Проектирование

Одним из наиболее важных этапов является этап проектирования. Автоматизация проектирования осуществляется САПР (Системами автоматизированного проектирования). В САПР машиностроительных отраслей промышленности принято выделять системы функционального (системы расчетов и инженерного анализа - системы CAE (Computer Aided Engineering), конструкторского (системы CAD сиэйди (Computer Aided Design) и технологического проектирования системы CAM (Computer Aided Manufacturing).

На этом этапе формируется объемная геометрическая модель машиностроительного изделия или, так называемая, мастер - модель, которая будет играть определяющую роль на многих последующих этапах. На этом этапе выполняются различные виды инженерного анализа.

Для создания объемной модели изделия конструктор может воспользоваться методами трехмерного твердотельного, поверхностного моделирования или сочетанием этих методов.

На сегодняшний день все существующее программное обеспечение автоматизированного конструирования принято классифицировать по функциональной полноте. По этому признаку оно делится условно на три уровня. К нижнему уровню относятся программы, реализующие 2D модели в виде чертежей и эскизов. Например, CADMECH и CADMECH LT на базе AutoCAD.

На среднем - располагаются программные комплексы, которые позволяют создать 3-х мерную геометрическую модель сравнительно несложного изделия, в основном, методом твердотельного моделирования. К числу этих программных комплексов можно отнести: AutoCAD 2000 и AMD (AutoDesk), Solid Works(Solid Works), Solid Edge (Unigraphics Solutions) и др.

Программные системы сквозного проектирования и производства расположены на верхнем уровне.

Большинство систем инженерного анализа (CAE) используют метод конечных элементов. Для проведения какого-либо вида анализа, обычно, в CAD системе, на основе точной геометрической модели создается расчетная (упрощенная) модель путем удаления тех конструктивных элементов, которые не оказывают существенного влияния на результаты анализа. Расчетная модель передается в пакет анализа при помощи стандартных интерфейсов. Отдельные пакеты анализа имеют внутренние средства построения геометрической модели, с помощью которых может быть решена задача моделирования простых форм.

Современные программные средства CAE позволяют решать широкий спектр задач анализа линейной и нелинейной статики и динамики, устойчивости, теплопередачи, акустики, аэроупругости, оптимизации конструкции и многие другие.