Компьютерное моделирование САПР Понятие модели и моделирования

Компьютерное моделирование (САПР)

Понятие модели и моделирования • Модель - упрощенное представление, аналог реального объекта, процесса, явления • Моделирование – построение и изучение моделей с целью получения новых знаний или дальнейшего совершенствования характеристик объектов исследования

Назначение моделей • Аспекты моделирования: внешний вид, структура или поведение • Структура – совокупность элементов объекта и связей между ними • Поведение – изменение внешнего вида и структуры объекта с течением времени в результате взаимодействия с другими объектами • Параметры модели – числовые свойства объекта

Этапы построения модели 1. Постановка цели 2. Анализ моделирования и выделение всех известных свойств объекта 3. Анализ выделенных свойств с точки зрения целей моделирования и отбор наиболее существенных из них 4. Выбор формы представления модели 5. Формализация 6. Анализ полученной модели на непротиворечивость 7. Анализ адекватности полученной модели объекту и целям моделирования

Классификация моделей Учебные Опытные По области использования Научнотехнические Игровые Имитационные

Классификация моделей По учету фактора времени Статические Динамические

Классификация моделей Экономические Биологические По области знаний Исторические Социальные …

Классификация моделей По способу представления Физические Материальные Аналоговые Пространственные Аналитические Знаковые Формализованные Абстрактные Статистические Образные Неформализованные

Жизненный цикл изделия 1. Разработка – Синтез – Анализ 2. Производство

САПР- система автоматизированного проектирования САПР= CAD+CAE+CAM

По отраслевому назначению • MCAD (англ. mechanical computer-aided design) — автоматизированное проектирование механических устройств. Это машиностроительные САПР, применяются в автомобилестроении, судостроении, авиакосмической промышленности, производстве товаров народного потребления, включают в себя разработку деталей и сборок (механизмов) с использованием параметрического проектирования на основе конструктивных элементов, технологий поверхностного и объемного моделирования (Solid. Works, Autodesk Inventor, КОМПАС, CATIA);

По отраслевому назначению • EDA (англ. electronic design automation) или ECAD (англ. electronic computer-aided design) — САПР электронных устройств, радиоэлектронных средств, интегральных схем, печатных плат и т. п. , (Altium Designer, Or. CAD); • AEC CAD (англ. architecture, engineering and construction computer-aided design) или CAAD (англ. computer-aided architectural design) — САПР в области архитектуры и строительства. Используются для проектирования зданий, промышленных объектов, дорог, мостов и проч. (Autodesk Architectural Desktop, Auto. CAD Revit Architecture Suite, Piranesi, Archi. CAD).

По целевому назначению • CAD (англ. computer-aided design/drafting) — средства автоматизированного проектирования, в контексте указанной классификации термин обозначает средства САПР, предназначенные для автоматизации двумерного и/или трехмерного геометрического проектирования, создания конструкторской и/или технологической документации, и САПР общего назначения. – CADD (англ. computer-aided design and drafting) — проектирование и создание чертежей. – CAGD (англ. computer-aided geometric design) — геометрическое моделирование.

По целевому назначению • CAE (англ. computer-aided engineering) — средства автоматизации инженерных расчётов, анализа и симуляции физических процессов, осуществляют динамическое моделирование, проверку и оптимизацию изделий. – CAA (англ. computer-aided analysis) — подкласс средств CAE, используемых для компьютерного анализа.

По целевому назначению • CAM (англ. computer-aided manufacturing) — средства технологической подготовки производства изделий, обеспечивают автоматизацию программирования и управления оборудования с ЧПУ или ГАПС (Гибких автоматизированных производственных систем)). Русским аналогом термина является АСТПП — автоматизированная система технологической подготовки производства. • CAPP (англ. computer-aided process planning) — средства автоматизации планирования технологических процессов применяемые на стыке систем CAD и CAM.

Интеграция CAD, CAE, CAM через базу данных

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ САПР В РАЗРАБОТКЕ МОДЕЛЕЙ

Твердотельная модель изделия

Аналитическая модель

Распределение напряжений

Распределение времени заливки

Физический прототип изделия

Чертеж детали

Пресс-форма для литья

Спроектированное основание формы

Траектория движения инструмента с ЧПУ

Каркасные модели

Поверхностные модели

Поверхностные модели

Поверхностные модели

Твердотельное моделирование

Твердотельное моделирование

Твердотельное моделирование