logo
Все билеты одним файлом (экзамен по Крюкову)

Основные понятия и определения трёхмерного компьютерного моделирования

Каркасная модель (рис. 2, а) полностью описывается в терминах точек и линий. Каркасное моделирование представляет собой моделирование самого низкого уровня и имеет ряд серьезных ограничений, большинство из которых возникает из-за недостатка информации о гранях, заключенных между линиями, и невозможности выделить внешнюю и внутреннюю область изображения твердого объемного тела.

Поверхностная модель (рис. 2, б) определяется с помощью точек, линий и поверхностей [2, 5]. Таким образом, ее можно рассматривать как модель более высокого уровня, чем каркасная модель, и, следовательно, как более гибкую и многофункциональную.

Хотя методы поверхностного моделирования обладают многими достоинствами (хотя бы по сравнению с каркасным моделированием), существует ряд ограничений на их использование, которые в основном связаны с недостаточность точностью представлений для обеспечения надежных данных о трехмерных объёмных телах и расчёта массовых и инерционных характеристик изделий.

Твердотельная модель (рис. 2, в) описывается в терминах того трехмерного объема, который занимает определяемое такой моделью тело. Таким образом, твердотельное моделирование является единственным средством, которое обеспечивает полное однозначное описание трехмерной геометрической формы. Этот способ моделирования представляет собой самый современный и наиболее мощный из трех представленных методов [1, 2, 5].

Программное обеспечение автоматически проверяет геометрию модели при создании каждого элемента для предотвращения появления недопустимой геометрии. В нем также предоставляются разнообразные дополнительные инструменты для проверки модели.

Системы твердотельного моделирования ориентированы на формирование моделей конкретных изделий, содержащих как типичные, так и нестандартные, уникальные конструктивные элементы.

  1. Представить наиболее удобные на ваш взгляд методы моделирования деталей типа валов в системе SolidWorks.

Элемент “вращения” образуется при вращении эскиза вокруг оси, лежащей в плоскости эскиза.

Элемент “по траектории” – образуется при перемещении эскиза вдоль указанной направляющей. При построении элемента по траектории используются как минимум два эскиза; в одном из них изображено элемента по траектории, в остальных - траектория движения сечения. Вообще говоря, элементы вытягивания и вращения являются частными случаями элемента по траектории. Очевидно, в элементе вытягивания траектория перемещения эскиза-сечения представляет собой отрезок прямой линии, а в элементе вращения – дугу окружности (или полную окружность).

Элемент “по сечениям” – построение тела по нескольким сечениям эскизам (по двум и более), не лежащим в одной плоскости и соединяемым друг с другом определённым образом непосредственно или с помощью каких-либо вспомогательных построений (также эскизов). Каждая операция имеет дополнительные опции, позволяющие варьировать правила построения тела.

Билет № 22

  1. Каркасные, поверхностные и твердотельные модели в CAD-системах: состав и отличительные признаки.

Каркасная модель (рис. 2, а) полностью описывается в терминах точек и линий. Каркасное моделирование представляет собой моделирование самого низкого уровня и имеет ряд серьезных ограничений, большинство из которых возникает из-за недостатка информации о гранях, заключенных между линиями, и невозможности выделить внешнюю и внутреннюю область изображения твердого объемного тела.

Поверхностная модель (рис. 2, б) определяется с помощью точек, линий и поверхностей [2, 5]. Таким образом, ее можно рассматривать как модель более высокого уровня, чем каркасная модель, и, следовательно, как более гибкую и многофункциональную.

Хотя методы поверхностного моделирования обладают многими достоинствами (хотя бы по сравнению с каркасным моделированием), существует ряд ограничений на их использование, которые в основном связаны с недостаточность точностью представлений для обеспечения надежных данных о трехмерных объёмных телах и расчёта массовых и инерционных характеристик изделий.

Твердотельная модель (рис. 2, в) описывается в терминах того трехмерного объема, который занимает определяемое такой моделью тело. Таким образом, твердотельное моделирование является единственным средством, которое обеспечивает полное однозначное описание трехмерной геометрической формы. Этот способ моделирования представляет собой самый современный и наиболее мощный из трех представленных методов [1, 2, 5].

Преимущества твердотельных моделей:

  1. Создание сгибов в деталях из листового металла. Построение развёрток.

На грани З создать эскиз для элемента “нарисованный сгиб”, состоящий из 2 параллельных вертикальной стороне грани отрезков, один из является её линией симметрии

Создать элемент “нарисованный сгиб” (рис. 50). Последовательность действий: выделение в “Дереве конструирования” эскиза, созданного по п. 13 → нажатие кнопки “Нарисованный сгиб” на панели инструментов “Листовой металл” или вызов команды из пункта основного меню “Вставка”: Вставка/Листовой металл/Нарисованный сгиб → выбор параметров построения элемента в “Менеджере свойств” (радиус гиба 2-3 мм, угол сгиба 90) → подтверждение команды создания элемента.

Билет № 23

  1. Приложения к SolidWorks: Solidworks Animator, Feature Works: назначение и использование

В системе имеется специальное встроенное приложение SolidAnimator, предназначенное для создания анимации – моделирования кинематики движения компонентов сборки в процессе функционирования изделия. Приложение SolidAnimator поставляется вместе с программой SolidWorks и устанавливается в процессе установки SolidWorks на жёсткий диск.

FeatureWorks – это модуль параметризации импортированной геометрии, который предназначен для преобразования импортированной геометрии в параметризованную модель, состоящую из стандартных элементов SolidWorks. В версии SolidWorks 2005 добавлена возможность распознавания элементов новых типов.

Во-первых, FeatureWorks теперь распознает отверстия под крепеж (с зенковкой, цековкой и т.д.) как отверстия, созданные мастером стандартных отверстий SolidWorks. Распознавание возможно как в автоматическом, так и в интерактивном режиме работы модуля. Во-вторых, при параметризации импортированной детали из листового материала теперь можно распознавать и элементы SolidWorks “Кромка под углом”. Кроме того, можно распознавать основание по траектории и новые типы скруглений – скругления граней и полные скругления.

Таким образом, модуль FeatureWorks является частью инструментария обмена данными между SolidWorks и другими системами.

  1. Элементы “По сечениям”. Определение и требования к геометрии и взаимному расположению эскизов.

Элемент “по сечениям” – построение тела по нескольким сечениям эскизам (по двум и более), не лежащим в одной плоскости и соединяемым друг с другом определённым образом непосредственно или с помощью каких-либо вспомогательных построений (также эскизов). Каждая операция имеет дополнительные опции, позволяющие варьировать правила построения тела.

По сечениям и

вырез по сечениям

Эскизы-профили

Эскиз-направляющая кривая

Эскиз - осевая линия

Требования те же, что и к эскизу направляющей кривой

Примечание. При присоединении элемента “по сечениям” к уже имеющемуся основанию детали в качестве профилей могут быть указаны грани этого основания.

Билет № 24

  1. Анимация сборок (моделирование работы изделий).

В системе имеется специальное встроенное приложение SolidAnimator, предназначенное для создания анимации – моделирования кинематики движения компонентов сборки в процессе функционирования изделия. Приложение SolidAnimator поставляется вместе с программой SolidWorks и устанавливается в процессе установки SolidWorks на жёсткий диск.

Создание анимации в SolidWorks осуществляется путём создания маршрутов перемещения компонентов сборки в пространстве. Маршрут – это траектория движения какого-либо компонента сборки, задаваемая путём его перемещения или вращения.

При этом остальные компоненты могут перемещаться только согласно наложенным на них сопряжениям. Моделирование процесса работы позволяет решить следующие задачи: получить полную наглядность функционирования механизма или машины и проверить возможность правильной работы изделия (оценить, нет ли при существующих параметрах конструкции ограничений требуемым перемещениям деталей).

  1. Открыть файл сборки, созданный в предыдущей работе.

  2. Открыть дерево менеджера анимации (см. рис. 1 на стр. Error: Reference source not found).

  3. В качестве ведущего элемента конструкции выберем вал коленчатый и приступим к созданию маршрута. Последовательность действий: вызвать контекстное меню при выделении детали в дереве → из контекстного меню вызвать команду “Создать маршрут”, после которой появляется диалоговое окно указания точек маршрута (рис. 69)

  4. Добавить первую точку маршрута перемещения коленвала. Последовательность действий: нажатие кнопки “Добавить точку маршрута” в диалоговом окне → вращение коленвала с помощью при нажатой кнопке “Вращать компонент” на панели инструментов “Сборка”.

Выполнить анимацию сборки

  1. Сопряжения в сборках: способы создания (наложение сопряжений обычными способами, автосопряжения и автоматическое создание сопряжений в сборках “сверху-вниз”).

При наложении сопряжений доступны только те опции, которые возможно реализовать для выбранных объектов геометрии компонентов. Существуют сопряжения следующих типов:

Выполнить операцию сопряжения корпуса и поршня. Последовательность действий: нажатие кнопки “Условия сопряжения” на панели инструментов “Сборка” или вызов команды из пункта основного меню “Вставка”: Вставка/Условия сопряжения → выбор в графической области

30