Лекция №1. Понятие проектирования (1244995), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Все элементы привязаны, структурированы и расположены в общейсистеме координат.Электронный макет является подлинником КД и содержит информацию, достаточную для проведения ТПП.Необходимая технологическая информация в виде атрибутов КТИ (конструкторско-технологическаяинформация) =PMI (Product Manufacturing Information) наносится непосредственно на моделитехнологических процессов изготовления деталей и сборочных единиц.Для повышения эффективности процесса проектирования выработана специальная технология, условноназываемая «Технологией Электронного Макета». В основе работы по технологии Электронного Макеталежит организация проектирования сверху вниз максимально возможно в контексте проектируемого изделия,начиная с ранних стадий проекта.После систематизации требований к разрабатываемому изделию, выработке ТЗ, процесс проектированияначинается с первичной компоновки. Именно на компоновке сначала отрабатываются различныевозможные схемы проектируемого объекта, затем в рамках выбранной схемы идет компоновочная увязка,оптимизация.
В дальнейшем, в случае изменения требований к разрабатываемому изделию, появления новыхагрегатов (например, двигатель, или электроника), или просто ввиду потребностей модификации имодернизации, возникает необходимость корректировать компоновку. Для решения задачи контекстногопроектирования по технологии Электронного Макета вводятся следующие понятия:базовая контрольная структура (БКС). БКС - это концептуальная модель, описывающая изделие насамом верхнем уровне.
Как правило, это компоновка. В БКС входят геометрия обводов корпуса, схемаконструктивно-силовых элементов, габаритные размеры и расположение основных агрегатов, оборудования,снаряжения, кинематические схемы механизмов, поверхности и эскизы стыковочных зон, а также другая,определяющая облик геометрическая и текстовая информация по проекту. На стадии проектирования БКСпозволяет проанализировать основные параметры изделия, их влияние на его будущие характеристики,выбрать наиболее рациональную компоновку. Формирование БКС (компоновки) – это очень ответственнаязадача, в ней участвуют главный конструктор, отдел проектов, профильные специалисты с большим опытом.электронный макет изделия (ЭМ)личная контрольная структура (ЛКС) – это сборка, которая формируется самим инженером из частиБКС и «окружения».
Получается, что в информационной среде по изделию существует одна БКС, один ЭМ,и множество ЛКС. Цель работы с ЛКС – изоляция вспомогательных построений, ассоциативных связей ипараметризации от сборки Электронного Макета, а также удобство работы с контекстом и исходнымиданными.
ЛКС это некие ограничения, в которых работает инженер. Непосредственную область работыконструктора, где имеются черновики, промежуточные результаты, называют рабочей – wp (work part). Т.о.конструктор имеет для проектирования глобальные ограничения – БКС, локальные ограничения –ЛКС,рабочую часть, ЭМ, куда он отправляет результаты работы и архив, куда сдаются чертежи (если они есть).Рис. ЭМ, БКС, ЛКС, модели «окружения» на примере крыла самолета.БКСИЭлектронный макет вертолетаПроведение глобальных изменений осуществляется следующим образом.
Изменения вносятся в БКС. При этом каждая ЛКСассоциативно связана с БКС и ЭМ. Как только в любой из этих сборок (КС или ЭМ) происходят изменения, затрагивающие детальили агрегат, который проектировался определенным инженером, этот инженер получает сигнал о том, что электронная модельего узла более не актуальна. После анализа изменение либо пропускается дальше, либо предварительно корректируются. Такимобразом, любое изменение отрабатывается в ЛКС именно тем инженером, который конкретную деталь проектировал.Технология PMI (Product Manufacturing Information) - на разработанную модель наносятся значки размеров,допусков формы и взаимного расположения поверхностей, шероховатости и т.п. (на рисунке ниже – примермодели с PMI)Для удобочитаемости вся PMI-информация разносится по видам и сечениям (пример на рисунке ниже)В случае необходимости по этим видам и сечениям в практически автоматическом режиме можно получитьчертежный документ.Аналогичные подходы используются и для моделей сборочных единиц.
Всю информацию, необходимую длясборки изделия, его контроля (позиции, посадочные и габаритно-присоединительные размеры, техническиетребования) размещают непосредственно на 3D модели сборки изделия (пример на рисунке ниже).Если существует организационная возможность использования электронной модели в качестве подлинникаКД, разрабатываются регламенты ведения моделей деталей, сборочных единиц с учетом специфики условийизготовления. Если организационные особенности не позволяют использовать электронную модель вкачестве подлинника (необходимы чертежи), обеспечивается выпуск чертежей с минимальнымитрудозатратами.Открытые системыОдной из главных тенденции современной индустрии информатики является создание открытых систем.Открытой может быть названа любая система (компьютер, вычислительная сеть, ОС, аппаратные ипрограммные продукты), которые построены в соответствии с открытыми спецификациями.
Под этимпонимается переносимость ПО на различные программные платформы и приспособленность кмодификации и комплексированию с другими системами в целях расширения функциональныхвозможностей и придания системе новых качеств. Открытость подразумевает выделение в системеинтерфейсной части (входов и выходов), обеспечивающей сопряжение с другими системами.Если интерфейсные части выполнены с заранее оговоренными правилами и соглашениями, то созданиеновых сложных систем существенно упрощается. В вычислительной технике концепция открытости нашлавыражение в эталонной модели взаимодействия открытых систем (ЭМВОС), поддерживаемой рядоммеждународных стандартов: интерфейсов прикладных программ API с операционным окружением,графического пользовательского интерфейса, хранения и передачи графических данных, построения базданных и файловых систем (язык SQL) и пр.Основная литература по дисциплине1.2.3.Норенков И.П.
Основы автоматизированного проектирования, М., Изд-во МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2009, 335 с.Основы автоматизированного проектирования: Учебник / под редакцией А.П. Карпенко- М.: ИНФРА-М, 2015. - 328 с.Генератор образовательных ресурсов:http://bigor.bmstu.ruДополнительные учебные материалы1.2.3.Малюх В. Введение в современные САПР. Курс лекций.
- М.: ДМК Пресс, 2010. — 192 с.Ушаков Д.М. Введение в математические основы САПР. Курс Лекций. - М.: ДМК Пресс, 2011. — 208 с.Васильев А.Б. Matlab. Практический подход - M.: Наука и Техника, 2015 год - 448., ил.Для РЛ:HFSS — инструмент для трехмерного моделирования ВЧ/СВЧ электромагнитных полей.Одним из инструментов, позволяющих выполнить проектирование ВЧ/СВЧ устройства, рассчитать еготехнические характеристики, провести компьютерный эксперимент, моделирующий условия реального мира,является линейка инструментов для инженерных расчетов, разработанная американской компанией Ansoft,LLC.
В 2008 году компания Ansoft вошла в состав корпорации ANSYS — мирового лидера в области КЭкомпьютерных инженерных расчетов.Технология HFSS позволяет выполнять расчет электрических и магнитных полей, токов, S-параметрови излучений. Процесс выполнения расчета полностью автоматизирован, пользователю необходимо задатьгеометрические параметры, свойства материалов и желаемый результат. HFSS автоматически строитконечноэлемнентную сеточную модель, соответствующую конкретной задаче.Для решения уравнений электродинамики HFSS используется метод конечных элементов (Finite ElementMethod, FEM), включающий адаптивное генерирование и деление ячеек. Решения для электромагнитногополя, полученные из уравнений Максвелла, позволяют точно определить все характеристики СВЧ устройствас учетом возникновения и преобразования одних типов волн в другие, потерь в материалах и на излучение ит.д.Использование HFSS позволяет исследовать, например, электромагнитную совместимость, например,при разработке высокочастотных компонентов, применяемых в принимающих и передающих частяхкоммуникационных систем, радиолокационных системах, спутниках и сотовых телефонах.
Кроме того, HFSSиспользуется для расчета электромагнитного взаимодействия между соединительными элементами, линиямиэлектропередачи, переходными отверстиями печатных плат, а также для расчета высокоскоростныхкомпонентов, применяемых в компьютерных серверах, устройствах хранения данных, мультимедийныхперсональных компьютерах, развлекательных и телекоммуникационных системах. HFSS предоставляетвозможности моделирования антенн, делителей мощности, схем коммутации, волноводных элементов,фильтров СВЧ и трехмерных неоднородностей, описание которых сводится к построению трехмернойгеометрической модели, заданию свойств материала.На рисунке, представлен пример построения диаграммы направленности прямоугольноймикрополосковой антенны GPS, установленной на крыше автомобиля в области открывания люка.Решения для электромагнитного поля, полученные из уравнений Максвелла, позволяют точно определить всехарактеристики СВЧ устройства с учетом возникновения и преобразования одних типов волн в другие, потерьв материалах и на излучение и т.д.Типы решенийHFSS позволяет пользователю решать широкий круг задач.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
