действия двигателей отменяет движение в результате воздействия силы тяжести.

Чтобы добавить силу тяжести:

1. Нажмите кнопку Сила тяжести на панели инструментов Симуляция, или выберите Вставка, Симуляция, Сила тяжести. Появится окно Сила тяжести PropertyManager (Менеджера свойств).

2. Выберите линейную кромку, плоскую грань, плоскость или вершину в качестве Справочного направления. Нажмите кнопку Реверс направления, если необходимо.

Если выбрать плоскость или плоскую грань. Справочное направление будет перпендикулярно выбранному объекту.

3. Переместите бегунок Сила вправо, чтобы увеличить силу гравитации, или влево - чтобы уменьшить ее.

4. Нажмите ОК.

Значок Gravity (Сила тяжести) будет добавлен в дерево конструирования FeatureManager под значком Simulation (Симуляция).

Спиральные пружины

Спиральные пружины - это элементы в моделировании, с помощью которых компоненты перемещаются в сборке, используя Физическое моделирование.

Пружины прилагают силу к компоненту. Пружина с более высоким значением жесткости будет перемещать компонент быстрее, чем пружина с более низким значением жесткости. Движение в результате действия пружины останавливается, когда длина пружины становится равной длине в свободном состоянии.

Движение в резупьтате действия двигателей отменяет движение в результате воздействия силы пружин.

Для добавления пружины:

1. Нажмите кнопку Спиральная пружина на панели инструментов Симуляция или выберите Вставка, Симуляция, Спиральная пружина.

Появится окно PropertyManager (Менеджера свойств) Спиральная пружина.

2. Чтобы соединить пружину - добавьте две Конечные точки пружины. Можно выбрать линейные кромки, вершины или точки эскиза.

F-сли выбрать кромку, Конечная точка пружины будет прикреплена к средней точке кромки.

3. Чтобы определить, будет ли пружина растянута или сжата, введите значение Длины в свободном состоянии для пружины.

4. Чтобы определить жесткость пружины, введите значение Неизменной характеристики пружины.

5. Нажмите ОК.

Значок Спиральная пружина будет добавлен в дерево конструирования FeatureManager под значком Стимулятор.

Для записи моделирования:

Добавьте элементы моделирования(Линейные двигатели или Двигатели вращения, Пружины и Сила тяжести).

1. Нажмите кнопку Вычисление моделирования на панели инструментов Симуляция, Компоненты переместятся в пределах своих степеней свободы в соответствии с элементами

моделирования. Степени свободы определяются сопряжениями компонентов и конфликтами с другими компонентами

2. Нажмите кнопку Остановить запись или воспроизведение на панели инструментов Симуляция, чтобы завершить моделирование. Иногда моделирование останавливается автоматически, если компоненты больше не смогут перемещаться в пределах своих степеней свободы. Компоненты переместятся в новые положения.

Если потребуется, вернуть компоненты в их исходные положения нажмите Восстановить

компоненты на панели инструментов Симуляция

Для воспроизведения моделирования

1. Для воспроизведения от начала до конца нажмите кнопку Воспроизведения моделирования

2. Для работы с анимацией нажмите инструмент на всплывающей панели инструментов Управление анимации. Можно непрерывно воспроизводить моделирование или воспроизвести его на половинной скорости.

Лекция №13

Режим чертеж

После создания твердотельных деталей и сборок необходимо создать двухмерные чертежные виды. Двухмерные чертежные виды являются основой процесопроэктирования, так как именно двумерные чертежи используются на производстве. Для создания чертежных видов в SolidWorks есть специализированная среда «Чертеж» в этом режиме проектирования есть все инструменты для создания и изменения чертежных видов, для добавления размеров и примечаний к этим видам. Можно получить окончательные виды производства чертежей, а можно создавать эскизы двумерных чертежей с помощью инструментов для создания эскизов. Для создания чертежных видов необходимо создать новый документ чертежа. Существует два способа создания нового документа:

1. Через диалоговое окно создания документа. Пользуемся в том случае, если документ детали сохранен в определенном месте.

2. Используя специальный параметр документа, или сборки. Используем когда документ детали, или сборки открыт.

Типы видов

Вначале создаем стандартный вид (вид спереди и т.д.), а затем на его основе создаются остальные виды. Вид модели используется для создания основного вида чертежа. Можно использовать в качестве вида модели такие ортогональные виды: фронтальный вид, вид сверху, вид слева и т.д. также можно создавать изометрические, диаметрические и триметрические виды. После того, как создан основной вид модели с него можно создавать следующие виды:

1. Проекционный вид. Создается на основе существующего родительского вида. Создается при проецировании линий, перпендикулярных к родительскому виду.

2. Разрез. Создается путем разрезания части существующего вида с помощью плоскости и дальнейшего просмотра родительского вида с направления нормального плоскости разреза.

3. Выровненный разрез. Используется для разрезания элементов, которые расположены под углом по отношении главной плоскости разреза. Выравнивание разреза состоит в повороте элемента вокруг оси, параллельной к нормальной плоскости. Ось на которой должен лежать элемент должна лежать в плоскости разреза.

4. Вспомогательный вид. Используется при проецировании линий нормальных к указанной кромке существующего вида.

5. Местный вид. Используется для отображения части существующего вида. Можно выделить часть для более детального отображения в исходном виде. Выделенная часть будет увеличена и размещена на чертежном листе, как отдельный вид. Масштаб местного вида можно изменять.

6. Разьедененный вид. Используется для отображения компонента без его средней части. Как правило применяется для компонентов, длина которых велика по отношению к ширине. Вид разьеденяется в горизонтальном, или вертикальном направлении таким способом, чтобы чертежный вид поместился в заданной области.

7. Вытянутый разрез. Используется для удаления части существующего вида и отображения области модели, или сборки, которая находится за удаленной частью. Этот тип разреза создается с помощью замкнутого эскиза связанного с исходным видом.

8. Обрезанный вид. Используется для удаления краев существующего вида. Включенного в замкнутый эскиз связный с этим видом. В этом случае части вида, которые лежат в пределах замкнутого вида сохраняются, все остальные удаляются.

9. Наложенный вид. Вид в котором можно построить максимальные и минимальные диапазоны движения сборки. Основное движение будет изображено сплошной линией. А наложенный вид на том же листе будет изображен пунктирной линией. Обязательное требование к чертежу – создание стандартных чертежных видов и наличие оксанометрии (изометрии, диметрии, триметрии).

Не малую роль при создании чертежных видов имеет тип размеров. Тип размеров используется для выбора вида модели. Реальные размеры это точный размеры модели, которые точно указываются при ее создании. Проэкционные размеры это уменьшиные размеры используемые в таких видах как изометрия, диметрия, триметрия. Как правило значение проэкционных размеров составляет около 81.6% от реальных размеров.

Создание трех стандартных видов

Через панель инструментов – чертеж, три стандартных вида. При помощи этого инструмента можно по умолчанию создавать три ортаграфических вида определенной детали, или сборки. Если документ открыт, необходимо щелкнуть на кнопке «три стандартных вида» - этот документ отобразится в списке «деталь» сборка для вставки. Если документ не открыт, находим его через кнопочку обзор. Для выбранного документа будут созданы три стандартных вида выравнивание видов сверху и сбоку фиксируется относительно вида спереди. Вид сверху можно перемещать по вертикали, а вид сбоку по горизонтали. Вид сверху и сбоку всегда связаны с видом спереди.

Способы создания чертежей с тремя стандартными видами

При создании нового документа для этого – открываем новый чертеж, в менеджере свойств «вид модели» выбираем «модель», в разделе «ориентация вида» выбираем вид спереди и размещаем вид в графической области, не закрывая окно «проекционный вид» размещаем остальные виды.

На панели инструментов «чертеж» выбираем: «три стандартных вида», выбираем модель одним из способов (1- через окошко три стандартных вида выбираем модель и открываем документ; 2- для добавления вида детали в окне детали нажимаем на грань, или на любом месте графической области, или на имени детали в ДК; 3- для добавления сборки нажимаем на пустом месте графической области, или на имени сборки в ДК; 4- для добавления видов компанентов сборки в окне сборки нажимаем на имя отдельной детали; 5- в окне чертежа нажимаем на чертежный вид, содержащий требуемую деталь,)

Путем перетаскивания

Если открыты документы деталей, или сборки то при перетаскивании данных компонентов в окно чертежа по умолчании создается три стандартных вида. Для расположения трех видов на чертежном листе играет роль, какая проекция была использована для создания этого вида.

Проекции по первому, или третьему углу. Для создания трех стандартных видов в левом нижнем углу отображается стандартный вид спереди, а два других вида сверху и справа. При проекции по первому углу вид спереди отображается слева вверху, а два остальных сверху и слева.

Разрезы

Разрезы создаются в чертеже путем разрезания родительского вида по линии сечения. Разрез может быть прямым вырезом, или смещенным разрезом. Для создания разреза выбираем: ПИ кнопка разрез, появляется окно МС разрез и инструмент линия становится активным, рисуем линию сечения, размещаем вид и распологаем нужный вид на чертежном листе. Можно создавать разрезы в моделях. Можно создавать разрезы разрезов. Новый разрез будет рассчитан с учетом оригинальной модели и при изменении модели, этот вид будет обновляться. Можно отобразить скрытые кромки в разрезах. Разрезы раскрываются в дереве конструирования, предоставляя доступ ко всем элементам и компанентам, можно добавлять размеры для линии сичения, для создания разрезов нужно предварительно выбрать обьекты ескизов. Объекты эскиза не обязательно должны относиться к существующему чертежному виду.

Лекция №14

Распечатка чертежей

Можно выполнить черно-белую печать (по-умолчанию) или цветную. Для отдельных чертежных листов можно указать различные параметры. Для распечатки отдельного документа: меню файл, печать. В открывшемся диалоговом окне печать будут находиться различные параметры печати. К ним относятся:

1. Принтер для документов: имя используемого принтера; свойства (здесь можно установить параметры, характерные для данного принтера); параметры страницы (определение параметров страниц и дополнительных параметров принтера).

2. Настройки пользователя: толщина линий; поля (здесь можно задать значения правого, левого, и нижнего полей, эти настройки будут сохранении для всех документов SW); параметры документов (колонтитулы и т. д.); страницы (здесь можно выбрать «все» для печати всех чертежей, можно выбрать диапазон или область печати на листе чертежа); параметры (число копий, фон модели, преобразование черновых видов в виды с высоким качеством для печати).

Спецификации:

В SW можно создать спецификации несколькими способами: 1. В виде таблиц SW, 2. В файле excel. Наличие обоих спецификаций одновременно неприемлемо.

Спецификации в виде таблиц SW включает:

1. Шаблоны, в таблице МС сохраняется та спецификация, которая используется последняя.

2. Привязки. Если параметр «привязка» выбран, спецификация располагается сверх основной надписи. Если параметр «привязка» не выбран, спецификация может быть расположена в любом удобном для пользователя месте, она привязана к курсору и для установки ее в нужном месте, необходимо щелкнуть в нужном месте. Спецификация не должна перекрывать чертежные виды, основную надпись и пункты спецификаций должны соответствовать выносным позициям сборки. Если по каким-то причинам позиции проставляются в неправильном порядке, то в таких случаях сборка должна быть разбита на отдельные компоненты, эти компоненты должны быть правильно вынесены в область сборки (базовая деталь выносится первая) и по мере создания сборки выносятся остальные детали. Собрав правильно сборку, ее нужно пересохранить.

Спецификации в файле excel:

После выбора этого типа спецификаций необходимо включить параметр «авто-обновление спецификаций» (меню инструменты, параметры, свойства документа, оформление). При выборе этого параметра при каких-либо изменениях в чертеже, спецификация будет обновляться автоматически. Для того, чтобы скрыть или отобразить любой вид спецификации на чертежном листе вызываем контекстное меню в ДК или в рабочей области и нажимаем «скрыть\отобразить».

Комплексный инженерный анализ

Пакет SW зарекомендовал себя на более чем 40 000 предприятиях по всему миру, его успех заключается не только в функциональных возможностях 3D моделирования, простоте освоения, но и получении полного спектра средств для анализа. Создание новой конструкции, усовершенствование современной техники невозможно без проведения целых рядов расчетов. К таким расчетам относятся определение напряженности деформированного состояние, расчеты тепловых полей, расчет воздействия жидкости и газа и многое другое. Теоретические материалы не всегда могут быть применены к реальным конструкциям. Поэтому корпорацией SW был разработан целый ряд продуктов получивших название «Космос». Это набор программ для решения различных инженерных задач. Эти программы классифицируются по программным возможностям и целевому направлению. Эти программы могут быть использованы конструктором в областях гидрогазодинамике, кинематике и др. Существует 6 специфических модулей «Cosmos»:

1. Cosmos Works – этот модуль является одним из лучших решений в области прочносных расчетов, он позволяет решить следующие задачи: линейный и статический анализ, определение собственных форм и частоты колебаний, расчет критических сил и потери устойчивости, тепловой анализ, расчет долговечности конструкции, расчет падения конструкции на абсолютно жесткую поверхность. Модуль позволяет работать как с деталями так и со сборками, в этом модуле необходимо определить различные виды напряжения. Можно рассчитать контактную нагрузку в паре вал-отверстие, можно произвести учет шпилек, осей, болтов, без их наличия в основной модели. А также можно рассчитать усилия растяжки болтового соединения. Любую из характеристик можно получить в виде цветовых полей или создать отчет. Начиная с 2005 SW появилась возможность просмотра различных результатов в одном окне. При создании новых конструкций можно рассчитать частоту колебаний.

2. Cosmos Motion – предназначен для расчета кинематической и динамической системы. Модуль работает со сборками SW, при подключении этого модуля, можно в автоматическом режиме рассчитать компоненты сборки и сопряжения. Можно рассчитать положения центра сборки и центра масс. Можно рассчитать трассы перемещения. После окончания всех расчетов можно проверить сборку на наличие конфликтов во всем диапазоне. Данные, полученные при кинематическом и динамическом исследовании можно передать в Cosmos Works для дальнейших прочносных расчетов.

3. Cosmos Floworks – предназначен для сложных инженерных расчетов. Как правило они связаны с массо-тепло переносом. Используется в автомобильной и аэрокосмической промышленности, в медицине, экологии и т. д. Модуль позволяет решать следующие задачи: 1. Внутреннее течение и внешнее обтекание. 2. Задачи теплопроводности и теплопередачи. 3. Учет сжимаемости. 4. Ламинарные турбулентные потоки. 5. Не ньютоновские жидкости. 6. Пористые среды. 7. Учет шероховатостей стенки. Если для поставленных задач требуется построение графиков, то Floworks дает такую возможность, пользователю необходимо указать ось и требуемые параметры, система в автоматическом режиме экспортирует данные в excel и строит соответствующие графики.

4. Cosmos EMS – представляет собой 3D симулятор, который помогает разработчикам электронных продуктов испытывать или моделировать эффекты различных компонентов в низкочастотных электромагнитных полях.

5. Cosmos Design Star – этот модуль позволяет разработчикам анализировать cad модели, созданные с использование SW и autodesc без преобразования их в специальный формат.

6. Cosmos Information.

Функция Cosmos Xpress – специализированная функция, которую используют для прочностных расчетов, направлена на исследование материала. Функция показывает пользователю ошибки и как их исправить. Полученные результаты можно сохранить в видео файле. Удобство в том, что для просмотра этих результатов не требуется установка SW и Cosmos.

В настоящее время отделилось 3 отдельных модуля, которые выполняют основные физические расчеты. К ним относятся: Cosmos Works, Cosmos Floworks, Cosmos Motion. В этой связи Cosmos Works может работать с данными получеными от Cosmos Floworks и Cosmos Motion в связи с полученными данными производить прочностной расчет. При расчете каких либо параметров можно пользоваться библиотекой материалов Cosmos и SW. Библиотека Cosmos насчитывает более 50 тысяч материалов с их соответствующими характеристиками.