Главная страница
Случайная страница
КАТЕГОРИИ:
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Темы теоретической части курса и практических занятий дисциплины Б2.В2
“Компьютерная графика и твердотельное моделирование”
Номер и наименование модуля
| Вид
занятия
| Тема лекции или практического занятия
(наименование в соответствии с рабочей программой)
|
Основные представления о моделировании и CAD/CAM/CAE системах, построение и редактирование параметрических твердотельных моделей деталей
| Тема 1
| Основные понятия и определения теории моделирования и представления о CAD/CAM/CAE системах
Цели и задачи изучения дисциплины. Основные понятия, термины и определения: моделирование и модель, компьютерное моделирование. Требования к моделям и классификация моделей. Виды компьютерных геометрических моделей: каркасные, поверхностные и твердотельные модели. Преимущества твердотельных моделей. Элементы геометрии моделей грань, кромка (ребро), вершина. Автоматизированное проектирование (CAD), автоматизированное производство (CAM), автоматизированное конструирование (CAE). Программное обеспечение САПР: препроцессор, постпроцессор, геометрическое ядро. Графические ядра систем САПР и критерии выбора систем. Лицензируемые ядра, частные ядра и ядра, доступные в исходном коде. Ядра, применяемые в широко известных САПР.
| Практическое занятие №1
| Создание эскизов. Вариационная параметризация эскиза.
| Тема 2
| Система трёхмерного твердотельного параметрического моделирования SolidWorks
SolidWorks как типичный представитель CAD/CAM/CAE систем.
Функциональные возможности: построение деталей и сборок, применение как твердотельного, так и поверхностного моделирования. Интерфейс программы: дерево конструирования, менеджеры свойств, конфигурации и анимации, назначение и состав пунктов основного меню, панели инструментов. Система координат. Общий порядок работы: вызов команд, общение системы с пользователем в интерактивном режиме через подсказки и рекомендации в строке состояний.
Сервисные функции системы SolidWorks
Расчёт массовых и инерционных характеристик изделий, определение длин кромок, площадей граней, измерение расстояний между конструктивными элементами в деталях и сборках, проверка пересечений компонентов сборки (оценка “собираемости” изделий).
| Практическое занятие №2
| Изучение основных формообразующих операций и принципов построения элементов конструкции деталей.
Моделирование простых деталей на основе элементов “вытягивания”, “вращения”, “по траектории” и “по сечениям”. Построение отверстий сложной формы. Построение дополнительных элементов конструкции. Построение рёбер жёсткости. Построение пружин.
| Тема 3
| Общие принципы и порядок построения трёхмерных твердотельных моделей деталей, формообразующие операции в системе “SolidWorks”
Эскизы и формообразующие операции, термин “Параметрическая модель“. Создание эскизов в системе SolidWorks: панель инструментов “Инструменты эскиза”, вариационная параметризация эскиза с использованием уравнений и параметризация на основе совпадения характерных точек объектов и геометрических характеристик взаимного расположения и размеров (типовые инструментальные средства векторного редактора). Основная и вспомогательная геометрия эскиза: назначение и различие. Построение трёхмерных эскизов.
Панель инструментов “Элементы”, элементы “вытягивания”, “вращения”, “по сечениям” и “по траектории”, “ребро жёсткости”: требования к эскизам, возможные области применения, размеры и граничные условия. Некоторые особенности построения элементов. Наложенные элементы конструкции: фаски, скругления, уклоны, оболочки, отверстия сложной формы: назначение и методы построения (задания).
| Практическое занятие №3
| Построение корпусной детали, состоящей из комбинации типовых элементов. Построение массивов элементов. Создание производных деталей.
| Тема 4
| Построение деталей, состоящих из типовых конструктивных элементов.
Основание детали и рекомендации по его выбору. Комбинация типовых (базовых) элементов конструкции для создания трёхмерных твердотельных моделей: использование формообразующих операций для добавления и удаления материала. Иерархическая параметризация детали: сущность и примеры. Построение массивов элементов: использование, виды массивов и способы их задания, зеркальное отражение. Создание производных деталей: возможности построения новых деталей на основе конструкции уже имеющихся моделей. Использование поверхностного моделирования для создания элементов с граничными условиями. Назначение и применение объектов вспомогательной геометрии. Возможности и техника построения деталей с использованием библиотечных элементов. Многотельные детали, особенности их построения.
|
Построение и редактирование моделей сборок в CAD-системах
| Тема 5
| Моделирование сборок в системе “SolidWorks”
“Дерево конструирования” сборки: отображение структуры изделия, уровни компонентов. Типы сборок: “Снизу-вверх”, “Сверху-вниз” и смешанный тип: преимущества и недостатки, целесообразные области использования. Типовой (базовый) инструментарий построения сборок из отдельных деталей (тип “Снизу-вверх”): вставка деталей в сборку, назначение и применение сопряжений, типы сопряжений, фиксация компонентов. Виды сопряжений. Создание массивов компонентов в сборках: типы и техника задания. Возможности применения библиотек стандартных деталей.
| Практическое занятие №5
| Создание сборки с использованием готовых деталей (сборка “снизу-вверх”)
| Тема 6
| Типовой (базовый) инструментарий построения сборок “Сверху-вниз”
Добавление первой детали в сборку и вставка остальных деталей с использованием для построения их моделей вспомогательной геометрии и элементов конструкции соседних компонентов. Редактирование детали внутри сборочной единицы: операции объединения и вычитания компонентов (создание полостей, проектирование литейной формы). Редактирование состава сборочных единиц, перемещение компонентов между уровнями в “Дереве конструирования”.
Анимация сборок (моделирование кинематики работы изделий)
Менеджер анимации. Задачи, которые можно решать с помощью анимации. Приложение SolidAnimator: запуск, интерфейс, основные функции. Создание маршрутов перемещения компонентов сборки (способы задания точек), роль сопряжений в процессе анимации. Рекомендации по выбору маршрутов и перемещаемых компонентов. Управление процессом анимации: автоматическая проверка динамических зазоров между деталями, пересечений компонентов и способы сигнализации о нарушении возможных ограничений их взаимного расположения.
Стандартные инструменты анимации панели “Simulation”, их назначение, использование и параметры операций.
| Практическое занятие №6
| Создание сборки с использованием процесса построения “сверху-вниз”.
|
| Практическое занятие №7
| Анимация моделей сборок
|
Моделирование деталей из листового металла, экспорт/импорт данных в современных САПР, основы знаний о CAE-приложениях (системах инженерного анализа конструкций.
| Тема 7
| Твердотельное моделирование деталей из листового металла
Работа со специализированным модулем проектирования тонкостенных деталей однородной толщины в системе SolidWorks (деталей из листового металла). Построение деталей из листового материала на основе базовой кромки и преобразование обычных деталей в детали из листового материала. Основные элементы конструкции: базовая кромка, разрыв, кромка под углом, ребро-кромка, угол, сгиб, нарисованный сгиб, выступ, каёмка. Конические сгибы, элемент “По сечениям” листового материала; назначение, способы и порядок построения. Операции “инструментов формы” – создание выштамповок (придание произвольной формы неразвёртываемых поверхностей листовому материалу), детали – инструменты формы. Построение развёрток. Построение детали, представляющей комбинацию типовых элементов конструкции листового материала.
| Практическое занятие №4
| Моделирование деталей из листового металла.
| Тема 8
| Экспорт/импорт данных в CAD-системах, параметризация импортированной геометрии
Общие возможности и особенности обмена информацией между системами САПР. Особенности открытия файлов импортируемых моделей. Работа с файлами форматов *.sat, *.iges, *.x_t. Распознавание импортированной геометрии: модуль параметризации импортированной геометрии FeatureWorks: назначение и общие возможности. Интерактивный и автоматический режимы работы FeatureWorks, основные опции диалогового окна модуля.
| Практическое занятие №8
| Работа с приложением “FeatureWorks”
| Тема 9
| Основы инженерного анализа и применения CAE-систем
Общие задачи инженерного анализа. Структура CAE-систем, интегрированных с пакетом “Solidworks”. Интерфейс пользователя COSMOSXpress, постановка задач и метод конечных элементов. Исходные данные, их состав, форма и содержание результатов расчётов. Основы оптимизации конструкций по данным анализа напряжённо-деформированного состояния. Пример инженерного анализа твердотельной модели.
|
Данная страница нарушает авторские права?
|