Exam / МИП и OpenSource

Платформа FreeCAD

FreeCAD - трёхмерная твердотельная САПР. Это проект с открытым исходным кодом(GPL и LGPL лицензии). FreeCAD в первую очередь предназначен для машиностроения, но его также можно применять и в более широком круге задач, например, таких как архитектурное моделирование.

Возможности FreeCAD

•FreeCAD разрабатывается для параметрического твердотельного моделирования и имеет модульную структуру, благодаря чему легко добавлять необходимую функциональность без изменения ядра программы.

•Как и в большинстве современных САПР трёхмерного моделирования, здесь присутствует компонент для создания двумерных чертежей из трёхмерной модели. Но непосредственно двумерное черчение(как в КОМПАС или AutoCAD LT) - не главная цель, так же как и анимация (подобно Maya, 3ds Max или Blender). Хотя, благодаря высокой гибкости, FreeCAD может быть полезным в более широком круге задач, чем цель сегодняшней разработки.

•Другая важная составляющая FreeCAD - использование всей мощи лучших свободных библиотек в каждой области программирования. Среди них - OpenCascade, мощное САПР ядро, Coin3D, потомок OpenInventor, Qt, всемирно известная библиотека построения пользовательского интерфейса, и Python, один из лучших интерпретируемых языков. FreeCAD также может быть использован как библиотека для других программ.

•FreeCAD кроссплатформенное ПО, и в настоящее время полноценно работает в таких системах как Windows, Linux/Unix и Mac OS X, имея соответствующий вид и одинаковую функциональность на каждой платформе.

Параметризация с помощью Python

•FreeCAD позволяет использовать всю мощь языка Python и импортировать собственные скрипты для различных целей.

•Python—активно развивающийся, высокоуровневый язык программирования общего назначения, ориентированный на повышение производительности разработчика и читаемости кода. Синтаксис ядра Python минималистичен. В то же время стандартная библиотека включает большой объём полезных функций.

Скрипты

•Перед каждым запуском FreeCAD просматривает содержимое системных директорий, а также директории ~/.FreeCAD/Mod/. Находящиеся там скрипты он и будет использовать в дальнейшем.

Скрипты во FreeCAD делятся на две категории: скрипты, вызываемые из командной строки (для их запуска необходимо сначала подгрузить командой питона import содержащий их модуль), а также скрипты, запускающиеся из GUI. Первые вы всегда можете перезагрузить командой reload, а вот для перезагрузки вторых (если вы внесли какие-то изменения в исходники), необходимо будет перезапустить FreeCAD.

OpenSource CAM

•CAM - (программирование для станков с ЧПУ) – (англ. Computer-Aided Manufacturing)

это программные продукты позволяющие на основе геометрии 3D-модели создавать управляющие программы для обработки данной детали на разнообразном оборудовании.

CAE

CAEElmer

•Elmer включает в себя физические модели для анализа текучести, теплопередачи и акустического анализа. Они описываются уравнениями в частных производных, которые решаются системой при помощи метода конечных элементов.

•Поддерживает платформы: Linux, Windows, MacOSX

Физические модели в Elmer:

•Теплоперенос: уравнение теплопроводности, модели для электропроводности, излучения, конвекции и фазовых переходов (газ, жидкость, кристалл)

•Гидродинамика: уравнения Навье-Стокса, Стокса и Рейнольдса

•Многофазные жидкости (смеси): общее конвекционно-диффузионное уравнение

•Свободная поверхность: метод Лангранджиана, многоуровневый метод

•Структурная механика: общие уравнения упругости (анизотропические, линейные и нелинейные модели), пространственно-приведенные модели для плат и оболочек

•Акустика: уравнения Гельмгольца

•Электромагнетизм: электростатика, магнитостатика, индукция

•Электрокинетика: условия скольжения, уравнение Пуассона-Больцмана, уравнение Пуассона-Нернста- Планка

•Квантовая механика: теория функционалов плотности

CalculiX

•CalculiX — открытый, свободный программный пакет, предназначенный для решения линейных и нелинейных трёхмерных задач механики твёрдого деформируемого тела с помощью метода конечных элементов. Распространяется под лицензией GNU GeneralPublicLicense. Изначально создавался для Linux, в настоящее время существуют сборки для Windows и MacOS. CalculiX

входит в состав дистрибутива CAELinux.

CalculiX позволяет строить ирассчитывать конечноэлементные модели. Решатель может выполнять линейные и нелинейные расчеты. Пре- и постпроцессор представляют собой интерсктивный 3Dинструмент на основе openGL.

IMPACT

•Impact – программный комплекс для нелинейного динамического анализа методом конечных элементов. Используется для выполнения инженерного анализа и поможет решить многие проблемы в области проектирования прочных и легких конструкций, модификации уже выпускающихся изделий, сократив затраты на изготовление и испытание опытных образцов. Система предназначена для расчета таких явлений как автоавария или штамповка

листового материала, т.е. явлений, которые сопровождаются высокими скоростями и сильной деформацией.

•Программа разработана с использованием языка Java и может быть использована в разлиных операционных системах (Windows, Linux, Solaris, Unix и др.).

•Программный комплекс Impact позволяет решать следующие задачи: контактные пространственные задачи; задачи разрушения; задачи формования; частотный анализ;

задачи с большими перемещениями; расчет динамических моделей из упругих, неупругих и твердых.