Интероперабельность 3D-модели
Бывают ситуации, когда конструктор использует узел, разработанный другой компанией. Естественно, в спецификации этот узел попадает в раздел покупных изделий. Платформы САПР в этом случае могут быть разными, и компания-разработчик покупного для вас изделия охраняет свою интеллектуальную собственность, передавая модели в форматах импорта/экспорта (*.x_b, *.x_t, *.sat, *.iges). Это дает возможность прочитать модель практически в любой САПР и передать потребителю только геометрию.
Если возникла необходимость доработки покупного изделия, это можно сделать, используя специальные технологии: например, изменить размер, передвинуть грани или удалить элемент.
Если формат сторонних САПР не поддерживается, существует возможность передачи данных через форматы импорта/экспорта:
· *.sat;
· *.jgs; *.ige; *.iges;
· *.stp;
· *.x_t;
· *.x_b.
Соответствующий формат подбирается в зависимости от специфики импортированной геометрии. При этом геометрия преобразуется в документ текущей САПР и может быть откорректирована с использованием инструментов преобразования. Аннотативная и атрибутивная информация в этом случае не передается.
Проверки ЭМИ
Наличие ЭМИ дает возможность запустить проверки и расчеты, основанные на методе конечных элементов. Это еще одно преимущество, которое сокращает сроки проектирования: отсутствует необходимость готовить математическую модель, отчасти она уже готова. Встроенные инструменты проверки позволяют произвести анализ на предмет коллизий и решить контактные задачи, выполнить динамический анализ.
|
|
|
Множества фрагментов проекта могут быть созданы с применением различных САПР, в том числе использующих строительные технологии, – например, линейки Revit. Для объединения их в пространстве и анализа взаимодействия необходимо использовать отдельное программное обеспечение.
До появления современных САПР со встроенными решателями существовала технология двойного расчета. Сначала производился проектировочный расчет, который был нацелен на определение геометрии исходя из условий работы и свойств материала. По сути, проектировщик находил требуемый диаметр вала или момент сопротивления сечения, зная силовые факторы, граничные условия в схеме и предел прочности материала. Эта технология основана на знании формул, связывающих одно с другим. Но что если система или сама форма детали сложна и необходимых формул не существует? В этом случае на помощь приходит метод конечных элементов (МКЭ), которому нужны прежде всего геометрия, нагрузка, граничные условия и материал. Решив эту задачу через систему дифференциальных уравнений, решатель показывает, какие напряжения и перемещения в детали произошли. Исходя из этого, можно принимать этот метод как проверочный расчет в прежнем восприятии. И так как современные решатели оперируют прежде всего геометрией, проектировочный расчет здесь не используется. Исключением является бионический/генеративный дизайн, который по граничным условиям, свойствам материала и выбранной технологии производства предлагает решение в виде формы.
|
|
|
Встроенный в САПР решатель позволяет проводить статический линейный расчет и модальный анализ. Первый находит напряжения, перемещения и деформации, возникающие в материале, второй производит поиск собственных частот. Преимущество встроенного решателя в том, что при изменении геометрии обновляются граничные условия.
Обычно на детали в сборке конструктор накладывает зависимости, которые управляют их положением в пространстве или относительно базовой геометрии. Эти зависимости являются ограничителями степеней свободы; таким образом, в случае совмещения осей или точек возможно получение цилиндрических или сферических шарниров либо ползунов. Как результат, в системе САПР конструктор может сформировать механизм со своей кинематикой. Для оценки работы механизма существует инструмент динамического моделирования с возможностью приложения нагрузок в виде сил и моментов, трассировки траектории, определения скорости или ускорения точки и графическим выводом.
|
|
|
Для расчета на потерю устойчивости обычно используют более мощные инструменты анализа, которые также могут встраиваться в САПР. Результатом этого анализа являются формы потери устойчивости и соответствующие им коэффициенты запаса, которые представляют собой отношение критической нагрузки к рабочей. Потеря устойчивости – необходимый тип расчета в случае анализа работы длинных сжатых стержней или тонкостенных сжатых оболочек.
Метод конечных элементов использует дискретизацию исследуемой области и решает систему дифференциальных уравнений на основе простейших элементов. Элементы могут быть линейными, плоскостными или объемными. Таким образом, помимо погрешности вычислений, существует дискретизация функции, связанная с определением ее значений только в узловых точках. Все это сказывается на точности вычислений, которая зависит от степени разбиения на конечные элементы. Второй момент – это машинное время, необходимое для проведения расчетов, ведь с уменьшением размера элемента вдвое их количество (в случае объемного элемента) увеличивается в восемь раз, что сказывается на количестве дифференциальных уравнений в системе и приводит к восьмикратному увеличению времени расчета. Поэтому оптимально выполнять первый расчет со сравнительно грубой сеткой, определять концентраторы и всплески напряжений, а затем осуществлять повторный расчет, предварительно сгустив сетку в этих зонах. В этом случае можно получить достаточно точные результаты при сравнительно небольшом количестве конечных элементов. Процессы сгущения сетки не автоматизированы, размеры элементов настраиваются вручную.
|
|
|
Существует понятие сходимости сетки конечных элементов – это определяется настройками решателя, который сравнивает объемы исходного тела со множеством конечных элементов.
В случае динамического анализа, когда решатель оперирует величинами как функциями времени, оценивается скорость изменения этих функций. При уменьшении разницы значений в соседних точках до определенного значения (анализ производной от функции) расчет останавливается, критерий сходимости выполнен.
В специализированных расчетных системах возможен расчет потоков жидкостей и газов, а также их смесей. К расчетам можно отнести анализ заполняемости форм, прогнозирование образования коробления, холодных стыков и других дефектов при моделировании процессов, связанных с литьем пластмассы под давлением.
Дата добавления: 2020-01-07; просмотров: 308; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!