тема № 26

Содержание
Введение
Комплексная автоматизация инженерной и проектной деятельности
САПР технологии
Классификация САПР
Компания Autodesk Inc.
ПО для проектирования
3D-дизайн
Создание виртуальной реальности
Заключение
Список литературы

И здесь ведущую роль конечно взяли на себя так называемые CAD - системы автоматического проектирования
Современные тенденции в инженерной науке сходятся в новом понятии - виртуальная инженерия (virtual engineering). В сущности, виртуальная инженерия - это разработка, основанная на имитации. Прогресс современной имитационной технологии сделал возможным решение таких задач, как численное моделирование большинства механических свойств системы и обнаружение столкновений между геометрическими объектами в реальном времени. Имитационные технологии позволили успешно применить виртуальную инженерию в промышленности для сокращения затрат времени и средств на разработку. Область применения виртуальной инженерии расширяется, и достигнув зрелости, она станет главной со-составляющей процесса разработки.
Виртуальная инженерия (virtual engineering) - это имитационный метод, помогающий инженерам в принятии решений и управлении. Виртуальная среда представляет собой вычислительную структуру, позволяющую точно имитировать геометрические и физические свойства реальных систем. Виртуальная инженерия включает имитацию различных видов инженерной деятельности, таких как машинная обработка, сборка, управление производственными линиями, осмотр и оценка, а также процесс проектирования. Таким образом, виртуальная инженерия может охватывать весь цикл разработки и производства продукта. После того как смоделирована деталь, имитируется ее машинная обработка и сборка. Затем, также с помощью имитации, собранный прототип тестируется, и в его конструкцию вносятся необходимые изменения. Когда прототип одобрен, имитируется производственная система и ее функционирование. Прогнозируются также себестоимость и график поставок. В результате этих имитаций получается оптимизированный конечный прототип и производственные процедуры, на основе которых затем реализуется физическая система.
Виртуальная инженерия дает совершенно новый подход к инженерным задачам. Использование имитации устранит необходимость в дорогостоящих физических прототипах и физических экспериментах. Время разработки коренным образом сократится, появится возможность проверить большее количество альтернативных вариантов конструкции, повысится качество конечного продукта. Виртуальная инженерия обеспечит также превосходный интерфейс для клиента, позволяя ему заранее увидеть трехмерную модель продукта и запросить конструктивные изменения. Можно будет построить прототип продукта, который недоступен, слишком опасен или слишком дорог для того, чтобы создавать его в реальности. Такая возможность будет неоценима в автомобильной и авиационной промышленности, где физические макеты стоят дорого, время разработки велико, продукты крайне сложны и требуется глубокая обратная связь от клиентов.
Виртуальное производство можно также классифицировать в терминах жизненного цикла продукта как виртуальное проектирование, цифровую имитацию, виртуальное прототипирование (например, виртуальный завод). Виртуальное проектирование выполняется с помощью устройств виртуальной реальности. Цифровая имитация позволяет проверять и оценивать работу продукта без использования физических прототипов. В процессе виртуального прототипирования строится компьютерный прототип, имеющий ту же геометрию и физическое поведение, что и реальный продукт. Допустим виртуальный завод - это имитация заводской производственной линии.
Виртуальное проектирование выполняется в виртуальной среде с использованием технологий виртуальной реальности.
Еще лет пять назад выбор того или иного пакета трехмерного проектирования был относительно невелик, то сейчас обилие программ и утилит в этой области просто поражает воображение и введет в замешательство даже опытного 3D моделиста. Спрос рождает предложение, и в этой области сейчас работают сотни и сотни тысяч человек.
Как показывает практика, все ведущие производители программного обеспечения для создания виртуальной реальности идут нога в ногу друг с другом. И что бы не говорили "знатоки" о глобальных преимуществах одной утилиты над другой, последнее слово всегда остается за мастерами 3D и их способностью "выжать" из программы всё возможное и невозможное для решения конкретной задачи. Именно правильная постановка задачи характеризует собой выбор программного продукта как инструмента для её выполнения.
На этом поприще уже сформировались основные три сферы влияния в проектировании. Механику подмял под себя AutoCAD, анимацию и видео 3D Max, а архитектуру все увереннее отвоевывает себе ArhiCAD. Все перечисленные программы универсальны. То есть в каждой из них можно выполнить любой осязаемый объект примерно схожим набором манипуляций. Разница лишь в специфике создаваемых объектов и необходимой параметрической нагрузкой которую они будут нести.
Если это область машиностроения с огромным количеством деталей и форм, активно и динамично взаимодействующих друг с другом, тогда на первый план выходят такие параметры, как калибровка, масса, угловые параметры и т.д. В этой области бесспорным лидером был и остается AutoCAD и вся его линейка расширений для узкой специализации.
В тех случаях, когда объектам необходимо нести в себе информацию о длительных перемещениях по замысловатым траекториям, специальных эффектах с изменением формы и физических качеств материалов, взрывах и чудесных превращениях, тогда на сцену выходит его величество 3D Max и здесь ему фактически нет равных.
И наконец, когда объектам свойственна статичность, уравновешенность и подчиненность воздействию земного притяжения, когда на первый план выходят объемные характеристики материалов, такие как тектоника и эргономика, когда немаловажным фактором для повышения эффективности выполнения работ становиться возможность быстрой генерации проектно-сметной документации прямо в процессе моделирования, вот тогда и приходит черед такого программного продукта, а вернее сказать - незаменимого инструмента архитектора в наши дни - ArhiCAD. По настоящему интересные и объектоёмкие проекты неизбежно влекут за собой необходимость использования всех вышеперечисленных программ в той или иной степени.
Заключение
Стремительно меняющийся рынок требует сокращения цикла проектирования. Быстрота разработки являйся ключевым фактором для удовлетворения этих требований рынка. Прогресс автоматизированной разработки также привнес новую парадигму в проектирование и анализ. Прежде всего, системы геометрического моделирования настолько продвинулись вперед за последнее десятилетие, что современные CAD-системы способны обрабатывать модели деталей и агрегатов самой сложной геометрии и конструкции. Агрегат можно отображать, оценивать и модифицировать, можно имитировать его движение так же, как это сделается с физическим прототипом. Еще одно достижение - это анализ по методом конечных элементов. Это средство виртуальной оценки надежности и технических характеристик. С его помощью можно было предсказывать механические свойства и характеристики (напряжение, прогиб, вибрация, температура, давление в сложных деталях) так, как если бы они измерялись посредством различных экспериментов. Объединение геометрического моделирования с методом конечных элементов в современных САПР обеспечивает непрерывное течение цикла проектирования и анализа. Метод конечных элементов используется в процессе проектирования для принятия конструкторских решений, что позволяет сэкономить драгоценное время и затраты, связанные с перепроектированием.
Современные тенденции в инженерной и проектной деятельности сходятся в новом понятии - виртуальная реальность. Системы ВР развиваются с каждым денем. В эту технологию вложено достаточно большое количество денег, и она применима в различных областях деятельности человека, причем уже сегодня дает поразительные результаты. В качестве примера можно рассматривать виртуальную строительную площадку реализованную с применением AutoCAD [16]. Возможность реализации виртуальной реальности является необходимым функционалом для конкурентоспособности САПР на рынке.
Список литературы
ГОСТ 23501.101-87 «Системы автоматизированного проектирования. Основные положения »
ГОСТ 23501.108-85 «Системы автоматизированного проектирования. Классификация и обозначение »
Болдин А.Н., Задиранов А.Н. Основы автоматизированного проектирования. Учебное пособие -М.: МГИУ, 2009. - 104 с.
Королев А.Л. Компьютерное моделирование. М.: БИНОМ, 2010. - 230с.
Малюх В. Н. Введение в современные САПР: Курс лекций. - М.: ДМК Пресс, 2010. - 192 с.
Норенков И. П. Основы автоматизированного проектирования: учеб. для вузов. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2009. - 430 с.
Серов В.М., Нестерова А.В., Серов А.В. Организация и управление в строительстве. - М.: Академия, 2006. - 432 с.
URL:http://www.rusapr.ru/prod/index.php
URL:http://isicad.ru/ru/articles.php?article_num=16009
URL: http://www.autodesk.com
URL: http://dwg.ru/sapr/
URL:http://www.sapr.ru
URL:http://www.fsapr2000.ru/
URL:http://www.cad-cam-cae.ru
URL:http://www.cad.ru/ru/sapr/
URL:http://www.cadmaster.ru/magazin/products/autodesk-autocad.html
URL:http://archibase.narod.ru/articles/virtual_offis/kompas_mag/virtual_reality_2.htm
URL:http://www.mir3d.ru/news/1079/
URL:http://www.2D-3D.ru
URL: http://www.nestor.minsk.by/kg/1999/24/kg92409.html
URL:http://www.csoft.ru/catalog/soft/autodesk-3ds-max/autodesk-3ds-max-2010.html
URL:http://www.inventor.ru/descriptions/
URL: http://www.itshop.ru/Ekonomicheskaya-effektivnost-ispolzovaniya-SAPR/l9i25167
2