1 Дипломный проект студента гр 1511 Довгаль А

1 Дипломный проект студента гр. 1511 Довгаль А. П. Использование методов порождающего программирования для быстрой разработки программных оболочек проектирования машиностроительных деталей, автоматически использующих САПР комплексы для геометрического моделирования и МКЭ программы для инженерного анализа

2 Введение В работе инженера–проектировщика, проектирование машиностроительных изделий довольно часто является целой серией итерационно–повторяющихся действий моделирования и расчёта, при которых ведётся поиск соответствия изделия определенным критериям качества, при этом меняется лишь часть схожих параметров, а изделие само кардинально не меняется. По этому, в некоторых случаях, имеет смысл данные действия автоматизировать, что значительно повышает надёжность расчёта и снижает трудоёмкость процесса проектирования. Итерация нет Критерии да Результат

3 ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ Исследовать подходы к быстрой разработки программных инструментов автоматизирующих проектирование машиностроительных деталей, автоматически использующих САПР комплексы для геометрического моделирования и МКЭ программы для инженерного анализа. ПЛАН РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ 1. Выбор объекта проектирования, и критериев его качеств. 2. Выбор способов реализации инструментария автоматизированного проектирования, CAD/CAM – системы, CAE – системы. 3. Разработка инструмента автоматизированного геометрического моделирования, для выбранного объекта исследования. 4. Разработка инструмента автоматизированного инженерного анализа для выбранного объекта исследования. 5. Интеграция разработанного программного обеспечения в единую программную оболочку.

4 Объект проектирования –– лопатка турбокомпрессора Критерии качества: –– –– массовые характеристики нижний спектр собственных частот

5 СПОСОБ РЕАЛИЗАЦИИ Прототипы Создание шаблонов на основе прототипов Интеграция всех шаблонов в единую программную оболочку Выбор программного обеспечения

РАЗРАБОТКА ИНСТРУМЕНТА АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ГЕОМЕТРИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ Построение прототипа геометрической модели Запись выполненных действий в макрос 6

7 Преобразование макроса–прототипа в шаблон Полученный макрос–прототип преобразовывается в шаблон, для этого исходный код структурируется следующим образом: –– определяются все параметры (B, c, h, Rc, L, K, Fi, Rн, ан, d, Rв, ав); –– в функцию main вносят ссылки функций, которые потом будут вызываться; –– в каждой функции прорабатывается действие, которое данная функция будет выполнять.

РАЗРАБОТКА ИНСТРУМЕНТА АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ИНЖЕНЕРНОГО АНАЛИЗА Total Mass Output Output Set Set Set = 1 2 3 4 5 - 8. 14593 E-9 Mode Mode 1, 2, 3, 4, 5, 16171. 91 Hz 51629. 09 Hz 86843. 4 Hz 124084. 5 Hz 156340. 4 Hz Запись выполненных действий в управляющую программу 8

9 Преобразование управляющей программы в шаблон Для создания шаблона управляющей программы введём следующие параметры: • [[ESIZE]] –– размер элемента; • [[EX]] –– модуль юнга; • [[DENS]] –– плотность материала; • [[PRXY]] –– коэффициент Пуассона; • [[MODOPT]] –– количество определяемых мод; которыми заменим числовые значения в соответствующих местах. $ ============== $ Mesh Size on Solid {~1364} $ ----- Entity Selection – Select Solid(s) to Set Mesh Size $ ----- Automatic Mesh Sizing 0, 01 $ ============================ $ Mesh Size on Solid {~1364} $ ----- Entity Selection – Select Solid(s) to Set Mesh Size $ ----- Automatic Mesh Sizing [[ESIZE]] $ ==============

ИНТЕГРАЦИЯ РАЗРАБОТАННОГО ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ В ЕДИНУЮ ПРОГРАММНУЮ ОБОЛОЧКУ. ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ Все предыдущие этапы можно представить в виде блок–схемы 1, которая сама по себе является одной из итераций более глобальной блок–схемы. 10

11 Дальнейшее использование данных

12 Результаты расчёта

13 В экономической части был произведён расчёт сметной стоимости проекта Количество времени, по результатам расчёта, на комплекс задач составило: 480 дней Фонд заработной платы: 273930 руб. Отчисления на социальное страхование: 66696 руб. Накладные расходы: 13696, 5 руб. Себестоимость: 354322, 5 руб. Прибыль: 70864, 5 руб. Сметная стоимость: 425187 руб.

В разделе БЖД был произведён расчёт коэффициента безвредности рабочего места инженера-оператора ЭВМ Интегральный коэффициент безвредности труда 14

15 Размещение основных и периферийных составляющих ПК На рисунке показан пример размещения основных и периферийных составляющих ПК на рабочем столе программиста. 1 – сканер, 2 – монитор, 3 – принтер, 4 – поверхность рабочего стола, 5 – клавиатура, 6 – манипулятор типа «мышь» . Габаритные размеры рабочего места инженера-оператора ЭВМ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 16 В данном дипломном проекте рассматривались следующие вопросы: 1. Были исследованы подходы к быстрой разработки программных инструментов автоматизации проектирования. 2. Из программного обеспечения были выбраны: Solid. Works® Premium 2009 (Dassault Systemes corp. ) –– для геометрического моделирования и Femap with NX Nastan, v. 10. 02 (UGS Corp. ) –– для инженерного анализа. 3. Был разработан модуль автоматизации геометрического моделирования, инженерного анализа и проведена их интеграция в единую программную оболочку. 4. В экономическом разделе были рассмотрены вопросы стоимости разработанного программного обеспечения. 5. В разделе безопасность жизнедеятельности был произведён расчёт коэффициента безвредности рабочего места инженера–оператора ЭВМ.