Наименование разрабатываемой модели

↑

▷ Содержание

Стр 1 из 4Следующая ⇒

Содержание

Введение

1 Техническое задание

1.1 Наименование разрабатываемой модели

1.2 Основание для разработки

1.3 Требования к базовому программному обеспечению (ПО)

1.4 Состав и параметры аппаратного обеспечения системы..

2 Выбор и обоснование средств реализации

2.1 Выбор CAD – пакета

2.2 Выбор CAE – пакета

3 Построение и расчет модели…

3.1 Создание объемной модели детали средствами CAD - пакета

3.2 Определение свойств материала

3.3 Подготовка модели к расчету

3.3.1 Задание ограничений

3.3.2 Приложение нагрузок

3.3.3 Разбиение модели на конечные элементы

4 Результаты расчета

4.1 Решение модели с заданными граничными условиями

4.2 Графическое представление решения

5 Оптимизация расчета размера элемента МКЭ под ресурсы ЭВМ

5.1 Задание параметров

5.2 Запуск процесса оптимизации

Заключение

Литература

Введение

 На современном этапе развития науки и техники уже сложно представить проектирование изделий и конструкций без САПР. Трудности в разработке промышленных изделий поставили инженеров перед необходимостью сочетания эффективных методов изучения особенностей поведения изделий с сочетанием реального прототипа.

Не смотря на то, что практическое решение реальных промышленных задач механики, как правило, сводятся к решению систем дифференциальных уравнений в частных производных, первым этапом при решении подобных задач, с помощью CAD/CAE пакетов является построение трехмерного прототипа исследуемого изделия. Второй этап – наиболее важен, на нем производятся необходимые расчеты и оптимизация изделий. Именно поэтому, наиболее ответственную роль среди всего многообразия CAD/CAE программ играют пакеты конечно-элементного анализа. Круг решаемых ими задач охватывает почти все сферы инженерных расчетов.

Также CAD/CAE системы позволяют быстро и удобно обрабатывать и оформлять полученные результаты.

В данной работе будут рассмотрены:

· Моделирование объемной конструкции в CAD пакете.

· Расчёт напряжённо-деформированного состояния объемной конструкции при помощи САЕ пакета.

·

1 Техническое задание

Наименование разрабатываемой модели

В качестве разрабатываемой модели выступает твердотельная модель объемной конструкции. Модель проходит два этапа до реализации конечного результата. На первом этапе данная модель проектируется средствами CAD-системы, на втором этапе производится расчет напряженно-деформированного состояния этой конструкции с помощью CAE-системы – конечно-элементного пакета.

Основание для разработки

Выполнение расчетного задания по курсу "Вычислительная математика" за седьмой семестр.

Требования к базовому программному обеспечению (ПО)

Для обеспечения получения результата выполненной работы требуется наличие на компьютере установленной и стабильно работающей операционной системы Windows 98/ 2000/XP и программных пакетов: CAD – SolidWorks2006 и CAE – COSMOSWorks

Состав и параметры аппаратного обеспечения системы

Минимальные требования, которым должен удовлетворять компьютер, используемый для реализации данной системы:

- процессор 1500 мHz и выше;

- 5 Гб свободного дискового пространства;

- оперативная память 512 Мб;

- видеоадаптер SVGA, с доступными параметрами разрешения 800x600 High Color (16-bit).

Выбор и обоснование средств реализации

Выбор CAD – пакета

Существует множество CAD-пакетов, таких как Компас, AUTOCAD, INVENTOR 5.0.

Autodesk Inventor (AI) - программа трехмерного параметрического моделирования объектов большой сложности, которая предназначенная для организаций, разрабатывающих сложные машиностроительные изделия.

КОМПАС 3D содержит все необходимые средства для создания трехмерных моделей, обладает интуитивно – понятным интерфейсом. Основная задача, решаемая системой — моделирование изделий с целью существенного сокращения периода проектирования и скорейшего их запуска в производство.

Для создания твёрдотельной модели был выбран CAD-пакет 3D-моделирования «SolidWorks». Его основными особенностями являются: дружественный и интуитивно - понятный интерфейс, относительная простота в работе.Стоит отметить простоту в установке этого пакета на компьютер.

 2.2 Выбор CAE – пакета

Существует множество CAЕ-пакетов, таких как «COSMOSWorks», «ANSYS» и т.д.Для реализации второго этапа работы был выбран конечно элементный пакет «COSMOSWorks». Данный пакет обладает широчайшими возможностями, и способен решать задачи намного превосходящие данную. Так же как и вышеописанный CAD – пакет, он обладает интуитивно понятным интерфейсом. Можно регулировать точность расчетов из-за изменения наложения сетки. «COSMOSWorks» является необходимым тяжелым конечно-элементным пакетом для применения его в области САПР.

Построение и расчет модели

Подготовка модели к расчету

На этом этап 3D моделирования закончен, свойства материала определены.

Для начала расчетов необходимо создать набор параметров, так называемое «Упражнение». Для этого необходимо выбрать пункт меню «COSMOSWorks/Упражнение…» или нажать на кнопку упражнение на панели инструментов «COSMOSWorks – Основные функции» После чего нужно будет ввести имя упражнения, и затем из выпадающего списка выбрать пункт «Сетка на твердом теле», и нажать «ОК» (Рисунок 14).

Рисунок 7 – Создание нового упражнения

Задание ограничений

Для задания ограничений и приложения нагрузок используется панель инструментов «COSMOSWorks – Нагрузки» (Рисунок 15) или подраздел меню «COSMOSWorks\Нагрузки/Ограничения».

Рисунок 8. Панель инструментов COSMOSWorks – Нагрузки.

Чтобы зафиксировать грани отверстий:

1. Нажмите кнопку «Ограничения» или «COSMOSWorks\Нагрузки/Ограничения\Ограничения…».

2. Затем указываем нужные нам грани (Рисунок 16).

3. Тип фиксации выбираем «Зафиксирован»

4. Нажмите кнопку «ОК»

Рисунок 9 – Модель с заданными ограничениями

Приложение нагрузок

На этом этапе определяется параметры приложения сил к модели.

Области модели, на которые действуют силы показаны розовым цветом. Силы, действующие на модель, в абсолютном значении, при первом нагружении все равны 300 Н.

Для того чтобы приложить силу к нашей модели:

1. Нажмите кнопку «Сжатие» на панели инструментов «COSMOSWorks – Нагрузки» или «COSMOSWorks\Нагрузки/Ограничения\Сжатие…»;

2. Устанавливаем галочку «Перпендикулярно выбранной грани»;

3. Выбираем грани к которым будет приложена сила (Рисунок 17);

4. Выбираем единицы измерения СИ;

5. Указываем значение приложенной силы – 300 Н/м;

6. Нажимаем «ОК»;

Рисунок 10 – Модель с приложенной нагрузкой

Результаты расчета

Задание параметров

Необходимо оптимизировать сетку (размер конечного элемента), чтобы точность расчетов и нагрузка системных ресурсов были оптимальными. Для этого проведем еще несколько подобных вычислений при значении сетки равном 2, 1, 0.4 мм. Вычисления с более мелким размером конечного элемента конфигурация компьютера провести не позволила.

Запуск процесса оптимизации

После задания всех необходимых величин, расчеты конструкции производятся аналогичным образом.

Результаты вычислений приведены в таблице 3.

Рисунок 23 – Минимальный размер сетки (0.4 мм)

Заключение

В результате работы был проведен расчет напряженно- деформированного состояния твердотельной модели при помощи конечно-элементного пакета COSMOSWorks. Можно сделать вывод о том, что CAD/ CAE системы позволяют быстро и с высокой точностью выполнять практическое решение реальных промышленных задач механики.

Пакет COSMOSWorks является лидером среди множества пакетов, позволяющих решать всевозможные инженерные задачи. COSMOSWorks позволяет относительно быстро производить достаточно сложные расчеты, а также выводит полученные результаты в удобной для пользователя форме.

Литература

1. Макарова Е.И. Моделирование поверхностей: Учебное пособие/АлтГТУ.- Барнаул.:1994, - 51с.

2.  Помаев, А.Т. Инструменты и средства SolidWorks:Справочное пособие / А.Т. Помаев, И.П. Ливанов.— М.: Едиториал УРСС,2006. —316 с.

Содержание

Введение

1 Техническое задание

1.1 Наименование разрабатываемой модели

1.2 Основание для разработки

1.3 Требования к базовому программному обеспечению (ПО)

1.4 Состав и параметры аппаратного обеспечения системы..

2 Выбор и обоснование средств реализации

2.1 Выбор CAD – пакета

2.2 Выбор CAE – пакета

3 Построение и расчет модели…

3.1 Создание объемной модели детали средствами CAD - пакета

3.2 Определение свойств материала

3.3 Подготовка модели к расчету

3.3.1 Задание ограничений

3.3.2 Приложение нагрузок

3.3.3 Разбиение модели на конечные элементы

4 Результаты расчета

4.1 Решение модели с заданными граничными условиями

4.2 Графическое представление решения

5 Оптимизация расчета размера элемента МКЭ под ресурсы ЭВМ

5.1 Задание параметров

5.2 Запуск процесса оптимизации

Заключение

Литература

Введение

 На современном этапе развития науки и техники уже сложно представить проектирование изделий и конструкций без САПР. Трудности в разработке промышленных изделий поставили инженеров перед необходимостью сочетания эффективных методов изучения особенностей поведения изделий с сочетанием реального прототипа.

Не смотря на то, что практическое решение реальных промышленных задач механики, как правило, сводятся к решению систем дифференциальных уравнений в частных производных, первым этапом при решении подобных задач, с помощью CAD/CAE пакетов является построение трехмерного прототипа исследуемого изделия. Второй этап – наиболее важен, на нем производятся необходимые расчеты и оптимизация изделий. Именно поэтому, наиболее ответственную роль среди всего многообразия CAD/CAE программ играют пакеты конечно-элементного анализа. Круг решаемых ими задач охватывает почти все сферы инженерных расчетов.

Также CAD/CAE системы позволяют быстро и удобно обрабатывать и оформлять полученные результаты.

В данной работе будут рассмотрены:

· Моделирование объемной конструкции в CAD пакете.

· Расчёт напряжённо-деформированного состояния объемной конструкции при помощи САЕ пакета.

·

1 Техническое задание

Наименование разрабатываемой модели

В качестве разрабатываемой модели выступает твердотельная модель объемной конструкции. Модель проходит два этапа до реализации конечного результата. На первом этапе данная модель проектируется средствами CAD-системы, на втором этапе производится расчет напряженно-деформированного состояния этой конструкции с помощью CAE-системы – конечно-элементного пакета.

Основание для разработки

Выполнение расчетного задания по курсу "Вычислительная математика" за седьмой семестр.

Требования к базовому программному обеспечению (ПО)

Для обеспечения получения результата выполненной работы требуется наличие на компьютере установленной и стабильно работающей операционной системы Windows 98/ 2000/XP и программных пакетов: CAD – SolidWorks2006 и CAE – COSMOSWorks

Познавательные статьи:



Психологические особенности спортивного соревнования

Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации

Занятость населения и рынок труда

Социальный статус семьи и её типология