1.4. Схема функционирования сапр
Информационное и программное обеспечение САПР имеют организацию на физическом (пакеты программ, файловая структура) и на логическом (логические правила связи, мнимая подсистема, гибко создаваемая в процессе работы системы) уровнях. Логический уровень, обеспечиваемый управляющей системой САПР (УС САПР), необходим для того, чтобы освободить пользователя от рутинных действий, связанных с хранением, передачей и переработкой информации. На Рис.1.2 представлены типовая структура и алгоритм разрабатываемой САПР.
Рис. 1.2. Схема функционирования САПР
Рассматриваемая САПР содержит следующие модули:
1. Расчётный модуль
Проектирование каждой конструкции
требует
выполнения целого ряда расчётов –
геометрических, прочностных и др.
Расчётный модуль представляет собой
набор программ, осуществляющих их.
Он может иметь сложную структуру, в которой сочетаются стандартные пакеты программ и специализированные программы, необходимые для расчёта конкретной конструкции.
2. Информационный модуль
Содержит информационные массивы, необходимые для проектирования объектов. Для формирования и управления ими обычно используют стандартные СУБД (системы управления базами данных), поскольку создание такой системы само по себе является довольно сложной задачей. По основным видам стандартных материалов, узлов и других элементов конструкций уже созданы в различных СУБД специализированные базы данных. Их применение значительно ускоряет и удешевляет создание конкретных САПР. Также базы данных могут содержать сведения о ранее разработанных аналогичных конструкциях. Их использование, как правило, значительно ускоряет весь процесс проектирования.
3. Графический модуль
Графика сопровождает практически все этапы процесса проектирования – от вычерчивания конструкции до прочностных расчетов и визуализации. Для решения графических задач обычно используют готовые пакеты программ.
4. Управляющая система
Необходима, во-первых, для реализации алгоритма проектирования, во-вторых, для согласования совместного функционирования отдельных модулей системы (передача и преобразование информации между ними). Развитая управляющая система позволяет организовать работу пользователя преимущественно на логическом уровне, освободив его от многих рутинных функций по управлению файловой системой, вводом-выводом и преобразованием информации и т.д.
Функционирование САПР обычно происходит по следующей схеме:
Пользователь, предварительно сформулировав требования к проектируемой конструкции в виде технического задания (ТЗ), входит в САПР через её управляющую систему (УС).
2. УС передаёт управление расчётному модулю, который выполняет предварительные расчеты, необходимые для построения конструкции. Значительную часть стандартных данных (о свойствах материалов, профилей и т.д.) расчётный модуль берет из баз данных, входящих в состав системы. После геометрических расчётов управление передаётся графическому модулю.
3. В графическом модуле происходит построение конструкции. Из информационных баз данных извлекаются геометрические параметры стандартных узлов и деталей, с помощью графических баз данных производится непосредственное встраивание таких элементов в конструкцию. После графического построения простых конструкций процесс проектирования завершается и оформляется в требуемом виде проект изделия. Для сложных изделий управление вновь передаётся расчётному модулю и производится дополнительный прочностной расчёт. Он позволяет выяснить нагружение и деформацию различных частей конструкции под действием внешних нагрузок. По его результатам выносится окончательное заключение о функциональной пригодности конструкции. При необходимости изменяется конструкция изделия и прочностной расчёт её повторяется.
На практике описанная структура и схема функционирования могут значительно варьироваться в зависимости от задач проектирования, решаемых системой. Для получения конкретного алгоритма САПР необходимо разработать внутренние структуры и алгоритмы функционирования всех структурных модулей с необходимой для программирования степенью детализации, соответствующей операциям проектирования.