Исследование и разработка методов моделирования и анализа объектов в САПР машиностроения

• Автор: Лобанов, Алексей Викторович
• Шифр специальности: 05.13.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 155 с. : ил.

Содержание
Введение.

ГЛАВА 1. Процесс создания изделия в системах автоматизированного проектирования

1.1. Общие положения.

1.2. Конструкторские системы в процессе проектирования.

1.3. Основные задачи процесса автоматизированного

формирования описания изделия

1.4. Краткие итоги главы.

ГЛАВА 2. Модификация и параметризация конструкторского описания объектов.

2.1. Предпосылки модификации.

2.2. Общая методика параметризации.

2.3. Требования к модели описания конструкторского документа .
2.4. Краткие итоги главы.
ГЛАВА 3. Методы неявного представлении для геометрических
объектов свободной формы.
3.1. Общие положения.
3.2. Декомпозиция алгебраических кривых
3.3. Функционально независимое множество инвариантов для плоских алгебраических кривых
3.4. Эллиптнческирадиальное представление кривых четвертого порядка и геометрических инвариантов.
3.5. Моделирование и модификация формы с помощью конических примитивов.
3.6. Краткие итоги главы.
ГЛАВА 4. Концепция САРК.
4.1. Место САРК в процессе проектирования.
4.2. Концепция модели конструкторского документа в САРК
4.3. Концепция ИГС САРК.
4.4. Концепция вариантной подсистемы САРК.
4.5. Краткие итоги главы
ГЛАВА 5. Архитектура САРК.
5.1. Функциональная модель САРК.
5.2. Структурная модель САРК
5.3. Контейнерная модель САРК.
5.4. Программная модель САРК
5.5. Краткие итоги главы
Основные выводы и результаты работы.
Литература


Некоторые КС позволяют лишь строить изображение отдельных объектов при помощи базовых геометрических элементов, а другие, наиболее мощные КС, позволяют автоматизировать проектирование сложных объектов от стадий концептуального представления изделия до стадий технологической подготовки производства. Современные КС решают, в основном, задачи геометрического моделирования и представления объектов. Возможность оценки технических свойств и характеристик разрабатываемого объекта также зависит от вычислительных ресурсов КС. Мощные КС имеют в составе своего программного обеспечения расчетные процедуры, но во многих случаях оценка объекта проектирования производится с помощью вычислительных программ, не входящих в состав КС. Первый подход представляет собой автоматизацию традиционного ручного проектирования - создание изображений чертежей, спецификаций, технологических схем. Этот подход оказывается существенно проще, с точки зрения степени сложности применяемых азгоритмов и методов проектирования. Однако двумерные модели часто не удобны для представления достаточно сложных изделий. В соответствии с применяемым подходом, принято различать КС двумерного () и трехмерного () проектирования. Важнейшим достоинством систем трехмерною проектирования является возможность наглядного представления объектов даже очень сложных форм. При проектировании изделий ряда отраслей промышленности конструктор вынужден иметь дело с объектами, представление которых плоскими проекциями является чрезвычайно сложным и трудоемким, и практически непригодным для использования его на стадии изготовления. Роль трехмерных средств весьма высока при проектировании изделий в автомобилестроении, авиастроении, строительстве и архитектуре. Можно выделить ряд проблемных областей, в которых практическое решение проектных задач возможно только средствами трехмерного моделирования. К этим областям относятся задачи: представления и манипулирования сложными поверхностями разрабатываемого объекта; планировки строительных сооружений; разработки пространственной сети коммуникаций различного назначения; размещения объектов во внутреннем объеме. На сегодняшний день, большинство КС трехмерного проектирования представляют собой многоцелевые интегрированные САПР. С другой стороны, КС двумерного проектирования, используя бурное развитие персональной вычислительной техники, приобретают некоторые возможности, характерные для трехмерного проектирования. Существует огромный объем ранее накопленных чертежей, которые представлены только на бумаге или в планарных графических форматах и которые должны быть эффективно использованы без создания своего цифрового трехмерного образа. Таким образом, наиболее эффективным представляется вариант интеграции в рамках САПР КС двумерного и трехмерного проектирования. На сегодняшний день функционирование конструкторских систем основывается на модельном представлении разрабатываемого объекта. Моделью объекта является его описание в терминах соответствующей предметной области. В рамках КС наиболее перспективным является такой способ автоматизированного ведения проектно-конструкторских работ, при котором модель объекта проектирования автоматически создается в процессе интерактивного формирования его описания. Очевидно, что интерактивные графические средства (ИГС) имеют высокую эффективность при проектировании разнообразных изделий практически во всех отраслях промышленности. Это обуславливается тем, что разработчик взаимодействует в процессе работы с естественным для него графическим представлением объекта проектирования, что позволяет ему интегрально воспринимать и оценивать проектные данные. Модель объекта проектирования при создании комплекта конструкторских и технологических документов представляет собой совокупность двухмерных фафических элементов. В соответствии со стандартом машинной графики (ГОСТ 7-), в качестве графических примитивов выступают элементарные графические объекты: отрезок, текст, заполненная область, матрица точек и обобщенный графический элемент, который представляет собой объединение в одном графическом элементе набора нескольких графических примитивов различного вида. Другой подход к организации двумерных моделей основан на расширении понятия о графических примитивах.