Содержат задания к ла ораторным работам, примечания к ним, контрольные вопросы, блок-схему алгоритма расчета.

Имеют интерактивное оглавление в виде закладок.

Предназначены для выполнения лабораторных работ по системам автоматизированного проектирования аспирантами очной заочной формы обучения всех направлений подготовки.

Подготовлены на кафедре «Информационные технологии».

Текстовое (символьное) издание (3,8 МБ)

Системные требования: Intel, 3,4 GHz; 150 Мб; Windows XP/Vista/7; DVD-ROM; 1 Гб свободного места на жестком диске; программа для чтения pdf-файлов:

Adobe Acrobat Reader; Foxit Reader

Техническая подготовка Н.В. Кенжалинова Издание первое. Дата подписания к использованию 09.10.2018

Издательско-полиграфический комплекс СибАДИ. 644080, г. Омск, пр. Мира, 5 РИО ИПК СибАДИ. 644080, г. Омск, ул. 2-я Поселковая, 1

© ФГБОУ ВО «СибАДИ», 2018

ВВЕДЕНИЕ

Программные комплексы САПР относятся к числу наиболее сложных современных программных систем, поэтому изучение основных принципов их функционирования, умение работать со средствами САПР является основой подготовки инженераразработчика. Следует отметить, что проектирование это комплекс работ по исследованию, конструированию и расчету объекта, целью которого является получение комплекта конструкторской документации для дальнейшего его изготовлен я. Автомат з рованное проектирование – это процесс, при

технического задания Ана техническое изделие является спецификация – конструкторский документ, определяющий состав этого изделия. В спецификации содержится подро ное перечисление деталей и узлов, входящих в состав изделия [1].

Результатом проектирования, как правило, является полный комплект документации, представляющийДсобой окончательное описание объекта или процесса и содержащий достаточные сведения для реализации объекта или процесса на данном предприятии. Можно сказать, что проектирование – это процесс получения и преобразования исходного описания объекта или процесса в окончательное описание на основе выполнения комплекса работ исследовательскогоИ, расчетного и конструкторского характера. Проектирование, при котором все проектные решения или их часть получают путем взаимодействия человека и ЭВМ, называют автоматизированным, в отличие от «ручного» (без использования ЭВМ) или автоматического (без участия человека). Автоматическое проектирование в настоящее время возможно

лишь в отдельных, хотя, быть может, очень важных частных случаях (например, в микроэлектронике) [1].

3

1. ОСНОВНЫЕ АСПЕКТЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ

Комплекс программно-технических средств вычислительной техники, необходимых и достаточных для проектирования конкретного изделия, называют системой автоматизированного проектирования (САПР). Часто название АПР включает в себя предметную область, на которую ориентирована эта система. Так, различают системы ECAD (Electronic Computer Aided Design) для проектных работ в электронике,

(АСУП).

4 стадия. Опытное испытание. Выполняется на специализированных полигонах. На этой стадии происходит обработка и анализ данных об испытании и составляется акт о запуске в серийное производство.

При переходе от одной стадии к другой степень детальности проработки проекта возрастает, так что рабочий проект должен быть достаточным для изготовления опытных или серийных образцов [1].

4

Стадии процесса проектирования разбивают на этапы, которые более детально характеризуют разработку проектируемого объекта (Рис. 1).

5.Техническое проектирование

6.Разработка конструкторской документации.

Рисунок 1. Стадии и этапы проектирования

Этапы разделяют на составные части, называемые проектными процедурами. Примерами проектных процедур являются подготовка чертежей, анализ кинематики изделия или его части, моделирование переходных процессов, оптимизация параметровИи структур. Таким образом, процесс проектирования представляет собой выполнение некоторых последовательностей типовых проектных процедур.

Основными направлениями типовых процедур проектирования являются:

1. Расчет (Одновариантный анализ). Определение выходных параметров и характеристик объекта проектирования при неизменных значениях его внутренних параметров и постоянной структуре.

2. Анализ (Многовариантный анализ). Определение изменения выходных параметров и характеристик объекта в зависимости от изменения его внутренних параметров.

3. Оптимизация. Определение наилучших (оптимальных) значений выходных параметров и характеристик путем целенаправленного

5

изменения внутренних параметров объекта (параметрическая оптимизация) или его структуры (структурная оптимизация).

4. Синтез. Генерация исходного варианта проектируемого объекта, включая его структуру (структурный синтез) и значение внутренних параметров (параметрический синтез).

выполняют непосредственно проектные процедуры. Примерами таких подсистем могут служ ть подсистемы геометрического трехмерного моделирован я механ ческих о ъектов и подготовки конструкторской

программно-технических средств, предназначенная для ввода, хранения, преобразования и вывода графической и текстовой информации.

Лингвистическое обеспечение САПР (ЛО САПР) – совокупность языков, используемая САПР для представления информации о проектируемых объектах, для обмена данными между техническими средствами, а также для осуществления диалога между проектировщиком и ЭВМ.

6

Методическое обеспечение САПР. (Мет САПР) – описание технологии функционирования САПР, методов выбора и применения пользователями технологических приемов для решения Правовое обеспечение САПР. (ПрО САПР) – совокупность правовых

-повторного использования проектных решений, данных и наработок; -стратегического проектирования; -замены натурных испытаний и макетирования математическим

- машиностроительные САПР (MCAD mechanical computer-aided design) (разработка широчайшего спектра изделий: от создания аэрокосмических систем до проектирования кофеварок и кухонных комбайнов);

- EDA electronic design automation или ECAD electronic computer-aided design (САПР электронных устройств, проектирование печатных плат, радиоэлектронных средств);

- AEC CAD (architecture, engineering and construction computer-aided design) или CAAD (computer-aided architectural design) (САПР в области архитектуры и строительства, используется для проектирования зданий, промышленных объектов, дорог, мостов и пр).

7

2. По целевому назначению САПР можно классифицировать

-- системысистемыПМКс ;ун кальными архитектурами не только программного

3. Класс ф кац я САПР по масштабу:

- отдельные программно-методические комплексы (ПМК) САПР, (например, комплекс анализа прочности механических изделий в

соответств с методом конечных элементов (МКЭ) или комплекс анализа электронных схем);

системы и область ее возможностейСАПР.

Системы автоматизированного проектирования нижнего уровня в основном применяются при выпуске конструкторской документации,

Область применения САПР этого уровня - машиностроение (трехмерное

проектирование), архитектура, геодезия и многое другое. Оно позволяет инженерам-конструкторам, которые работают в различных областях электроники, механики, архитектуры сильно повысить производительность контроля, документирования и проектирования изделий.

САПР верхнего уровня позволяет производить комплексное решение задач в моделировании объектов, выпуска конструкторской

8