Основы САПР (CAD,CAM,CAE) - (Кунву Ли)(2004) (951262), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Конические сечения 6.2.1. Окружность и дуга окружности 6.22. Эллипс и эллиптическая дуга 6.2.3. Гипербола 6.2.4. Парабола...............,... 6.3. Эрмитовы кривые 6.4. Кривая Безье.................... 6.4.1. Дифференцирование уравнения кривой Безье . 6.4.2. Вычисление кривой Безье........... 6.5. В-сплайн......................
6.5.1. Вычисление В-сплайна 6.5.2. Объединение В-сплайнов........... 6.5.3. Дифференцирование В-сплайна........ Пример 6.5 6.6. Неоднородный рациональный В-сплайн 6.6.1. Вычисление й0й85-кривой 6.6.2. Дифференцирование И0й85-кривой...... 6.7. Интерполяционные кривые............. 6.7.1. Интерполяция зрмитовой кривой 6.7.2. Интерполяция 8-сплайном 6.8. Пересечение кривых................ Вопросы и задачи....................
Глава 7. Представление поверхностей и работа с ними 7.1. Типы уравнений поверхностей......,..... 72. Билинейная поверхность............... 7.3. лоскут Куна 7.4. Бикубический лоскут................. 7.5. Поверхность Безье.................. 7.5.1. Вычисление поверхности Безье......... 7.5.2. Дифференцирование поверхности Безье 7.6. В-сплайновая поверхность..............
7.6.1. Вычисление В-сплайновой поверхности..... 7.6.2. Дифференцирование В-сплайновой поверхности 7.7. Поверхность ИОй85 7.8. Интерполяционная поверхность 164 164 165 165 167 168 168 169 171 174 176 176 184 184 184 185 186 190 191 192 193 196 197 199 202 202 203 204 206 209 211 212 213 213 214 215 219 Содержание 221 222 7.9.
Пересечение поверхностей Вопросы и задачи....... 225 226 229 240 244 244 248 250 251 254 257 258 264 268 268 270 271 272 274 277 277 278 281 284 285 289 291 292 293 294 298 300 300 301 304 308 309 310 310 313 313 Глава 8. Метод конечных элементов...................... 8.1.
Введение в метод конечных элементов................... 82. Формулировка метода конечных элементов................. 8.3. Моделирование конечных элементов.................... .г 8.4. Автоматическое построение сетки 8.4.1. Соединение узлов........................... 8 4.2. Топологическое разбиение 8.4.3. Геометрическое разбиение 8.4 4. Решеточные методы.......................... 8.45. Отображаемые элементы 8.4.6.
Повышение качества сетки 8.5. Пример анализа по методу конечных интервалов.............. :1:;::;;: Вопросы и задачи..................,....,........ Глава 9. Оптимизация............................. 1!::;-'!!':.'- 9.1. Постановка задачи ..................... „ ....., . Ф,::-::;,":,:: 9.2. Ограничения..........................., „...
92.1. Внешние штрафные функции 9.2.2. Внутренние штрафные функции.................... 7~~;: 9.3. Методы поиска............,.................. 9 4. Метод модельной закалки 9.4.1. Комбинаторная оптимизация $9.4.2. Алгоритм ~а~~.':.: 9.4.3. Применения алгоритма модельной закалки 9.5. Генетические алгоритмы.....................,.... 9.5.1.
Основные принципы 9.52. Реализация........................... 9.6. Структурная оптимизация 9.6.1. Оптимизация размеров 9.6.2. Оптимизация формы 9.6.3. Оптимизация топологии............... Вопросы и задачи................................ 10.1. Производственный цикл детали...................... 10.2. Технологическая подготовка производства 102.1. Неавтоматизированный подход '1 10.2.2.
Модифицированный подход 10.2.3. Генеративный подход ,:;:: 10.3. Автоматизированные системы технологической подготовки производства . 10.3.1. САМ-1 САРР 10.3.2. М1Р1АИ и ММСАРР 10.3.3. МетСАРР.... Сцяержание 313 314 315 316 10.3,4. 1СЕМ-РАЯТ . 10.4. Групповая технология........... 10.4.1. Классификация и кодирование.... 10.4.2. Существующие системы кодирования Глава 11. числовое программное управление..... 11.1. Введение 11.2. Аппаратная конфигурация станка с ЧПУ......
11.3. Типы систем ЧПУ 11 4. Системы ИС, С$$С, ОНС 11.5. Основы составления программ обработки деталей . 115.1. Системы координат 11.52. Синтаксис программы обработки....... 11.6. Составление программ вручную.......... 11.7. Автоматизированное составление программ .... 11.7.1. Язык АРТ 11. 72.
Прочие языки программирования 11.8. Программирование обработки по базе САО 11.8.1. Построение траекторий 11.8.2. Моделирование и проверка траекторий Вопросы и задачи.................., . Глава 12. Быстрое прототипирование и изготовление........... 12.1. Обзор . 12.2. Процессы быстрого прототипирования и изготовления 12.2.1. Стереолитография...........,............ 12.2.2. Отвергкдение на твердом основании............., . 12.2.3. Избирательное лазерное спекание 12.2.4. Трехмерная печать.........,.......,... „.. 12.2.5.
Ламинирование 12.2.6. Моделирование методом наплавления.............. 12.2.7. Недорогие станки для быстрого прототипирования и изготовления 12.3. Применение быстрого прототипирования и изготовления 12.3.1. Прототипы для оценки проекта 12.3.2. Прототипы для функциональной оценки............. 12.3.3. Процессы быстрой инструментовки 12.3 4. Примеры специального применения быстрого прототипирования .
1278 Процесс сгереалитографии 12.4.1. Входные геометрические данные................. 12.4.2. Ориентация детали 12.4.3. Поддерживающая структура................... 12.4 4. Расщепление и обьединение ................... 12.4.5. Подготовка 12.4.6. Изготовление детали 12.4.7. Завершение детали и слив излишков полимера 12.$.8. Последующая обработка..................... 329 329 330 332 332 335 335 337 342 346 347 360 361 364 369 375 378 378 379 382 38$ 385 386 387 390 390 393 393 393 395 '$09 412 413 417 418 419 423 '$24 427 427 Содержание 429 430 '$35 462 462 464 469 469 473 474 Приложение Б '$76 Приложение В.
Приложение Г. Приложение Д Операторы Эйлера 12.5. Программные технологии для быстрого прототипирования 12.5.1. Задачи программ подготовки детали . Вопросы и задачи . Глава 13. Виртуальная инженерия 13.1. Определение виртуальной инженерии . 132. Компоненты виртуальной инженерии 13.2.1. Виртуальное проектирование 13.2.2.
Цифровая имитация 13.2.3. Виртуальное прототипирование 13.2.4. Виртуальный завод 13.3. Применение виртуальной инженерии 13.3.1. Средство проектирования 13.3.2. Оценка возможности производства . 13.3.3. Оценка и контроль качества .. 13.3.4. Оценка и оптимизация производственного процесса.......
13.3.5. Планирование производства и продуктов 13.3.6. Интерфейс для заказчика 13.3.7. База знаний 13.3.8. Коллективная разработка 13.4. Родственные технологии 13 4.1. Интеграция САО и компыстерного моделирования 13.42. Управление степенью детализации и избирательная визуализация 13.5. Примеры промышленного применения виртуальной инженерии 13.6. Программные продукты ..
13.7. Аппаратура 13.8. Исследовательские проблемы и препятствия виртуальной инженерии . Вопросы и задачи . Глава 14. Стандарты обмена данными между системами 14.1. Методы обмена данными технических требований... 14.2. Формат 1665 14.3. Формат ОХЕ . 14.4. Формат 5ТЕР Вопросы и задачи . Приложение А. Реализация структуры данных полуребер . Реализация структуры данных крыльевых ребер Пошаговый алгоритм реализации булевской операции Структура данных и топологические операторы для немногообразных систем моделирования...... 436 437 437 438 439 440 441 442 443 443 444 444 444 445 445 445 446 446 446 448 450 455 459 460 Содержание Приложение Е. Алгоритм де кастильо Приложение Ж.
Вычисление В-сплайновой кривой по методу Кокса — де Бура .. 511 Приложение 3. Объединение В-сплайнов 516 приложение и. Доказательство формулы дифференцирования В-сплайна ... 519 Приложение К. Подход Пенга к вычислению пересечения м0йВ5-поверхностей . 522 Прилакение Л. Формулировка системных уравнений конечнозлементного анализа на базе основного дифференциального уравнения... 52б Приложение М.
Сравнение САО-систем на платформе уЧпдоие Литература........................... Алфавитный указатель..................... 531 541 551 Моей семье и моим студентам. Без вашей помощи эта кггига никогда не была бы закончена Предисловие Поразительный рост вычислительной мощности компьютеров и широкое распространение программного обеспечения проектирования и производства привели к тому, что инженеры могут использовать системы автоматизированного проектирования (САП Р) для решения повседневных задач, а не только для подготовки наглядных иллюстраций.
Международная конкуренция, увеличение числа опытных специалистов и повышенные требования к качеству заставляют владельцев предприятий автоматизировать проектирование и производство. Как следствие этого, преподаватели высшей школы чувствуют потребность изменить программу своих курсов, относяшихся к проектированию, чтобы научить студентов пользоваться САПР и дать им представления об основных принципах, лежащих в основе этих систем. Цель этой книги — изложить эти принципьь описать концепции систем, не вдаваясь в конкретные детали, связанные с работой в конкретных пакетах. Некоторым может показаться, что достаточно научить студентов пользоваться суШествующими системами, или даже одной системой, наиболее популярной, потому что студент с инженерной специальностью станет пользователем, а не разработчиком САПР.
Дело, однако, в том, что для эффективной работы с сушествую!: шим программным обеспечением и создания макросов и программ, автоматизируюших процесс проектирования, пользователь должен иметь представление не только о среде, в которой он работает, но и о принципах, лежащих в ее основе. Фундаментальное знание помогает студенту быстро изучить любую конкретную систему с конкретной средой и использовать ее максимально эффективно. Более того, руководства пользователя, поставляемые с САПР, обычно уделяют основ,'::. ное внимание пользовательскому интерфейсу и синтаксису; предполагается, что пользователь имеет определенную теоретическую подготовку.
Без этой подго,, товки читатель встретит серьезные затруднения с терминологией системной документации, а еше большие сложности у него вызовет анализ сообщений об -: ошибках. Эта книга написана главным образом о САПР, используемых в конструировании механических систем. Сведения о компьютерной графике могуг, однако, оказаться полезными и тем, кто работает с ней в других областях инженерной деятельности. Книга предназначена для студентов старших курсов и аспирантов. Для работы с ней достаточно знать основы программирования, математического '::: анализа, матричной и векторной алгебры; никаких знаний о собственно САПР г у читателя не предполагается.
Количество математических терминов и доказа- Предисловие тельств было сведено к минимуму. Соответствукпцне разделы излагаются на уровне интуитивного восприятия. Благодаря этому выбор определенных глав книги (см. ниже) позволяет испольэовать ее в качестве основы для чтения лекций студентам младших курсов, а также в качестве справочника по САПР.