Как учитывать программный продукт автокад

Как учитывать программный продукт автокад

Все современные CAD-системы имеют функции экспорта геометрических моделей в файлы формата Parasolid ® , ACIS ® , STEP и IGES, которые затем можно импортировать в COMSOL Multiphysics ® . Модуль «CAD-импорт» позволяет также работать и с файлами оригинальных форматов многих CAD-систем, например SOLIDWORKS ® , Inventor ® , PTC Creo Parametric™, NX™ и AutoCAD ® . Отдельный продукт «File Import for CATIA ® V5» поддерживает работу с файлами оригинального формата этой программы. При наличии модуля CAD-импорт все импортируемые из CAD-файлов геометрические модели автоматически преобразуются в формат Parasolid ® , работу с которым обеспечивает соответствующее геометрическое ядро Parasolid ® , включенное в состав модуля.

Импортированные геометрические модели затем можно редактировать с помощью встроенных инструментов COMSOL Multiphysics ® и модуля «CAD-импорт». Например, вокруг CAD-модели можно построить дополнительный домен для моделирования процессов в окружающей среде, что часто бывает необходимо при решении задач вычислительной гидродинамики, акустики или электромагнетизма. Обычно CAD-модель объекта используется в процессе производства, тогда как численное моделирование применяется для анализа физических явлений, сопровождающих работу устройства, например еще требуется расчёт потока воздуха вокруг объекта. Если по результатам численного анализа в геометрическую модель были внесены изменения, то её можно экспортировать в файл формата IGES, STEP, Parasolid ® или ACIS ® для последующей работы с этой моделью в других программах. Обратите внимание, что экспорт в формате поверхностных сеток STL, PLY или 3MF доступен в базовой платформе COMSOL Multiphysics ® без каких-либо дополнительных расширений.

Импорт геометрических моделей осуществляется с сохранением ассоциативности, что позволяет избежать изменения настроек физических интерфейсов и других узлов дерева модели, связанных с геометрическими объектами. Во время импорта используется информация из CAD-файла, которая идентифицирует все геометрические объекты в файле. Если файл импортировать повторно, например, после внесения изменений в конструкцию, все настроенные в COMSOL Multiphysics ® выборки автоматически обновятся в соответствии с правилами ассоциативности, что избавит пользователя от необходимости перенастраивать модель заново. Обычно вся необходимая для сохранения ассоциативности информация содержится в CAD-файлах, сохраненных в нативном формате того программного продукта, в котором они были созданы.

Поддерживаемые форматы файлов для импорта и экспорта

Обратите внимание, что некоторые форматы файлов поддерживаются не во всех операционных системах; подробнее об этом в разделе о системных требованиях. Сеточные форматы STL, PLY и 3MP поддерживаются базовой платформой COMSOL Multiphysics ® , для работы с ними дополнительные модули не требуются.

Формат файла	Раcширение	Версия	Импорт	Экспорт
ACIS ®	.sat, .sab, .asat, .asab	до 2022 1.0 (import), R4, R7, 2016 1.0 (export)
AutoCAD ®	.dwg	2.5–2023
AutoCAD ® DXF™	.dxf	2.5–2023
IGES	.igs, .iges	до 5.3
Сборки Inventor ®	.iam	11, 2008–2023
Детали Inventor ®	.ipt	6–11, 2008–2023
NX™	.prt	до 2206
Parasolid ®	.x_t, .xmt_txt, .x_b, .xmt_bin	до 34.0
PTC Creo Parametric™	.prt, .asm	1.0–9.0
PTC Pro/ENGINEER ®	.prt, .asm	16 до Wildfire ® 5.0
SOLIDWORKS ®	.sldprt, .sldasm	98–2022
STEP	.step	AP203, AP214, AP242 (импорт), AP203 (экспорт)

Каждая компания имеет уникальные требования к моделированию.

Свяжитесь с нами, чтобы точно определить, подойдет ли программный пакет COMSOL Multiphysics ® для решения ваших инженерных или научных задач. Обсудив основные аспекты с одним из наших менеджеров, вы получите личные рекомендации и подробные примеры, которые помогут вам сделать верный выбор и подобрать подходящую конфигурацию продуктов и тип лицензии.

Просто нажмите кнопку «Связаться с COMSOL», укажите свои контактные данные, сформулируйте вопросы и отправьте нам эту заявку. Наша цель — ответить вам в течение одного рабочего дня!

Следующий шаг

Запрос информации о программе

Переход с Autodesk Revit на Model Studio CS при проектировании инженерных сетей. Осваиваем ПО и меняем привычки. Часть 1

Model Studio является одним из наиболее функциональных решений для российских проектировщиков, так как учитывает и отечественную технологию проектирования, и зарубежный опыт, предлагает в распоряжение пользователей базы данных оборудования, изделий и материалов, применяемых не только в нашей, но и в других странах.

Естественно, что привыкшие к Revit проектировщики испытывают определенные сложности, и, чтобы облегчить переход на новый инструмент, мы подготовили материал, в котором постарались осветить самые существенные моменты и открыть для вас множество нюансов, важных при работе с этим ПО.

Статья получилась довольно объемной, поэтому мы разбили ее на несколько частей, и для начала расскажем, как установить ПО на компьютер и что важно учитывать при организации совместной работы.

Установка программы на компьютер и лицензирование

В отличие от обычной установки с помощью EXE-файла, для инсталляции программы Model Studio требуется выполнить целый комплекс мероприятий. Вообще-то процесс установки и авторизации описан в PDF-документе «Руководство по установке и авторизации» в разделе мастера установки:

Но я хочу обратить ваше внимание на некоторые детали, которые существенно упростят освоение продукта. Согласно Руководству вам потребуется:

По завершении установки программных файлов нужно запустить Мастер Регистрации, причем, дважды: первый раз, чтобы получить лицензию на программный продукт, второй раз – лицензию на подписку.

Если вы хотите активировать 30-дневную пробную версию, то во время установки Model Studio CS для платформы nanoCAD установите галочку «Демо-версия», а номера ознакомительных лицензий для продукта и для подписки скопируйте из упомянутого выше Руководства.

Важно! С помощью Model Studio CS можно лишь подключаться к уже созданным проектам. А вот для создания новых проектов и администрирования сложной цифровой информационной модели, включающей архитектуру, конструктивные решения, инженерные сети и др., этой программы недостаточно. Дополнительно требуется CADLib Модель и Архив (для нее также имеется 30-дневная демоверсия).

Работа с технологией «CADLib Проект» вместо совместной работы

Прежде всего, отмечу, что нескольким участникам проектирования работать в одном файле совместно не получится.

После того, как вы на основе шаблона создали файл DWG, указали систему координат и заполнили текущие переменные, следует осуществить публикацию в базе данных CADLib Модель и Архив. Процесс публикации напоминает синхронизацию с файлом совместной работы в Revit с той лишь разницей, что в базе данных CADLib обновляется не небольшой фрагмент файла, а весь файл DWG или DWZ (сжатый DWG), содержащий BIM-модель.

В итоге файл DWG или DWZ появится в разделе Публикации. Его автор имеет право открыть его для корректировки, но остальные участники этого проекта, пользователи системы «CADLib Проект» будут видеть «замочек» рядом с этим файлом, то есть не смогут открыть «захваченный» файл. Соответствующая команда контекстного меню просто будет неактивной.

Открыть публикацию участникам удастся только по очереди (да и то, если предоставлены права доступа на редактирование).

Нужно учитывать эту особенность и научиться грамотно делить цифровую информационную модель на составные части, где каждый проектировщик моделирует свой кусок параллельно с коллегами, и никому не приходится ждать.

Архитектурные и конструктивные BIM-модели можно делить на разные файлы по положению в пространстве (по этажам, блокам, секциям) и по функциональному назначению (конструкции металлические, конструкции железобетонные, фундаменты, колонны, стены внутренние и внешние, лестницы, отделка и т. д.).

Для инженерных BIM-моделей есть свои тонкости. В случае если планируется расчёт средствами Model Studio (аэродинамический расчёт вентиляции и др.) или передача данных в стороннюю расчётную программу и нужна целостность системы, делить на разные файлы BIM-модель можно только по системам, например:

• файл с системой холодного водоснабжения
• с системой горячего водоснабжения
• с системой бытовой канализации
• с системой дождевой канализации
• с системой отопления
• с системой (системами) приточной механической вентиляции
• с системой (системами) вытяжной механической вентиляции
• с системами местных отсосов
• с системами естественной вентиляции
• с системой (системами) дымоудаления и т. д.

Если расчёты в Model Studio или в сторонних программах не предполагаются, то в дополнение к делению BIM-моделей на файлы по системам, возможно разграничение по их положению в пространстве (по аналогии с моделями АР и КР).

Модули Model Studio CS в части отображения элементов других публикаций (для смежных разделов проекта или систем этого же раздела, но замоделированных в другом файле в качестве 3D-подложки), обладают развитым функционалом, которого нет у Autodesk Revit. Кстати, этот процесс не требует загрузки внешних ссылок.

Элементы других публикаций подгружаются и в соответствии с иерархией проекта, и в соответствии с разделом документации. Можно создать свою выборку или спецификатор и подгрузить только попадающие в них объекты. Можно подгрузить объекты любой выбранной инженерной системы или объекты по полилинии на заданном расстоянии, по объектам с осью, по структуре, по объектам проекта.

Чтобы загрузить объекты в чертёж, выберите желаемый раздел на вкладке «CADLib Проект» боковой панели Model Studio CS и правой кнопкой мыши укажите в контекстном меню пункт «Показать».

Объекты проекта появятся на 3D-виде в модели, при этом у них будет своя категория (в свойствах nanoCAD она так и называется — «Объекты проекта») и свой слой «CL.Ссылки на объекты проекта».

При выделении объектов проекта у них отсутствуют «ручки», и параметры не доступны для редактирования, но зато работают все объектные привязки к этим элементам, что позволяет точно моделировать элементы своего раздела.

Доступно несколько способов удаления объектов проекта:

• клавишей Delete
• командой «СТЕРЕТЬ» базового функционала nanoCAD
• командой «Удалить объекты проекта» на вкладке «CADLib Проект» ленты инструментов Model Studio CS

Они, само собой, не пропадут из хранящих эти объекты публикаций DWG/DWZ, ведь в нашем чертеже они являются лишь 3D-подложкой.

На сегодня все. В следующей статье речь пойдет о Библиотеке стандартных компонентов, Миникаталогах, Редакторе параметрического объекта и Мастере функций.

Преимущества сетевого лицензирования.

Концепция сетевого лицензирования часто применяется в программных продуктах, развернутых в сетевой среде. Цель этого документа — показать, что с помощью сетевого лицензирования организация может более эффективно использовать свой бюджет.

Сетевое лицензирование гарантирует, что пользователи имеют своевременный доступ к нужному продукту, и делает возможным более легкое и эффективное управление лицензиями. Эффективное использование сетевого лицензирования невозможно без капиталовложений, направленных на планирование, внедрение технологии и техническое обслуживание. Однако при правильном обращении оно даст значительные преимущества вам и вашей организации.

Все описанные здесь преимущества доступны только при использовании программных средств сетевого лицензирования, которые устанавливаются вместе с продуктом.

В AutoCAD, как и во многие другие продукты фирмы Autodesk, включена утилита активации сетевых лицензий. Эта утилита работает совместно с Мастером регистрации и позволяет администраторам САПР и системным администраторам быстро и без особых усилий описать конфигурацию сервера лицензий, а затем передать информацию об организации в Autodesk по Интернету. Отправленные данные обрабатываются быстро (обычно несколько секунд), после чего выдается файл лицензий, который располагается на обозначенных администратором серверах лицензий. Утилита позволяет проводить процесс активации как непосредственно через Интернет, так и по электронной почте.

Преимущества

Все преимущества сетевого лицензирования можно разделить на четыре категории:

1. Гибкость и эффективность использования лицензий: Это самое главное преимущество сетевого лицензирования. Autodesk использует два типа лицензирования: однопользовательское (автономная установка) и сетевое. Наиболее распространен однопользовательский тип лицензирования, при котором программа привязывается к определенной рабочей станции. Такой тип наиболее эффективен, если нет необходимости делать лицензию общедоступной, или нужно переносить ее с одной рабочей станции на другую.

Второй тип лицензирования, который в основном и рассматривается в этом документе — сетевое лицензирование. При таком способе лицензирования между приложением-клиентом, установленным на компьютере пользователя, и системой управления сетевыми лицензиями, расположенной на центральном сервере лицензий, устанавливается связь. При запуске AutoCAD с сервера запрашивается лицензия; после завершения работы с приложением лицензия возвращается обратно. Таким образом, лицензии можно назвать «плавающими» в сети — одна и та же лицензия выдается то на одну рабочую станцию, то на другую.

2. Контроль за использованием: Так как центральный сервер управляет всеми лицензиями, то администратор может отслеживать, каким образом они используются. Средства отслеживания Network License Manager позволяют составлять отчеты об общем количестве лицензий, использованных каждым подразделением, общем количестве часов в неделю, приходящихся на каждого пользователя, количестве отвергнутых запросов и т.п. Эти данные помогают осуществлять ежедневное управление лицензиями, а также используются для составления бюджета организации и прогнозирования будущих капиталовложений.

3. Управление: Сетевое лицензирование позволяет администраторам управлять доступом к программным приложениям со стороны как индивидуальных пользователей, так и групп пользователей. Лицензии можно передавать из одной группы в другую; при этом пользователи не должны все время устанавливать и удалять приложение. Что касается индивидуальных пользователей, то им доступ к лицензиям может быть предоставлен, а может быть и отвергнут. Также могут быть разрешены или не разрешены специальные операции с сетевыми лицензиями (такие как возможность заимствования лицензии из сети).

4. Стандартизация: Диспетчер сетевых лицензий AutoCAD, основанный на технологии FLEXlm® от Macrovision Corporation, является фактическим стандартом сетевого лицензирования. Используя FLEXlm, вы получаете доступ к самым новый функциям в этой области. Более 9800 поставщиков компьютерных программ применяют FLEXlm, так что, возможно, в вашей организации эта технология уже эксплуатируется. В последующих разделах документа эти преимущества рассмотрены более подробно; даны примеры применения средств управления сетевыми лицензиями, что позволит вам эффективнее использовать возможности сетевого лицензирования.

Гибкость и эффективность использования лицензий

В этом разделе рассмотрены основы управления сетевыми лицензиями и примеры гибкого развертывания лицензий в сети. Сетевое лицензирование предполагает постоянное движение лицензий с одной рабочей станции на другую. Если в организации количество пользователей, работающих с AutoCAD на индивидуальных рабочих станциях, невелико, то усилия и время, затраченные на установку сервера сетевых лицензий, не совсем оправданы. Но если AutoCAD необходим на определенный срок отдельным рабочим группам или под отдельные проекты, а также когда вам необходимо отслеживать и контролировать использование приложений в сети, то сетевое лицензирование — это как раз то, что нужно.

Процесс установки основного сервера лицензий прост. Сервер не требует сложного аппаратного обеспечения. Первостепенную важность имеет надежность сетевых подключений и постоянная доступность сервера лицензий в сети. Если сервер недоступен, пользователи не смогут запустить приложения. Программное обеспечение сервера лицензий состоит из Диспетчера сетевых лицензий (Network License Manager) и утилит FLEXlm. При регистрации и активации сетевой лицензии (лицензий) вы становитесь обладателем файла лицензий. Этот файл определяет, сколько приобретенных вами лицензий на каждый продукт может быть взято с сервера лицензий. Файл лицензий привязывается к МАС-адресу сетевого адаптера, то есть сервер лицензий может работать только на конкретном компьютере. После того как сервер лицензий установлен и запущен, с помощью Мастера развертывания выполняется развертывание AutoCAD на рабочих станциях.

Так как сервер централизованно осуществляет управление лицензиями, у вас нет необходимости активировать продукт на каждой рабочей станции. Лицензии поступают с сервера автоматически. При нормальной повседневной работе пользователи даже не осознают, что их компьютеры запрашивают лицензию через сеть.

Еще одна полезная возможность при сетевом лицензировании — заимствование лицензий с сервера. Данная функция позволяет заимствовать сетевые лицензии на ограниченный срок, а затем, если в них больше нет необходимости, возвращать на сервер лицензий. При этом общее количество доступных лицензий временно уменьшается до тех пор, пока забранная лицензия не будет возвращена Когда на рабочей станции (или портативном компьютере) имеется заимствованная лицензия, связь с сервером для запуска приложения не требуется. Если срок действия лицензии на рабочей станции/портативном компьютере истекает, а связь с сервером еще не возобновлена, то эта лицензия становится недействительной и автоматически возвращается на сервер лицензий. В этом случае пользователь может подсоединиться к сети (это можно сделать и удаленно, через безопасное соединение) и заимствовать другую лицензию. Чаще всего лицензии на AutoCAD заимствуются на портативные компьютеры, предназначенные для деловых поездок.

Ниже даны примеры, как организация может внедрить в эксплуатацию серверы лицензий.

Пример 1: Пусть опрос в организации показал, что примерно 20 сотрудников используют 10 экземпляров AutoCAD. Другим 20 инженерам AutoCAD нужен только время от времени (в среднем восемь часов в неделю). Сотрудники из первой группы говорят, что работают с продуктом только половину рабочего дня, хотя некоторые из них утверждают, что бывают проекты, занимающие от трех до четырех недель, когда AutoCAD нужен все время. Эти пользователи сосредоточены на одной территории (конструкторское бюро), где обеспечен надежный доступ в корпоративную сеть. Решить проблему можно было бы следующим образом: приобрести для каждого пользователя экземпляр AutoCAD (40 шт.). Однако, бюджет не позволяет вам сделать этого. Оценочный расчет показывает, что необходимы 4 полные лицензии, 16 неполных и 20 восьмичасовых. Это дает 4 + (16 x .5) + (20 x .2), или 16 лицензий (в среднем). Таким образом, вы покупаете 6 новых лицензий, обновляете 10 имеющихся и устанавливаете AutoCAD 2006 на все компьютеры в группе. Затем, по вашему усмотрению, вы разрешаете пользователям доступ к серверу лицензий. Если потребности пользователей меняется, перенастройку сервера лицензий легко можно организовать с вашего рабочего места. Контролируя использование AutoCAD, можно установить, насколько близко совпали ваши оценки с фактическими данными.

Пример 2: После проведенного опроса выяснилось, что в характере использования программы наблюдается большой разброс. 10 сотрудников являются постоянными пользователями, которым AutoCAD необходим в среднем 20 часов в неделю. Фактически, это означает, что приложение интенсивно используется при работе над проектом и почти не используется в другое время. Кроме того, инженеры бывают в командировках, где им нужен AutoCAD, установленный на портативный компьютер. Важно, чтобы такие пользователи имели надежный доступ к лицензии тогда, когда им это необходимо. Другая группа пользователей, состоящая из 50 человек, использует AutoCAD всего несколько часов в неделю, преимущественно для просмотра рисунков и небольших исправлений. Они также нуждаются в доступе к продукту, но не хотят тратиться на персональные лицензии. Необходимости что-то сделать срочно у таких пользователей нет, и если лицензия недоступна, они готовы немного подождать.

В этом случае лучше всего будет установить один сервер лицензий и зарезервировать в файле параметров 10 лицензий для постоянных пользователей.

Постоянным пользователям требуется иметь лицензии на 15 компьютерах; из них 10 — на стационарных и 5— на портативных. При однопользовательском лицензировании это означало бы, что приобретается 10 лицензий, которые, при возникновении такой необходимости, вручную перемещаются с рабочих станций на портативные компьютеры. В параметрах сервера сетевых лицензий можно указать, что пять лицензий доступны для заимствования. В результате каждый пользователь этой группы всегда имеет лицензию, которая позволяет ему работать либо на портативном компьютере, либо на рабочей станции. Для сотрудников, которые используют AutoCAD время от времени, можно установить отдельный сервер с пятью дополнительными лицензиями. Контролируя частоту использования приложения, далее можно сделать вывод, достаточно ли им этого или нет.

Контроль за использованием

В этом разделе дано описание утилиты SAMreport-Lite, входящей в Network License Manager AutoCAD и позволяющей составлять отчеты об использовании лицензий. SAMreport-Lite, являющаяся составной частью продукта SAMreport (предлагаемого компанией Macrovision за отдельную плату), представляет собой базовое, простое в использовании средство для управления сетевыми лицензиями.

Подробнее о SAMreport-Lite можно узнать из обозревателя компакт-диска (он открывается сразу после вставки компакт-диска AutoCAD в устройство чтения). См. раздел «Создание развертываний» > «Документация».

С помощью SAMreport-Lite можно обрабатывать информацию, предоставляемую в файле отчета на сервере лицензий. Эти данные можно фильтровать и сортировать по следующим критериям: временной период, имя пользователя, продукт. Результат представляется в формате HTML, в текстовом виде или в формате RIF. Используя формат RIF (Report Interchange Format), можно при помощи стандартных офисных программ (например, Microsoft® Excel) формировать из данных отчета графики и диаграммы.

В файл отчета вносятся следующие параметры: время, когда сервер лицензий находится в рабочем состоянии, количество доступных лицензий, количество отвергнутых запросов, максимальное количество используемых лицензий и процент использования. Для некоторых пользователей доступность сервера на 98% — это более чем достаточно, а для некоторых — неприемлемо. Кто-то считает, что отказ в лицензии недопустим, а кто-то просто позднее повторит попытку. Основным преимуществом SAMreport-Lite является возможность объективного контроля; полученные фактические данные можно предъявлять пользователям, администраторам и отделу закупок.

Пример 3: Давайте разовьем пример 2, представленный выше. Вы приобрели лицензии, основываясь на опросе сотрудников. Теперь, принимая во внимание данные из файла отчета, вы можете установить реальную необходимость в них. Один раз в неделю, запуская утилиту, вы сохраняете на сервере отчет об использовании лицензий, предварительно отсортировав его по видам продуктов и именам пользователей и представив в виде таблицы. Также отслеживается количество отвергнутых запросов. Эти данные показывают, что постоянные пользователи не испытывают затруднений при работе и почти не получают отказов в лицензии. Однако, для непостоянных пользователей наблюдается совершенно другая картина. Вы создаете сводную таблицу по дням в течение месяца и проводите совещание с главами отделов. Вообще говоря, они довольны, что у сотрудников теперь есть доступ к AutoCAD, но обращают ваше вниманием на жалобы об отказах в лицензии. Вы чертите в Excel график, чтобы показать две основные причины отказов. Первая — это недооценка средней используемости приложения; планировалось, что каждый пользователь будет работать с ним два часа в неделю, но на самом деле это время составляет четыре часа. Кроме того, на конец недели приходится пик работы. Многие проекты по плану сдаются в пятницу, и в этот день делаются все последние исправления. Для иллюстрации сложившегося положения в Excel можно подготовить идеальную модель работы с AutoCAD и сравнить ее с реальной ситуацией. Вы показываете, что пять лицензий на AutoCAD будут работать тогда, когда спрос небольшой, а 10 дополнительных лицензий обеспечат 95-процентную степень надежности при большой загруженности сети. Главы отделов должны будут согласиться включить в бюджет средства на дополнительные лицензии и изменить график работы, чтобы разгрузить пятницу. Вы, в свою очередь, даете согласие оповещать их, когда степень загрузки превысит 90%.

Управление

Следующее очень важное преимущество сетевого лицензирования — возможность управления лицензиями, позволяющая вам поддерживать соответствующий уровень обслуживания, А также максимально оптимизировать использование лицензий.

Управление сетевыми лицензиями можно осуществлять с помощью двух основных инструментов. Это — конфигурация сервера лицензий и файл параметров (текстовый файл, позволяющий варьировать использование лицензии на сервере лицензий).

Существует три модели конфигурации сервера лицензий

• Конфигурация с одним сервером лицензий
• Конфигурация с несколькими серверами лицензий
• Конфигурация с резервными серверами лицензий

Каждая модель имеет свои достоинства и недостатки. Они будут рассмотрены ниже.

Конфигурация с одним сервером лицензий: Рекомендуемая конфигурация. Это — самая простая конфигурация, и большинство компаний начинают именно с нее. Сервер лицензий не требует сложного технического и программного обеспечения. Память и центральный процессор задействованы мало (хотя это зависит от количества пользователей, обращающихся к серверу). Место на диске требуется только для утилит FLEXlm и файла отчета (последний, впрочем, может занимать довольно большой объем). Основное требование — каждая рабочая станция, которой нужны лицензии AutoCAD, должна иметь свободный доступ к серверу лицензий. Если связь сервера с рабочей станцией-клиентом прерывается, то через определенный промежуток времени лицензия становится недействительной, и AutoCAD перестает работать. Система лицензирования обычно способна удерживать лицензию (не более 15 минут) при недоступном сервере; если связь вовремя не восстанавливается, то AutoCAD предупреждает пользователя, что потерян контакт с сервером лицензий. После нескольких попыток восстановить связь выдается сообщение о необходимости сохранения файлов; затем AutoCAD закрывается. Его нельзя запустить заново до тех пор, пока связь не восстановится и не будет найдена свободная лицензия.

Если вы не хотите делить лицензии между группами пользователей, то в этом случае можно установить несколько отдельных серверов лицензий. Основным недостатком этой конфигурации является невозможность перераспределения лицензий между серверами. Даже если лицензии на сервере А не используются в данный момент, то пользователи, обслуживаемые сервером В, не могут получить к ним доступ. С другой стороны, преимуществом данной конфигурации является то, что при сбое одного сервера не повреждаются лицензии на других серверах. Если вам необходимо перераспределять лицензии между серверами, то лучше использовать конфигурацию с несколькими серверами лицензий.

Конфигурация с несколькими серверами лицензий: Такая конфигурация позволяет распределить лицензии на несколько серверов. При попытках рабочей станции получить лицензию на AutoCAD по очереди опрашиваются все серверы, пока не найдется свободная лицензия. Пользователям известны пути ко всем (или некоторым, по вашему усмотрению) доступным серверам лицензий. Они были определены Мастером развертывания во время установки. Если на первом сервере в лицензии отказано, то автоматически запрос перенаправляется на второй сервер, и так далее по списку.

Пример 4: Допустим, главный офис вашей компании находится в Москве, а филиалы — в Новосибирске, Екатеринбурге и Перми. Конфигурация с одним сервером лицензий в каждом офисе и филиале управляет лицензиями по высокоскоростной локальной сети (LAN). Каждый филиал связан с главным офисом и друг с другом скоростной линией связи. Связь между офисами по территориальной сети обычно менее надежна, чем внутри офиса по локальной сети. Чтобы более эффективно использовать лицензии, можно объединить их в единый серверный пул, находящийся в главном офисе, но необходимо учесть, что запуск AutoCAD в местном офисе будет невозможен, если будет нарушена связь между местным и центральным офисами. Вашим решением может стать преобразование нескольких серверов лицензий в распределенный серверный пул. Когда все офисы связаны между собой, то каждый из них имеет доступ ко всему пулу лицензий. Если нарушена связь с одним из офисов, он может получить лицензии с локального сервера. Даже если на центральном сервере произошел сбой, лицензии каждого регионального офиса остаются доступны другим.

Конфигурация с резервными серверами лицензий: Такая конфигурация сервера лицензий выбирается в том случае, если необходим постоянный доступ к лицензиям. Это — самая сложная модель; ее выбирают, только если невозможно использовать конфигурацию с несколькими серверами лицензий. В конфигурации с резервными серверами лицензий для работы с одним файлом лицензий используется три сервера (их должно быть непременно три), находящихся в постоянном взаимодействии между собой. При сбое одного из серверов все лицензии, управляемые распределенным серверным пулом, остаются доступными. Необходимым условием является нахождение всех трех серверов в одной подсети и обеспечение надежного соединения. Конфигурация с резервными серверами неустойчива при повреждениях в сети и имеет ряд особенностей (например, с заимствованием лицензий), что делает ее сложной в управлении.

Файл параметров

Файл параметров — это текстовый файл, используемый для настройки параметров управления лицензиями. С помощью файла параметров можно определять группы пользователей, создавать файлы отчетов об использовании лицензий, а также настраивать дополнительные параметры. Далее рассмотрим возможность настройки заимствования лицензий и тайм-аута лицензий AutoCAD.

Заимствование лицензий: В AutoCAD существует возможность забрать сетевую лицензию с сервера лицензий на определенный промежуток времени для локального использования. По окончании работы сетевая лицензия возвращается в серверный пул. В течение срока заимствования лицензия находится на компьютере пользователя и не требует связи с сервером лицензий. В AutoCAD заимствование лицензии можно осуществить непосредственно из программы через меню «Сервис» > «Заимствование лицензии». Открывается диалоговое окно с информацией о максимально допустимом периоде заимствования. Пользователь может сам установить срок (не более максимального), в течение которого ему необходима лицензия. С помощью файла параметров администратор может управлять количеством лицензий, предназначенных для заимствования, и количеством лиц, имеющих к ним доступ. Также существует возможность вернуть лицензию раньше срока (например, если командировка завершилась раньше, чем ожидалось). В строке состояния AutoCAD расположен значок заимствования, который напоминает пользователю, сколько у него осталось времени до истечения срока заимствования лицензии.

Пример 5: У вас на сервере есть 10 лицензий, и 5 из них вы хотите сделать доступными для заимствования. Также вы хотели бы сократить максимальный срок заимствования до двух недель и ограничить количество лиц, имеющих доступ к лицензиям. Для этого существует файл параметров и несколько системных переменных.

Тайм-аут: Для любого сеанса AutoCAD с помощью тайм-аута можно установить максимальный период времени, в течение которого приложению разрешено быть неактивным. Если пользователь, забрав лицензию, не использует приложение (т.е. оно неактивно), то по истечении заданного тайм-аутом времени лицензия автоматически возвращается в серверный пул. Сеанс на рабочей станции после этого закрывается. Значение тайм-аута задается в файле параметров.

Пример 6: Два ваших сотрудника нерационально используют сетевые лицензии. Обоим им AutoCAD необходим для работы, но один забывает закрыть AutoCAD, когда уходит на пятичасовые совещания, а другой держит приложение постоянно открытым «на всякий случай». В обоих случаях лицензии заняты, и остальные инженеры не могут получить к ним доступ. Для таких пользователей можно установить тайм-аут на два часа и, если в течение этого срока лицензия оставалась неактивной, она уходит на сервер и становится доступной другим. Если пользователь, которому посвящен данный пример, возвращается к работе с продуктом и на сервере есть свободная лицензия, сеанс продолжается без каких-либо прерываний. Если свободных лицензий нет, происходит то же, что и при потере связи с сервером.

Выводы

Сетевое лицензирование — надежное средство управления вашими лицензиями. Очень важно правильно определить, какой тип лицензий наиболее подходит вашим пользователям. Если вы только знакомитесь с сетевым лицензированием, то основное количество рабочих мест можно сделать однопользовательскими; в дальнейшем можно часть лицензий разместить на сервере, оставив несколько однопользовательских лицензий для отдельных пользователей. Большинство компаний, которые вводят в эксплуатацию сетевое лицензирование, оставляют несколько однопользовательских лицензий для непредвиденных случаев.

Компания Autodesk всегда готова помочь внедрить сетевое лицензирование в вашей организации. Учебные центры Autodesk (ATC®) предлагают курсы по внедрению и использованию сетевого лицензирования. Услуги в этом направлении предлагает и Консалтинговый центр Autodesk — от специализированных консультаций на местах до очень подробных развернутых планов ввода в эксплуатацию.

Сочетание гибкости, возможности слежения и управления, предоставленное Диспетчером сетевых лицензий Autodesk, дает вам преимущество с самого момента установки системы управления лицензиями. Вы также сможете контролировать предоставляемый пользователям уровень обслуживания и минимизировать затраты.

Дополнительные ресурсы

Ответы на вопросы, касающиеся сетевого лицензирования, вы сможете получить из следующей документации по AutoCAD:

• Руководство сетевого администратора
• Руководство по сетевому лицензированию
• SAMreport-Lite User’s Guide
• Flexnet Licensing. End User Guide

Анализ программных средств компьютерного проектирования строительных и дорожных машин Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

ГЕОМЕТРИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ / КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ / СТРОИТЕЛЬНЫЕ ДОРОЖНЫЕ МАШИНЫ / ГЕОМЕТРИЧНЕ МОДЕЛЮВАННЯ / КОМП’ЮТЕРНЕ МОДЕЛЮВАННЯ / БУДіВЕЛЬНі ДОРОЖНі МАШИНИ / CAD / CAE / GEOMETRIC MODELLING / COMPUTER SIMULATION / CONSTRUCTION AND ROAD MACHINES

Аннотация научной статьи по компьютерным и информационным наукам, автор научной работы — Кириченко И. Г., Черников А. В.

Проведен анализ современного программного обеспечения для разработки геометрических моделей машин и процессов, которые используют при строительстве, методами геометрического и компьютерного моделирования. На его основе рассмотрены вопросы обучения студентов методам создания оптимальных конструкций и проведения с ними компьютерных экспериментов относительно определения критических режимов работы, оптимизации траекторий движения и режимов управления.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по компьютерным и информационным наукам , автор научной работы — Кириченко И. Г., Черников А. В.

Внедрение современных технологий компьютерного проектирования в учебный процесс ХНАДУ
Компьютерное и физическое моделирование строительных и дорожных машин
Проблемы обмена графическими данными между CAD-системами
Совместимость информационных программ конструкторской подготовки производства и инженерного анализа
К вопросу об актуальных проблемах графического компьютерного образования
i Не можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

ANALYZING CAD SOFTWARE FOR CONSTRUCTION AND ROAD MACHINES

CAD software for developing geometric models of machines and processes in construction has been analyzed with the methods of geometric modelling and computer simulation . Based on this analysis, issues of teaching students how to create optimal designs and conduct computerized experiments as to determining critical operating modes as well as improving motion paths and control modes have been considered.

Текст научной работы на тему «Анализ программных средств компьютерного проектирования строительных и дорожных машин»

Вестник ХНАДУ, вып. 65-66, 2014

АНАЛИЗ ПРОГРАММНЫХ СРЕДСТВ КОМПЬЮТЕРНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ И ДОРОЖНЫХ МАШИН

И.Г. Кириченко, проф., д.т.н., А.В. Черников, проф., д.т.н., Харьковский национальный автомобильно-дорожный университет

Аннотация. Проведен анализ современного программного обеспечения для разработки геометрических моделей машин и процессов, которые используют при строительстве, методами геометрического и компьютерного моделирования. На его основе рассмотрены вопросы обучения студентов методам создания оптимальных конструкций и проведения с ними компьютерных экспериментов относительно определения критических режимов работы, оптимизации траекторий движения и режимов управления.

Ключевые слова: геометрическое моделирование, компьютерное моделирование, строительные дорожные машины, CAD, CAE.

АНАЛІЗ ПРОГРАМНИХ ЗАСОБІВ КОМП’ЮТЕРНОГО ПРОЕКТУВАННЯ БУДІВЕЛЬНИХ І ДОРОЖНІХ МАШИН

І.Г. Кириченко, проф., д.т.н., О.В. Черніков, проф., д.т.н.,

Харківський національний автомобільно-дорожній університет

Анотація. Проведено аналіз сучасного програмного забезпечення для розробки геометричних моделей машин і процесів, що використовують при будівництві, методами геометричного та комп ’ютерного моделювання. На його основі розглянуто питання навчання студентів методам створення оптимальних конструкцій та проведення з ними комп ’ютерних експериментів щодо визначення критичних режимів роботи, оптимізації траєкторій руху та режимів керування.

Ключові слова: геометричне моделювання, комп ’ютерне моделювання, будівельні дорожні машини, CAD, CAE.

ANALYZING CAD SOFTWARE FOR CONSTRUCTION AND ROAD

I. Kyrychenko, Prof., Dr., Eng. Sc., A. Chernikov, Prof., Dr., Eng. Sc.,

Kharkiv National Automobile and Highway University

Abstract. CAD software for developing geometric models of machines and processes in construction has been analyzed with the methods of geometric modelling and computer simulation. Based on this analysis, issues of teaching students how to create optimal designs and conduct computerized experiments as to determining critical operating modes as well as improving motion paths and control modes have been considered.

Key words: geometric modelling, computer simulation, construction and road machines, CAD, CAE.

Программа подготовки инженеров-механиков по специальности «Строительные, дорожные машины и оборудование» предусматривает

приобретение навыков и знаний программных средств, используемых на предприятиях машиностроительного комплекса Украины и зарубежных стран. При этом на младших курсах особое внимание уделяется базовой под-

Вестник ХНАДУ, вып. 65-66, 2014

готовке и умению работать в наиболее распространённых графических редакторах. Для студентов старших курсов применяются иные принципы. Учитывается специфика предприятий, на которых они будут работать после окончания обучения, а также обязательным элементом является выполнение научноисследовательской работы с широким применением информационных технологий.

Проектирование объектов машиностроения вступило в новый этап своего развития, когда вместе с ростом сложности проектов должно обеспечиваться сокращение сроков проектирования и уменьшение числа проектировщиков, в значительной мере за счет автоматизации проектирования и компьютеризации инженерных работ. Наибольшее распространение получили диалоговые (интерактивные) системы, позволяющие проектировщику в ходе получения проектных решений вести диалог с компьютером на естественном для инженера языке компьютерной графики. В диалоговых системах применяются геометрические модели как наиболее наглядные и понятные инженерно-техническим работникам. Они обеспечивают эффективное внедрение математических методов в проектирование и технологические процессы: геометрическое моделирование занимает все более заметное место в качестве эффективного инструмента инженеров [1-6].

Цель и постановка задачи

Цель работы является комплексный анализ современных версий программных продуктов разных разработчиков, их основных возможностей и приемов работы для принятия решения о внедрении их в учебный процесс.

Сравнение возможностей пакетов моделирования

В учебном процессе и научно-исследовательской работе кафедр механического факультета ХНАДУ используются такие программные продукты как: Autodesk Inventor, SolidWorks, ANSYS, Unigraphics, Pro/Engineer, MSC/ NASTRAN, Win-Machine и др. Эти пакеты включают специализированные модули для решения различных расчетных задач, включая подсистемы расчета на основе метода конечных элементов, в частности на прочность, жесткость и т.д. С их помощью можно полу-

чать рациональные геометрические размеры элементов машин и строительных конструкций.

Компании IBM и Dassault Systems создали линию продуктов CATIA-CADAM, используя принцип Concept-to-Product-in-Operation (от концепции до продукта), обеспечивших преимущество виртуальных прототипов и интеграцию многоцелевых технологий в единой базе данных. Это дало возможность выполнять работы над общими проектами в разнообразных областях инженерной деятельности.

Продукты серии Genius CAD являются прикладными программами для AutoCAD. С их помощью автоматизируют и расширяют функциональные возможности базовых программ за счет дополнения ее функциями на базе объектно-ориентированной технологии с использованием библиотек соответствующих стандартов, средств создания и оформления чертежно-конструкторской документации.

Американская фирма ANSYS Inc. разработала ряд самостоятельных и прикладных инженерных программ, включая DesignSpace для работы в среде AutoCAD. Основные продукты семейства ANSYS: ANSYS/Multiphysics — инженерный анализ и оптимизация; AN SYS/ Mechanical — структурный и нелинейный анализ; AN SYS/ LS-DyNa — динамическое моделирование и анализ.

Parametric Technology Corporation (PTC) — одна из известнейших в мире компаний, разрабатывающих CAD/CAM/CAE-системы высокого уровня. Основная разработка компании -система Pro/Engineer. Структура Pro/Engineer позволяет подобрать оптимальную конфигурацию системы из нескольких десятков имеющихся сегодня специализированных функциональных модулей. Среди них: Pro/ Animate (фотореалистическая анимация); Pro/ Designer (быстрая проработка концептуального дизайна изделия); Pro/Detail (создание рабочих чертежей); Pro/Develop (средства создания дополнительных модулей); Pro/Interface (обмен данными с другими CAD-системами); Pro/ Mesh (генерация сетки конечных элементов); Pro/Manufacturing (генерация ЧПУ-программ обработки изделия) и др.

Стратегический продукт компании MacNeal-Scbwendler MSC/NASTRAN служит для анализа прочности конструкций, их оптимизации методом конечных элементов. Система MSC/CONSTRUCT разработана для концеп-

Вестник ХНАДУ, вып. 65-66, 2014

туальной и детальной оптимизации проектов. MSCPATRAN — это открытая интегрированная CAE-среда для анализа проектов на всех этапах сквозного процесса «проектирование -производство», что обеспечивает инженеров и проектировщиков интерфейсом с расчетными системами. MSC/DYTRAN — программа общего назначения для трехмерного моделирования и анализа нелинейных кратковременных процессов, которые включают взаимодействие жидкостей и конструкций. MSC/MVISION обеспечивает анализ долговечности деталей и конструкций. Студенты используют этот программный продукт, как правило, на 4-м и 5-м курсах при выполнении курсовых и дипломных проектов. Практически каждый студент должен выполнить прочностной расчёт одной из металлоконструкций строительной или дорожной машины.

Компания SolidWorks сосредоточила свои усилия в области разработки систем автоматизации машиностроительного проектирования; ее целью было обеспечение рабочего места инженера «настольной» системой трехмерного моделирования. Основной продукт компании — система параметрического проектирования с возможностями трехмерного моделирования. Обеспечивается разработка отдельных составных элементов, комплексное проектирование, оценка динамических характеристик и др. Изучению и реальному программированию в этой среде уделяется достаточно много учебного времени, поскольку на предприятиях-работодателях часто используются такие системы.

Unigraphics является универсальной системой автоматизированного проектирования и производства для предприятий аэрокосмической и автомобильной промышленности, машиностроения, медицинской промышленности и др. Области применения: автоматизированное проектирование (CAD), механическая обработка (САМ), инженерный анализ (САЕ).

Семейство продуктов фирмы Autodesk предназначено для выполнения широкого спектра инженерных работ в строительстве, архитектуре, машиностроении, картографии, геодезии и др. Основные продукты: AutoCAD, AutoCAD Mechanical, Autodesk Mechanical Desktop, AutoCAD Civil 3D, AutoCAD Electrical, AutoCAD Revit Architecture Suite, Autodesk 3DS Max Design, Autodesk Infrastructure Modeler, Autodesk Simulation Mechanical and Multiphysics, Autodesk Inventor — все они

позволяют оперировать параметрическими данными, включая векторные и растровые изображения [2-5].

Autodesk Inventor — комплекс программного обеспечения для выполнения проектов больших машиностроительных узлов, который включает среды двухмерного и трехмерного параметрического проектирования, а также инженерного анализа. Данное решение предоставляет предприятиям развитые и полностью интегрированные средства, которые включают Autodesk Inventor для трехмерного проектирования и оформления документации, а также анализа конструкции, AutoCAD Mechanical для двухмерного проектирования и оформления чертежей, Autodesk Vault для управления данными проекта. Инновационные технологии — такие как адаптивное проектирование, высокая производительность при проектировании сборок объемом несколько десятков тысяч компонентов и коллективные средства разработки — оказывают содействие быстрому и успешному решению конструкторских задач.

Все перечисленное делает комплекс программных продуктов Autodesk Inventor одним из лучших решений для САПР среднего уровня для трехмерного проектирования в машиностроении. Специализированные приложения позволяют решать задачи конечноэлементного анализа конструкции, оптимизации изделия с учетом действующих на него нагрузок, анализа и оптимизации динамических и кинематических характеристик изделия, технологические задачи подготовки управляющих программ для станков с ЧІІУ. проектирования и построения разверток тонколистовых изделий и многое другое. Гибридная технология системы позволяет в процессе моделирования многократно переходить от работы с поверхностями к твердотельному моделированию и наоборот. Конструктор имеет в своем распоряжении все средства контроля формы изделия. Он может использовать критерии гладкости, специальные инструменты построения перехода по сечениям, которые сходятся в точку, заливание трехмерных разрывов в поверхности, построение сдвига по нормали к поверхности, переходу по сечениям с центральной образующей, соединений и т.д.

Библиотека стандартных компонентов предоставляет быстрый и удобный доступ к хранилищу инженерных данных, упрощая процесс создания и повторного использования (и

Вестник ХНАДУ, вып. 65-66, 2014

управления) для всех разрешенных к применению комплектующих. Библиотека стандартных компонентов включает свыше 650 000 элементов, таких как болты, гайки и винты, а также позволяет добавлять компоненты и конструктивные элементы по стандартам предприятия в виде пользовательских библиотек.

Динамический анализ контактного взаимодействия позволяет превратить модель в реальный механизм, в котором при перемещении тех или иных деталей контролируется их взаимодействие с окружением. Если какая-то из деталей полностью зафиксирована (лишена всех степеней свободы), то при контакте с ней механизм будет останавливаться, отражая реальные проблемы в работе готового изделия. Автоматизированные инструменты контроля взаимных пересечений компонентов в сборке позволяют правильно определить посадку деталей. Чтобы обеспечить гибкость производства, конструктор может определить допуски для компонентов.

Autodesk Inventor в автоматическом режиме создает проекционные и изометрические виды, выносные элементы и сечения. На чертеже автоматически проставляются размеры, которые используются при построении модели, что позволяет значительно сократить время создания чертежа по сравнению с традиционной двухмерной технологией. Среда оформления чертежей поддерживает украинские и мировые стандарты оформления технической документации, такие как ГОСТ, ANSI, DIN, GB, ISO и JIS. Виды чертежей связаны с исходными моделями, благодаря чему при внесении любого изменения в модель оно автоматически отображается на чертеже. Генерация и автоматическое создание спецификаций на основе модели в несколько раз ускоряет подготовку данных по сравнению с традиционными двухмерными методами. При этом устраняются ошибки, связанные с действием «человеческого фактора».

Autodesk Inventor поддерживает промышленные стандарты обмена данными для импорта и экспорта моделей, чертежей и данных проекта. Это обеспечивает общую работу с поставщиками и заказчиками при обмене данными с другими 3D CAD/CAM-системами. Поддерживается импорт файлов в форматах DWG, DXF, Pro/E, SAT, Parasolid, IGES и STEP, а также экспорт деталей и сборок в форматах SAT, IGES, STEP, STL и Autodesk

Streamline. Для быстрого просмотра, комментирования и печати проектов может использоваться Autodesk Design Review. В частности, система обеспечивает быстрое создание иллюстраций для технического руководства, инструкций по сборке и разборке изделий, пособий и видеороликов для обучения персонала производств.

За предыдущее десятилетие конструкторы объектов машиностроения изменили свой подход к процессу проектирования, перейдя от двухмерных САПР к трехмерным, которые реализуют идею генерации твердотельных компьютерных моделей [6-9]. Возрастающая конкуренция и необходимость сокращения сроков проектирования привели к тому, что за последние пять лет на трехмерное проектирование перешло столько же организаций, сколько за все предыдущие годы существования этой технологии.

Наиболее очевидное отличие твердотельного моделирования от двухмерного чертежа — это создание точной трехмерной компьютерной модели проектируемого изделия. Для большинства конструкторов возможность выразить свои разработки в трехмерном представлении означает большую творческую свободу и эффективность: конструкторы мыслят трехмерными образами. Выразить трехмерный мысленный образ в плоских проекциях — довольно сложная задача; работа же в трехмерной среде помогает сократить время, необходимое для преобразования пространственного образа в двухмерные чертежи.

Одним из главных преимуществ трехмерного моделирования является возможность быстрого создания чертежей. Виды в разных проекциях создаются автоматически. Исходным материалом для них служит объемная модель. Такая тесная связь двухмерного и трехмерного пространств — важное положительное свойство Autodesk Inventor. Даже для простых компонентов получить виды чертежа по трехмерной модели часто удается быстрее, чем строить их в традиционной чертежной среде. Применение трехмерных САПР не зависит от сложности задач. Даже для простых деталей полезно иметь объемные модели. Для многих проектных организаций возможность автоматического получения изометрических видов, сечений и схем позволяет существенным образом повысить эффективность за счет

Вестник ХНАДУ, вып. 65-66, 2014

сокращения сроков выполнения проектов и уменьшения ошибок.

Поскольку в трехмерных моделях содержится намного больше инженерной информации, чем в двухмерных чертежах, другим важным преимуществом твердотельного моделирования является возможность использования результатов моделирования на следующих стадиях — например, в программах для инженерных расчетов или генерации программ для станков с ЧІІУ. Много расчетноинженерных функций уже интегрированы в Autodesk Inventor. Можно анализировать напряжения и деформации методом конечных элементов, выполнять кинематический и вариационный анализы. Возможные ошибки конструирования выявляются уже на ранних стадиях. С Autodesk Inventor могут взаимодействовать и другие программные продукты, которые выполняют анализ методом конечных элементов, анализ движущихся частей, управление и обмен данными. В среде Autodesk Inventor студенты механического факультета выполняют значительный объём графических и расчетных работ, а также моделирование машин. Активная работа магистров механического факультета под руководством преподавателей кафедры строительных и дорожных машин, а также кафедры инженерной и компьютерной графики позволила создать виртуальную лабораторию, в которой проведены испытания моделей погрузчиков, автогрейдеров, скреперов и некоторых других типов машин. Высокий уровень подготовки наших студентов подтверждается, в частности, призовыми местами, завоеванными на международных конкурсах, организованных фирмой Autodesk: в 2012 году — 3 первых места и 3 — вторых, в 2013 — 2 первых места и 2 третьих.

При разработке системы автоматизированного проектирования узлов машин большое внимание отводится вопросам необходимой прочности этих узлов (это также связано со стоимостью узла и машины в целом), оптимальной геометрической форме их поверхностей и минимизации их металлоемкости.

Физические процессы, которые характеризуют напряженно-деформированное состояние твердых тел, движение и теплообмен текучей среды, моделируются специальными программами [1, 5]. Для решения уравнений, которые описывают модели, используют метод

конечных элементов и метод конечных объемов. Эти методы достаточно распространены при математическом моделировании разных физических процессов и, после необходимых уточнений и упрощений, используются в компьютерных программах.

Метод конечных элементов в наше время является стандартом при решении задач механики твердого тела с помощью численных алгоритмов. Метод конечных элементов занимает ведущее место, благодаря возможности моделировать широкий круг объектов и явлений. При этом, разумеется, нужно учитывать имеющиеся при любой численной аппроксимации условности и погрешности. Поэтому вопрос соответствия между расчетной моделью и реальностью является основным при использовании программ анализа. Несмотря на то, что такие программы имеют более или менее подробную документацию, они в определенной степени остаются «черными ящиками». Это означает определенную непредсказуемость результатов, а также некоторую свободу в их интерпретации. Качество выводов, сделанных на основе результатов, целиком зависит от квалификации специалиста.

При создании расчетной схемы сложной конструкции применяют некоторую идеализацию ее формы, при этом степень этой идеализации влияет на достоверность результатов расчета. Задачи со сложной геометрией по обыкновению решаются численными методами, к которым относится, в частности, и метод конечных элементов.

Стремление рассмотреть максимально приближенные к действительности форму и условия работы конструкции, учесть реальные особенности деформирования материала требует дальнейшего усовершенствования численных методов расчета. Основными этапами такого исследования прочности конструкций являются: построение физической модели, построение математической модели, их исследование и анализ полученных результатов.

Опишем основные возможности дальнейшего усовершенствования методов геометрического моделирования и конструктивного выполнения объектов автомобильно-дорожной техники с использованием пакета Inventor. В первую очередь это касается методов проведения кинематического и динамического ана-

Вестник ХНАДУ, вып. 65-66, 2014

лизов, а также расчётов на прочность. Основной задачей является описание и исследование типов и особенностей соединений элементов технического объекта в среде моделирования [6].

Среда Autodesk Inventor Simulation содержит команды для моделирования и анализа динамических характеристик механизмов в движении при различных режимах работы и условиях нагрузки. Состояние нагрузки можно экспортировать в систему анализа напряжений при любых режимах движения. В ходе моделирования выясняется, каким образом детали реагируют на динамические нагрузки в любой точке диапазона движения. Динамическое моделирование позволяет: автоматически превращать все зависимости соединения и вставлять зависимости в стандартные соединения; пользоваться большой библиотекой подвижных соединений; определять внешние силы и моменты; моделировать движение не только на основе внешних нагрузок, но и на основе положения, скорости, ускорения и крутящего момента; наглядно представлять движение с использованием трассирования; экспортировать созданные графики и схемы в Microsoft Excel; передавать динамические и статические соединения и силы инерции в модуль «Анализ напряжения» Autodesk Inventor Simulation или ANSYS; рассчитывать силу, необходимую для сохранности статического равновесия в динамическом моделировании; превращать сборочные зависимости в подвижные соединения; при определении соединений использовать трение, демпфирование и упругость как функции от времени; использовать динамическое движение детали интерактивно, применяя динамическую силу при моделировании с соединениями; создавать реалистические видеоролики с использованием Inventor Studio.

Команды динамического моделирования среды Autodesk Inventor Simulation позволяют оптимизировать процесс постановки задачи и разработки конструкции, а также сократить количество прототипов. Однако, в связи с использованием при моделировании ряда гипотез, можно только приблизительно прогнозировать поведение реальных механизмов. С помощью динамического моделирования или среды сборки замысел превращается в функциональный механизм. Динамическое моделирование добавляет в этот функциональный механизм разного вида динамические нагрузки под влиянием реаль-

ных факторов для создания действительной кинематической цепочки.

По умолчанию определенные зависимости, которые существуют в составлении, при динамическом моделировании автоматически превратятся в соединения. Эта операция позволяет исключить необходимость трудоемкой работы по созданию соединений детали (в ходе динамического моделирования выполняется преобразование зависимостей, которые имеют отношение к степеням свободы, таких как соединение и вставка). Однако преобразование зависимостей, связанных с положением (например, угол), не выполняется.

Динамическое моделирование полезно использовать на всех этапах процесса проектирования для усовершенствования модели: и при создании цифровых прототипов внесение в проект небольших изменений позволяет оценить результаты, прежде чем приступать к работе с реальными деталями, и при анализе ошибок выполняют цикл операций по моделированию для существующих продуктов. Применяют силы, действиям которых будет подвергаться компонент, и определяют, когда и почему могут возникнуть ошибки.

Анализ существующих программ компьютерного моделирования показал, что их современные версии обладают сходными возможностями. Наш выбор остановлен на

программах фирмы Autodesk, ввиду возможности использования более 100 различных приложений и, в том числе, возможности получения бесплатных учебных лицензий для студентов, преподавателей и учебных аудиторий университета. Кроме того, ввиду отмеченного сходства технологий проектирования, специалистам после обучения программным продуктам Autodesk не составит большого труда освоить другие системы, традиционно использующиеся на предприятии.

1. SolidWorks. Компьютерное моделирование

в инженерной практике / А.А. Алямов-

ский, А.А. Собачкин, Е.В. Одинцов и др.

— С.Пб.: БХВ-Петербург, 2005. — 800 с.

2. Концевич В.Е. Твердотельное моделиро-

вание машиностроительных изделий в

Autodesk Inventor. / В.Е. Концевич. —

Вестник ХНАДУ, вып. 65-66, 2014

K. -М.: ДиаСофтЮП, ДМК Пресс, 2010.

3. Технология цифровых прототипов.

Autodesk Inventor 2010. Официальный учебный курс / под ред. Д.А. Мовчана. -Серия «САПР от А до Я». — М.: ДМК Пресс, 2010. — 944 с.

4. Allen L. AutoCAD: Professional Tips and

Techniques (Really Useful Ebooks) /

L. Allen, S. Onstott. — Indianapolis: Wiley Publishing Inc., 2007. — 336 p.

5. Younis W. Up and Running with Autodesk®

Inventor® Simulation 2011 (A step-by-step guide to engineering design solutions) / W. Younis. — Oxford: Elsevier Inc., 2010.

6. Marsh D. Applied Geometry for Computer

Graphics and CAD: 2 ed. / D. Marsh. -London: Springer, 2005. — 366 p.

7. Черников А.В. Геометрические модели в

i Не можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

исследованиях физических и технологических процессов / А.В. Черников // Геометричне та комп’ютерне моделювання:

зб. наук. пр. — 2006. — Вип. 17. — С. 159163.

8. Черніков О.В. Основні напрямки геомет-

ричного та комп’ютерного моделювання фізичних та технологічних процесів /

О.В. Черніков // Геометричне та комп’ютерне моделювання: зб. наук. пр. -2007. — Вип. 19. — С. 168-182.

9. Кириченко И.Г. Особенности компьютер-

ного моделирования операций функционально-технологического анализа / И.Г. Кириченко // Строительство, материаловедение, машиностроение: сб.

науч. трудов. — 2010. — Вып. 57. -С.19-21.

Рецензент: Е.С. Венцель, профессор, д.т.н., ХНАДУ.

Статья поступила в редакцию 12 мая 2014 г.