Построение и редактирование элементов проекта

Построение многоугольников и полилиний

При построении элементов в виде многоугольников или полилиний (стен, крыш, перекрытий, ЗВ-сеток, штриховок, линий и полилиний) на экран выводится специальная панель, состоящая из пяти кнопок (рис.). Эта панель позволяет выбрать способ построения для создаваемого в данный момент ребра многоугольника или сегмента полилинии.

Панель выбора способа построения ребер многоугольников и сегментов полилиний

Предусмотрены следующие способы построения:

- прямолинейный сегмент

- дугообразный сегмент, касательный к предыдущему

- дугообразный сегмент, касательный к линии, определенной перед началом его построения

- дугообразный сегмент, проходящий через две заданные точки

- дугообразный сегмент, строящийся по центру, радиусу и длине

Построение многоугольника или полилинии завершается двойным щелчком мыши в конце последнего сегмента или при замыкании контура (возврате в начальную точку).

Группирование элементов

Элементы проекта могут быть сгруппированы, благодаря чему все входящие элементы можно выбирать и редактировать как единое целое (с помощью изменения параметров или стандартных методов редактирования в ArchiCAD)

Порядок показа элементов

По умолчанию порядок вывода элементов на экран зависит от типа элемента

Все типы элементов разделены на классы. В соответствии с классами в ArchiCAD принят следующий порядок вывода элементов (сверху вниз):

тексты, выносные надписи, размеры, паспорта зон;

чертежные элементы (линии, окружности, сплайн-кривые, узловые точки);

объекты, источники света, лестницы;

конструктивные элементы (стены, колонны, перекрытия и т.п.);

штриховки и зоны;

рисунки.

Редактирование элементов

Используемые при проектировании в ArchiCAD параметрические элементы позволяют в любой момент изменить их первоначальные параметры. Существует несколько основных способов редактирования элементов проекта:

изменение параметров элементов через их диалоговые окна;

применение к ним методов редактирования, характерных только для данного типа элемента;

применение общих для всех типов элементов средств редактирования ArchiCAD (перемещение, поворот, зеркальное отражение, тиражирование, растяжение).

Перемещение

Любой элемент проекта может быть перемещен в любом направлении и на любое расстояние. Для этого необходимо сделать следующее:

1. Выбрать один или несколько элементов.

2. Выбрать команду (Переместить) в меню Edit (Редактор) или в контекстном меню.

3. Задать вектор перемещения, указав щелчками мыши его начальную и конечную точки (после первого щелчка мыши за курсором будет тянуться «резиновая линия», соединяющая место щелчка с текущим положением курсора и показывающая текущий вектор перемещения).

Поворот

Любой элемент проекта может быть повернут в любом направлении и на любой угол. Для этого необходимо сделать следующее:

1. Выбрать один или несколько элементов.

2. Выбрать команду Rotate (Повернуть) в меню Edit (Редактор) или в контекстном меню.

3. Задать дугу поворота, указав щелчками мыши три определяющие ее точки:

центр дуги поворота,

начальную точку дуги поворота,

конечную точку дуги поворота.

Зеркальное отражение

Зеркальное отражение любого элемента может быть получено с помощью команды Mirror (Зеркальное отражение). Делается это так:

1. Выберите один или несколько элементов.

2. Выберите команду Mirror (Зеркальное отражение) в меню Edit (Редактор) или в контекстном меню.

3. Задайте ось, относительно которой производится зеркальное отражение, щелчками мыши указав начальную и конечную точку осевой линии.

Тиражирование

Команда Multiply (Тиражировать) меню Edit (Редактор) или контекстного меню позволяет создать до 99 копий выбранных элементов (при матричном тиражировании - до 99 копий в каждом направлении). При выполнении этой команды открывается диалоговое окно Multiply (Тиражирование) в котором производится выбор одного из вариантов тиражирования, установка количества копий и величины вертикального смещения, выбор способа размещения создаваемых копий.

Изменение пропорций

Пропорции элементов могут быть изменены путем их масштабирования при помощи команды Resize (Изменить пропорции) меню Edit (Редактор). Масштабный коэффициент задается в диалоговом окне Resize (Изменение пропорций) вводом числовых значений в соответствующие поля или, если отмечена опция (Определить графически), непосредственно на экране с помощью мыши.

Изменение размеров

Растяжение и сжатие выбранных элементов производится с помощью команды Stretch (Изменить размеры) меню Edit (Редактор). Она позволяет растягивать или сжимать элементы, перемещая одну из вершин, в то время как положение противоположной вершины остается неизменным.

Эта операция применима также и к дугообразным элементам. Если выбрана луга, окружность или дугообразная стена, то, «ухватившись» за ее ребро, можно изменить радиус окружности, а «ухватившись» за конечную точку дуги - угол охвата.

Базирование

Прямые линии и стены могут быть удлинены или подрезаны до пересечения с другими элементами с помощью операции базирования. Для выполнения этой операции нужно сделать следующее:

1. Выбрать один или несколько базируемых элементов.

2. Щелкнуть мышью на кнопке Adjust (Базировать) в табло команд или выполнить команду Edit (Редактор) => Adjust (Базировать).

3. Указать щелчком мыши элемент, по которому будет производиться базирование, или построить базовую линию с помощью мыши

Разделение

Любые конструктивные и чертежные элементы могут быть разделены на части с помощью команды Split (Разделить). Делается это так:

1. Выберите один или несколько элементов для разделения.

2. Щелкните мышью на кнопке Split (Разделить) в табло команд или выполните команду Edit (Редактор) => Split (Разделить).

3. Укажите или постройте секущую линию (как и при базировании элементов, это могут быть линии, дуги и окружности, базовые линии стен, ребра многоугольных элементов), после чего щелчком мыши укажите, с какой стороны от секущей линии надо сохранить выделение элементов

Смещение по вертикали

Любой элемент проекта может быть смещен по вертикали на любое расстояние при помощи команды Elevate (Сместить по вертикали) меню Edit (Редактор) или контекстного меню. При выполнении этой команды открывается диалоговое окно Elevate (Сместить), в котором задается величина вертикального смещения.

Типы САПР

Среди CAD-систем различают системы нижнего, среднего и верхнего уровней. Это разделение возникло на рубеже 80-90-х годов прошлого века. Системами нижнего уровня (или легкими системами) стали называть сравнительно дешевые САПР, ориентированные на 2D-графику, т.е. на автоматизацию преимуществсенно чертежных работ. Техническим обеспечением легких САПР были персональные ЭВМ, в то время значительно уступавшие по своим возможностям рабочим станциям.

Системы верхнего уровня, называемые также " тяжелыми" САПР (или hi-end), разрабатывались для реализации на рабочих станциях или мейнфреймах. Эти системы были более универсальными, но и дорогими, ориентированными на геометрическое твердотельное и поверхностное моделирование. Оформление чертежной документации в них обычно осуществляется с помощью предварительной разработки трехмерных геометрических моделей. В дальнейшем системы, в которых 3D-моделирование ограничивалось лишь твердотельными моделями, т.е. занимавшие промежуточное положение между " легкими" и " тяжелыми" САПР, стали называть системами среднего уровня.

В настоящее время развитие САПР привело к тому, что во многих системах среднего уровня появились средства поверхностного моделирования, а возможности персональных ЭВМ стали приемлемыми для систем вехнего уровня. В результате изменились принципы, по которым различают тяжелые и средние системы. Тяжелыми теперь называют системы CAE/CAD/CAM/PDM, т.е. системы с возможностями конструкторского и технологического проектирования, инженерного анализа, управления проектными данными и с расширенным составом специализированных программных модулей в подсистемах CAD и CAM.

Системы одного уровня по своим функциональным возможностям приблизительно равноценны, новые достижения, появившиеся в одном из программно-методических комплексов САПР, в скором времени реализуются в новых версиях других комплексов.

В САПР крупных предприятий обычно используют программы разных уровней. Связано это с тем, что более 80% всех процедур конструирования можно выполнить на CAD-системах нижнего и среднего уровней, кроме того, " тяжелые" системы дороги. Поэтому предприятие приобретает лишь ограниченное число экземпляров (лицензий) программы верхнего уровня, а большинство клиентских рабочих мест обеспечивается экземплярами программ нижнего или среднего уровней. При этом возникает проблема обмена информацией между разнотипными CAD-системами. Она решается путем использования языков и форматов, принятых в CALS-технологиях, хотя для неискаженной передачи геометрических данных с помощью промежуточных унифицированных языков приходится преодолевать определенные трудности.

Основные функции CAD-систем

Функции CAD-систем подразделяют на функции двухмерного (2D) и трехмерного (3D) проектирования. К функциям 2D относят черчение, оформление конструкторской документации; к функциям 3D — получение трехмерных геометрических моделей, метрические расчеты, реалистичную визуализацию, взаимное преобразование 2D и 3D моделей. Трехмерные модели представляют в виде описания поверхностей, ограничивающих объект, или указанием элементов пространства, занимаемых объектом. Модели поверхностей сложной формы получают с помощью разновидностей кинематического метода, к которым относят вытягивание заданного плоского контура по нормали к его плоскости, протягивание контура вдоль произвольной пространственной кривой, вращение контура вокруг заданной оси, натягивание поверхности между несколькими заданными сечениями. В случае построения скульптурных поверхностей, проходящих через заданные точки пространства, применяют модели в форме Безье, а при требованиях высокой гладкости поверхности — модели в форме B-сплайнов. Синтез моделей сложных объектов выполняют применением операций позиционирования и теоретико-множественных операций пересечения, объединения, вычитания к библиотечным элементам и вновь созданным моделям.

К важным характеристикам CAD-систем относятся параметризация и ассоциативность. Параметризация подразумевает использование геометрических моделей в параметрической форме, т.е. при представлении части или всех параметров объекта не константами, а переменными. Параметрическая модель, находящаяся в базе данных, легко адаптируется к разным конкретным реализациям и потому может использоваться во многих конкретных проектах. При этом появляется возможность включения параметрической модели элемента в модель системы с автоматическим определением размеров, диктуемых пространственными ограничениями. Эти ограничения в виде математических зависимостей между частью параметров системы отражают ассоциативность моделей.

Параметризация и ассоциативность играют важную роль при проектировании конструкций узлов и блоков, состоящих из большого числа элементов. Действительно, изменение размеров одних элементов оказывает влияние на размеры и расположение других.

Основные функции CAE-систем

Функции CAE-систем довольно разнообразны, так как связаны с проектными процедурами анализа, моделирования, оптимизации проектных решений. В состав CAE-систем прежде всего включают программы для выполнения следующих процедур:

· моделирование полей физических величин, в том числе анализ прочности, который чаще всего выполняется в соответствии с МКЭ;

· расчет состояний моделируемых объектов и переходных процессов в них средствами макроуровня;

· имитационное моделирование сложных производственных систем на основе моделей массового обслуживания и сетей Петри.

Основными частями программ анализа с помощью МКЭ являются библиотеки конечных элементов, препроцессор, решатель и постпроцессор.

Библиотеки конечных элементов (КЭ) содержат модели КЭ — их матрицы жесткости. Очевидно, что модели КЭ будут различными для разных задач (анализ упругих или пластических деформаций, моделирование полей температур, электрических потенциалов и т.п.), разных форм КЭ (например, в двумерном случае — треугольные или четырехугольные элементы), разных наборов координатных функций.

Исходные данные для препроцессора — геометрическая модель объекта, чаще всего получаемая из подсистемы конструирования. Основная функция препроцессора — представление исследуемой среды (детали) в сеточном виде, т.е. в виде множества конечных элементов.

Решатель — программа, которая ассемблирует (собирает) модели отдельных КЭ в общую систему алгебраических уравнений и решает эту систему одним из методов разреженных матриц.

Постпроцессор служит для визуализации результатов решения в удобной для пользователя форме. Пользователь может видеть исходную (до нагружения) и деформированную формы детали, поля напряжений, температур, потенциалов и т.п. в виде цветных изображений, в которых палитра цветов или интенсивность свечения характеризуют значения фазовой переменной.

Жизненный цикл изделий

Жизненный цикл изделий (ЖЦИ) включает ряд этапов, начиная от зарождения идеи нового продукта до его утилизации по окончании срока использования. Основные этапы жизненного цикла промышленной продукции представлены на рис. 1. К ним относятся этапы проектирования, технологической подготовки производства (ТПП), собственно производства, реализации продукции, эксплуатации и, наконец, утилизации (в число этапов жизненного цикла могут также входить маркетинг, закупки материалов и комплектующих, предоставление услуг, упаковка и хранение, монтаж и ввод в эксплуатацию).

Рассмотрим содержание основных этапов ЖЦИ для изделий машиностроения.

На этапе проектирования выполяются проектные процедуры — формирование принципиального решения, разработка геометрических моделей и чертежей, расчеты, моделирование процессов, оптимизация и т.п.

На этапе подготовки производства разрабатываются маршрутная и операционная технологии изготовления; технология сборки и монтажа изделий; технология контроля и испытаний.

На этапе производства осуществляются: календарное и оперативное планирование; приобретение материалов и комплектующих с их входным контролем; испытания и итоговый контроль.

на постпроизводственных этапах выполняются консервация, упаковка, транспортировка; монтаж у потребителя; эксплуатация, обслуживание, ремонт; утилизация.

На всех этапах жизненного цикла имеются свои целевые установки. При этом участники жизненного цикла стремятся достичь поставленных целей с максимальной эффективностью. На этапах проектирования, ТПП и производства нужно обеспечить выполнение требований, предъявляемых к производимому продукту, при заданной степени надежности изделия и минимизации материальных и временных затрат, что необходимо для достижения успеха в конкурентной борьбе в условиях рыночной экономики. Понятие эффективности охватывает не только снижение себестоимости продукции и сокращение сроков проектирования и производства, но и обеспечение удобства освоения и снижения затрат на будущую эксплуатацию изделий.

Достижение поставленных целей на современных предприятиях, оказывается невозможным без широкого использования автоматизированных систем (АС), основанных на применении компьютеров и предназначенных для создания, переработки и использования всей необходимой информации о свойствах изделий и сопровождающих процессов. Специфика задач, решаемых на различных этапах жизненного цикла изделий, обусловливает разнообразие применяемых АС.

На рис. 1 указаны основные типы АС с их привязкой к тем или иным этапам жизненного цикла изделий.

Рис. 1. Основные типы автоматизированных систем

Автоматизация проектирования осуществляется САПР. В САПР принято выделять системы функционального, конструкторского и технологического проектирования. Первые из них называют системами расчетов и инженерного анализа или системами CAE (Computer Aided Engineering). Системы конструкторского проектирования называют системами CAD (Computer Aided Design). Проектирование технологических процессов выполняется в автоматизированных системах технологической подготовки производства (АСТПП), входящих как составная часть в системы CAM (Computer Aided Manufacturing).

Для решения проблем совместного функционирования компонентов САПР различного назначения, координации работы систем CAE/CAD/CAM, управления проектными данными и проектированием разрабатываются системы, получившие название систем управления проектными данными PDM (Product Data Management). Системы PDM либо входят в состав модулей конкретной САПР, либо имеют самостоятельное значение и могут работать совместно с разными САПР.

На большинстве этапов жизненного цикла, начиная с определения предприятий-поставщиков исходных материалов и компонентов и кончая реализацией продукции, требуются услуги системы управления цепочками поставок — Supply Chain Management (SCM). Цепь поставок обычно определяют как совокупность стадий увеличения добавленной стоимости продукции при ее движении от компаний-поставщиков к компаниям-потребителям. Управление цепью поставок подразумавет продвижение материального потока с минимальными издержками. При планировании производства система SCM управляет стратегией позиционирования продукции. Если время производственного цикла меньше времени ожидания заказчика на получение готовой продукции, то можно применять стратегию " изготовление на заказ". Иначе приходится использовать стратегию " изготовление на склад". При этом во время производственного цикла должно входить время на размещение и исполнение заказов на необходимые материалы и комплектующие на предприятиях-поставщиках.

В последнее время усилия многих компаний, производящих программно-аппаратные средства автоматизированных систем, направлены на создание систем электронного бизнеса (E-commerce). Задачи, решаемые системами E-commerce, сводятся не только к организации на сайтах Internet витрин товаров и услуг. Они объединяют в едином информационном пространстве запросы заказчиков и данные о возможностях множества организаций, специализирующихся на предоставлении различных услуг и выполнении тех или иных процедур и операций по проектированию, изготовлению, поставкам заказанных изделий. Проектирование непосредственно под заказ позволяет добиться наилучших параметров создаваемой продукции, а оптимальный выбор исполнителей и цепочек поставок ведет к минимизации времени и стоимости выполнения заказа. Координация работы многих предприятий-партнеров с использованием технологий Intrenet возлагается на системы E-commerce, называемые системами управления данными в интегрированном информационном пространстве CPC (Collaborative Product Commerce)

⇐ Предыдущая 1 2 34