Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Моделирование в КОМПАС-3D. Учебно-методический практикум по дисциплине «Компьютерное моделирование»
.pdf
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ
УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
"ЛИПЕЦКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ"
КАФЕДРА УПРАВЛЕНИЯ АВТОТРАНСПОРТОМ
И.В. Жилин
МОДЕЛИРОВАНИЕ В КОМПАС-3D
Учебно-методический практикум по дисциплине
«Компьютерное моделирование»
Липецк
Липецкий государственный технический университет
2015
УДК 004.4 /07/
Ж721
Рецензент – С.В. Аксенов, канд. техн. наук, доц.
Жилин, И.В.
Ж721 Моделирование в КОМПАС-3D [Текст]: учебно-методический
практикум по дисциплине «Компьютерное моделирование» /
И.В. Жилин. – Липецк: Изд-во Липецкого государственного
технического университета, 2015. – 51 с.
Приведены основные сведения о системе КОМПАС-3D. Рассмотрены
основные приемы и особенности работы с двумерными изображениями и
трехмерными моделями.
Ил. 17. Библиогр.: – назв.
ФГБОУ ВПО "Липецкий
государственный технический
университет", 2015
Жилин И.В., 2015
3
ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И МОДЕЛИРОВАНИЯ
Общие сведения
Существует несколько определений термина «проектирование». В
основном они характеризуют его с двух сторон: как общераспространенное
понятие и с научно-технической позиции.
Проектирование – деятельность человека или организации по созданию
проекта, то есть прототипа, прообраза предполагаемого или возможного
объекта, состояния; комплекта документации, предназначенной для
создания определѐнного объекта, его эксплуатации, ремонта и
ликвидации, а также для проверки или воспроизведения промежуточных и
конечных решений, на основе которых был разработан данный объект.
Проектная деятельность является одной из основных для будущего
специалиста, позволяя генерировать идеи и реализовывать их на практике.
Проектирование в различных областях и направлениях имеет свои
особенности. Таким образом, проектировщику нужны знания об объекте
проектирования, процессах, происходящих при его функционировании.
Особенностью современного этапа развития проектирования является
широкое использование современных информационных технологий,
базирующихся на применении средств вычислительной техники и связи.
Проектирование имеет общее с творчеством, связанное с
направленностью на создание качественно нового (слово
«проектирование» происходит от лат. projectus, что буквально означает
брошенный вперед). При проектировании поиск оригинальных решений и
идей в настоящее время ведется посредством применения эвристических
методов (методов инженерного творчества).
В случае производственной деятельности решение проектных задач
также включает подготовительные стадии, оформление и утверждение
результатов, оценку эффективности и другие виды работ.
Специалисту также важно знание технологии проектирования,
которая соответствует последовательности этапов.
4
Несмотря на явные различия, в любой проектной деятельности и
любом проекте есть много общего. Недаром в последнее время в этой
области сформировались свои методика, подходы, принципы,
закономерности. Например, достаточно развитыми и применимыми на
практике сегодня являются такие разработки, как системы
автоматизированного проектирования (САПР), управление проектами,
системное проектирование и пр. Их знания, наряду со знаниями
специальных дисциплин и методик, помогут будущему специалисту в
совершенстве овладеть проектной деятельностью.
Высокая эффективность результатов проектирования достигается
лишь на основе совместного практического использования знаний
фундаментальных, технических и социально-экономических наук,
специальных проектных методик, подчинения всей деятельности
удовлетворению интересов, прежде всего, человека (покупателя,
производителя, разработчика).
Понятие «проектирование» соответствует не только специальной
профессиональной деятельности. Оно шире и охватывает множество видов
повседневной деятельности, в том числе и в быту. Поэтому знание основ
проектирования – важная составная характеристика современной
эффективной личности.
Проектирование тесно связано с моделированием.
Модель – это упрощенное подобие объекта, которое воспроизводит
интересующие нас свойства и характеристики объекта-оригинала или
объекта проектирования.
Модель – это имитация (в том числе условная или мысленная)
какого-либо объекта или системы объектов, используемая при
определенных условиях в качестве их «заместителя» или «представителя».
Моделирование связано с выяснением или воспроизведением
свойств какого-либо реального или создаваемого объекта, процесса или
явления с помощью другого объекта, процесса или явления.
Моделирование – это построение, совершенствование, изучение и
применение моделей реально существующих или проектируемых объектов.
5
Человек в своей деятельности обычно вынужден решать две задачи
– экспертную и конструктивную.
В экспертной задаче на основании имеющейся информации
описывают прошлое, настоящее и предсказывается будущее. Суть
конструктивной задачи заключается в том, чтобы создать нечто с
заданными свойствами.
Для решения экспертных задач применяют так называемые
описательные модели, а для решения конструктивных – нормативные.
Описательные модели (дескриптивные, познавательные)
предназначены для описания свойств или поведения реальных
(существующих) объектов. Они являются формой представления знаний о
действительности.
Моделировать можно не только то, что существует, но и то, чего еще
нет. Нормативные модели (прескриптивные, прагматические)
предназначены для указания целей деятельности и определенного порядка
(алгоритма) действий для их достижения. Цель такого моделирования – это
образ желаемого будущего, т. е. модель состояния, на реализацию
которого и направлена деятельность.
Модели по форме бывают:
физические – материальные объекты, имеющие сходство с оригиналом
(модель автомобиля, которая исследуется в аэродинамической трубе);
словесные (вербальные) – словесное описание чего-либо (внешность
человека, принцип работы устройства, структура предприятия);
графические – описание в виде графических изображений (схемы,
карты, графики, диаграммы);
знаковые – описание в виде символов и знаков (дорожные знаки,
условные обозначения на схемах, математические соотношения).
Разновидностью знаковых моделей являются математические модели.
Компьютерное моделирование сегодня является одним из
эффективных методов изучения сложных систем.
Компьютерное моделирование – метод решения задачи анализа
или синтеза объекта на основе использования его компьютерной модели.
6
В настоящее время под компьютерной моделью чаще всего
1
понимают структурно-функциональную модель – условный образ объекта,
описанный с помощью взаимосвязанных компьютерных таблиц, блок-схем,
диаграмм, графиков, рисунков, анимационных фрагментов, гипертекстов и
отображающий структуру и взаимосвязи между элементами объекта.
Для компьютерного моделирования важно наличие определенного
программного обеспечения. При этом программное обеспечение,
средствами которого может осуществляться компьютерное моделирование,
может быть как достаточно универсальным (например, обычные текстовые
и графические процессоры), так и весьма специализированным,
предназначенным лишь для определенного вида моделирования.
Целью работы является формирование у будущих специалистов
начальных знаний и практических навыков в области проектирования и
моделирования.
Программные продукты компании «АСКОН»
АСКОН (г. Санкт-Петербург, http://ascon.ru/) – крупнейший
российский разработчик инженерного программного обеспечения и
интегратор в сфере автоматизации проектной и производственной
деятельности (год основания: 1989). В продуктах компании воплощены
достижения отечественной математической школы, 23-летний опыт
создания САПР и глубокая экспертиза в области проектирования и
управления инженерными данными в машиностроении и строительстве.
Программное обеспечение АСКОН используют свыше 7000 промышленных
предприятий и проектных организаций в России и за рубежом.
Одним из флагманских продуктов является КОМПАС-3D 1 (система
трехмерного моделирования) – проверенный инструмент сотен тысяч
инженеров-конструкторов и проектировщиков в России и многих других
странах. Широкое признание ему обеспечили мощный функционал,
КОМПАС – КОМПлекс Автоматизированных Систем
7
простота освоения и работы, поддержка российских стандартов,
широчайший набор отраслевых приложений.
Основные компоненты КОМПАС-3D – собственно система
трѐхмерного моделирования, универсальная система автоматизированного
2D-проектирования КОМПАС-График, модуль проектирования
спецификаций и текстовый редактор. Все они легки в освоении, имеют
русскоязычные интерфейс и справочную систему.
Базовые возможности системы включают в себя функционал,
который позволяет спроектировать изделие любой степени сложности в 3D
(рис. 1), а потом оформить на это изделие комплект документации,
необходимый для его изготовления в соответствии с действующими
стандартами (ГОСТ, СТП и др.).
Рис. 1. Окно программы КОМПАС-3D
Система КОМПАС-3D имеет шесть режимов работы:
Чертеж – создание двумерных видов деталей и сборочных единиц на
листе с рамкой и основной надписью (тип файла *.cdw);
8
Фрагмент – изображение, в котором отсутствуют элементы оформления
и некоторые возможности чертежа (тип файла *.frw);
Деталь – создание трехмерных моделей деталей (тип файла *.m3d);
Сборка – создание трехмерных моделей сборочных единиц на основе
деталей (тип файла *.a3d);
Спецификация – создание документа-спецификации (тип файла *.spw);
Текстовый документ – создание текстово-графического документа,
оформленного рамкой и основной надписью, в котором, кроме
собственно текстовой части, могут присутствовать таблицы, чертежи,
фрагменты (тип файла *.kdw).
Базовой частью КОМПАС-3D является КОМПАС-График. Это –
универсальная система автоматизированного проектирования
(графический редактор), позволяющая в оперативном режиме выпускать
чертежи изделий, схемы, спецификации, таблицы, инструкции, расчѐтно-
пояснительные записки, технические условия, текстовые и прочие
документы (рис. 2).
Рис. 2. Окно программы КОМПАС-График
9
Гибкость настройки системы и большое количество прикладных
библиотек и приложений позволяют выполнить практически любую задачу
пользователя по выпуску технической документации.
Конкурентным преимуществом системы КОМПАС-График является
изначальная ориентированность на полную поддержку стандартов ЕСКД. В
дополнение к этому присутствует возможность гибкой настройки программного
продукта на использование стандартов конкретного предприятия.
Знания и умения работы в КОМПАС-График необходимы для работы
с 3D-моделями, поэтому освоение всей системы КОМПАС-3D должно
начинаться именно с этой части.
Контрольные вопросы
1. Что такое проектирование?
2. Что такое модель?
3. Что такое моделирование?
4. Какие задачи решаются человеком в экспертной и конструктивной
деятельности?
5. Какие модели используются человеком в экспертной и конструктивной
деятельности?
6. Как классифицируются модели по форме?
7. Что такое компьютерное моделирование?
8. Что такое компьютерная модель?
9. Какая российская компания является крупным разработчиком
программного обеспечения в сфере автоматизации проектной
деятельности?
10. Что такое КОМПАС-3D?
11. В каких режимах работает КОМПАС-3D?
12. Что такое КОМПАС-График и как он соотносится с КОМПАС-3D?
10
КОМПАС-ГРАФИК
Общие сведения
КОМПАС-График позволяет работать со всеми типами графических
(геометрических) примитивов, необходимых для выполнения любого
построения. К ним относятся: точки, прямые, отрезки, окружности,
эллипсы, дуги окружностей и эллипсов, многоугольники, ломаные линии,
кривые NURBS (в том числе кривые Безье).
КОМПАС-График – стандартное приложение Windows, поэтому
рабочий экран внешне идентичен окнам других приложений. Он состоит из
окна системы, внутри которого находится окно документа.
Интерфейс программы
Целесообразно для дальнейшего изучения особенностей интерфейса
программы запустить ее и самостоятельно изучить элементы интерфейса
(рис. 3), производя какие-то действия, отслеживая всплывающие
подсказки и результаты.
Заголовок окна расположен вверху системного окна (название
приложения и документа).
Строка меню располагается под строкой заголовка окна. В ней
находятся кнопки главного меню, при нажатии на которые открываются
ниспадающие меню с названиями команд. При нажатии на пункты
ниспадающего меню с треугольником возникает всплывающее меню.
Контекстное меню – всплывает при щелчке правой кнопки мыши в
определенных местах главного окна системы или по соответствующим объектам.
Инструментальная панель Стандартная обычно располагается ниже
строки главного меню и содержит кнопки для вызова наиболее часто
встречающихся команд (может видоизменяться и перемещаться).
Строка (панель) текущего состояния отображает текущие параметры
системы: вид, слой, масштаб отображения в окне, шаг курсора,
координаты текущего положения курсора. Также здесь находятся кнопки
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]