Материалы к курсу лекций

«CAD/CAE - системы»

5 семестр

Лекции № 1 – 2.

1.CALS-технологии.

Содержание.

1.1.Современные информационные технологии в задачах сквозного проектирования, изготовления и эксплуатации ракетно-космической техники.

1.2. История развития CALS-технологий.

1.3. Концепция CALS

1.3.1. Основные определения

1.3.2. Задачи, решаемые при помощи CALS-технологий

1.3.3. Что дают CALS-технологии

1.4. Основные компоненты CALS

1.5. Системы реализации технологии CALS

1.6. Взаимодействие систем.

1.7. Особенности внедрения и проблемы реализации ERP и PDM-систем.

Лекции № 3 – 4.

2. Автоматизация проектирования сложных технических систем

Содержание.

2.1. Предпосылки к автоматизации проектно – конструкторских работ

2.2. Особенности сложных технических систем

2.3. Блочно – иерархический подход к проектированию

2.4. Технология процесса проектирования и конструирования

2.5. Автоматизация этапов процесса проектирования

2.5.1.Геометрическое моделирование

2.5.2.Численный анализ и оптимизация

2.5.3.Автоматизированный обзор и оценка проектных решений

2.5.4. Автоматизированное изготовление проектно-конструкторской документации

2.6. Эволюция САПР

2.7. Принципы создания САПР

2.8. САПР как организационно – техническая система

2.9. Состав САПР

2.10. Компоненты информационной среды САПР

2.11. Работа в САПР

2.12. Литература

Лекции № 5 – 6.

3. Автоматизированное проектирования в САПР

Содержание.

3.1. Формализация процессов проектирования и конструирования

3.2. Этапы проектирования

3.2.1. Этап синтеза проектных и конструктивных решений

3.2.2. Этап анализа проектных решений и универсальные методы расчета

3.2.3. Этап оптимизации и понятие оптимального проектирования

Общие положения

Последовательность решения задач оптимального проектирования

Основные функционалы и критерии оптимизации

Понятие многокритериальной оптимизации

Методы условной оптимизации

3.2.4. Этап оценки

Лекции № 7-8.

3.3. Автоматизированное проектирование плоских ферменных конструкций

Содержание.

3.3.1.Постановка задачи проектирования ферменной конструкции минимальной массы

3.3.2. Методы проектирования силовых схем ферменных конструкций.

Эвристический метод поиска варианта силовой схемы ферменной конструкции.

Аналитический метод- метода силового анализа в проектировании ферм

3.3.3. Дополнительные критерии оценки эффективности силовых схем

3.3.4. Расчет напряженно – деформированного состояния

Расчет напряженно – деформированного состояния ферменной конструкции

Расчет напряженно – деформированного состояния пластины

3.3.5. Параметрическая оптимизация

Постановка задачи

Алгоритм отыскания равнонапряженных конструкций

Учет устойчивости

3.3.6. Выбор материалов

3.3.7. Учебная САПР Ferma

Общая структура и функциональная схема учебной САПР Ferma

Методика использования учебной САПР Ferma для проектирования плоских ферменных конструкций

Лекции № 9-10.

4. МКЭ в задачах теории упругости и строительной механики

Содержание.

Основные положения механики сплошных сред

4.1.1. Сплошная среда

4.1.2. Внешние силы

4.1.3. Принцип Сен-Венана

4.1.4. Внутренние силы

4.1.5. Упругость

4.2. Метод конечных элементов

4.2.1. Основные этапы МКЭ

4.2.2. Матрица жесткости

4.3. Построение матрицы жесткости КЭ прямым методом

4.4. Построение матрицы жесткости системы прямым методом

Лекции № 11-12.

5. САЕ- системы

Содержание.

5.1. Общая блок – схема расчета конструкций методом конечных элементов

5.2. Сходимость и точность метода конечных элементов

5.3. Современные программные системы конечно-элементного анализа

5.4. Общие характеристики наиболее распространенных программных комплексов

5.5. Обзор современных программ конечно-элементного анализа

Лекции № 13-18.

6.Решение задач в САЕ Sigma

Материал по решению задач в САЕ Sigma полностью изложен в пособии «Решение задач в САЕ Sigma» в главе 2«Решение прикладной задачи в CAE Sigma »