Роль моделирования в процессе проектирования технических объектов.

Реалии экономической жизни ставят перед отечественными машиностроителями сложную задачу. Если предприятия хотят остаться на рынке и выжить, то должны в корне менять технологию проектирования своих изделий.

Для создания конкурентоспособной продукции необходимо сокращать сроки проектирования, снижать стоимость изделия и повышать качество новой техники. В современном мире всё это немыслимо без использования в процессе проектирования персональных компьютеров и систем автоматизированного проектирования (САПР), или, как их ещё называют, CAD/CAM/CAE – системы [1, 2, 3].

CAD/CAM/CAE – системы могут обеспечить нужное качество проектирования, свободное от дорогостоящего процесса доводки натурных образцов изделия, сократить сроки и обеспечить выполнение проекта меньшим, но более квалифицированным коллективом инженеров. Сегодня эти положения не оспариваются, поэтому студентам инженерных специальностей необходимо не только изучать принципы функционирования таких систем, но и приобретать навыки практической работы с ними, чтобы быть конкурентоспособными на рынке труда и соответствовать высоким требованиям подготовки современных специалистов.

Применение САПР позволяет построить электронную модель изделия, которая хранится в виде математических формул внутри системы, а пользователю представляется в виде конкретных геометрических форм, выведенных на дисплей компьютера, что позволяет наглядно представить конструкцию изделия с любой степенью детализации. Полученную модель используют, для того чтобы до создания реального технического объекта, возникновения реальной ситуации его функционирования выбрать геометрию конструкции деталей и узлов, провести параметрические исследования по выбору конкретных конструктивных размеров, быстро выполнить компоновку сборочной единицы из отдельных деталей и, возможно, составить объективный прогноз процесса работы создаваемой машины или механизма.

2. Содержание

   • Билет № 1
   • Роль моделирования в процессе проектирования технических объектов.
   • Описать четыре формообразующие операции построения твёрдых тел.
   • Билет № 2
   • Дать определение понятия “моделирование” и “модель”. Перечислить виды моделей, какие вы знаете.
   • Что означает термин “параметрическое моделирование” в современных cad-системах.
   • Сформулируйте достоинства, отличающие трехмерные модели твердых тел от каркасных и поверхностных моделей
   • Каркасное (а), поверхностное (б) и твердотельное (в) представления модели
   • Системы cad/cam/cae. Основные определения.
   • Описать особенности построения элемента “По траектории” с использованием направляющих кривых.
   • Технология автоматизированного проектирования сборок в современных cad-системах: описать два вида сборок, перечислить их достоинства и недостатки.
   • Дополнительные элементы конструкции деталей: фаски, скругления, уклоны и куполы. Описать процесс и методы построения, а также используемые для построения указанных элементов объекты.
   • Вариационная параметризация эскиза: описать сущность процесса наложения связей (ограничений) на геометрические объекты, перечислить по крайней мере 5 типов ограничений.
   • Проектирование отверстий сложной формы в деталях: описать процесс построения.
   • Объяснить, почему не обязательно соблюдать абсолютную точность при создании эскизов в Solid Works.
   • Система координат, используемая в системе SolidWorks.
   • Перечислить возможные элементы эскизов в системе SolidWorks.
   • Тонкостенные элементы и оболочки: описать процесс создания, а также объяснить, в чём состоит их различие.
   • Основная и вспомогательная геометрия эскиза: назначение и различие.
   • Сопряжения в сборках: дать определение и назвать типы сопряжений, применяемых в SolidWorks.
   • Создание дополнительной (справочной) геометрии: вспомогательных осей, плоскостей и систем координат. Представить возможные назначения каждого из перечисленных объектов.
   • Элементы вытягивания и выреза вытягиванием в системе SolidWorks. Требования к эскизам. Параметры и граничные условия.
   • Создание и редактирование деталей в контексте сборки: назначение и практика использования в системе SolidWorks.
   • Элементы “По траектории” в системе SolidWorks. Требования к эскизам сечения и направления.
   • Создание вспомогательных осей: перечислить 4 способа задания. Представить возможные способы использования вспомогательных осей.
   • Массивы элементов конструкции в деталях: типы и способы задания.
   • Элементы “По сечениям” в системе SolidWorks. Требования к эскизам. Элементы по сечениям с использованием направляющих кривых.
   • Порядок создания сборки “сверху вниз”.
   • Построение рёбер жёсткости в системе SolidWorks. Дать определение операции и сформулировать требования к эскизам.
   • Массивы компонентов в сборках: типы и способы задания.
   • Редактирование деталей в контексте сборки: создание полостей (“вычитание деталей друг из друга”).
   • Команды создания и редактирования геометрии эскизов в системе SolidWorks.
   • Создание производных деталей. Общие принципы, типы производных деталей и возможные области их применения.
   • Проектирование деталей из листового металла: преобразование тонкостенных оболочек и создание конструкции на основе “базовой кромки”.
   • Зеркальное отражение элементов конструкции деталей: техника выполнения в SolidWorks и проектные ситуации, в которых данную операцию целесообразно применять.
   • Создание и редактирование твердотельных элементов конструкции деталей в системе SolidWorks: общий порядок работы.
   • Возможности использования поверхностей при моделировании твердотельных элементов.
   • Основные понятия и определения трёхмерного компьютерного моделирования