Викладено концепцію системного проектування САПР як складної організаційно-технічної системи, що розвивається, орієнтованої на вирішення проблеми побудови проектного рішення. Наведено основні методичні положення щодо розробки видів забезпечення сучасних САПР. Значну увагу приділено основам побудови САПР та програмно-методичним засобам системного проектування складних об'єктів.

Охарактеризовано загальні принципи та наведено приклади використання методів системного аналізу, математичного моделювання й оптимізації, зокрема, за умов невизначеності, об'єктно-орієнтованого підходу до розробки програмних систем для проектування виробів і технологічних процесів у машинобудуванні. Розкрито суть понять системи, моделі та моделювання, проектування. Викладено блоково-ієрархічний підхід до аналізу й опису об'єктів і систем. Розглянуто питання автоматизованого проектування технології та штампового оснащення на підставі візуального структурного проектування. Висвітлено особливості застосування системних методів для підвищення якісних показників проектування об'єктів машинобудування.

Охарактеризованы общие принципы и приведены примеры использования методов системного анализа, математического моделирования и оптимизации, в частности, в условиях неопределенности, объектно-ориентированного подхода с целью разработки программных систем для проектирования изделий и технологических процессов в машиностроении. Раскрыта сущность понятий системы, модели и моделирования, проектирования. Изложен блоково-иерархический подход к анализу и описанию объектов систем. Рассмотрены вопросы автоматизированного проектирования технологии и штампового оснащения на основе визуального проектирования. Освещены особенности применения системных методов для повышения качественных показателей проектирования объектов машиностроения.

Висвітлено особливості інформаційних технологій комп'ютерної підтримки логістичного супроводження для автоматизованих інженерних розрахунків у машинобудуванні та комп'терних систем інженерного аналізу конструкцій. Наведено характеристику систем комп'ютерної підтримки проектування, виробництва, інженерних розрахунків та універсальних і спеціалізованих програм інженерного аналізу конструкцій методом скінченних елементів.

Освещены особенности информационных технологий компьютерной поддержки логистического сопровождения для автоматизированных инженерных расчетов в машиностроении и компьютерных систем инженерного анализа конструкций. Приведена характеристика систем компьютерной поддержки проектирования, производства, инженерных расчетов, универсальных и специализированных программ инженерного анализа конструкций методом конечных элементов.

Разработана методика изложения теоретического материала и выполнения студенческих практических работ, связанных с проектированием машин и механизмов металлургического оборудования с использованием системы КОМПАС-3D.

Приведены результаты применения механизма модификации формы детали и механизма модификации (перестройки) чертежей детали, заложенных в параметрической системе Solid Works, используемых в процессе создания изделий подобной формы.

Запропоновано нове розв'язання задачі опису кривих постійної ширини як параметричні та неявно-поліноміальні рівняння. На прикладі властивостей трикутника Релло здійснено геометричне моделювання дій механічних пристроїв, які зводяться до формоутворення обкаткою за трохоїдними законами на основі планетарного механізму та за законом обертового переносу. Складено диференціальне рівняння для визначення функцій, що описуть криві постійної ширини. Розроблено спосіб його розв'язання. Знайдено описи трикутника Релло рівняннями у параметричному та неявно-поліноміальному вигляді. Одержано аналог трикутника Релло як обвідну сім'ї епітрохоїді, обчислено значення керуючого параметра, за яким його форма збігатиметься з формою класичного трикутника Релло. На базі закону обертового переносу розроблено схеми синхронного обертання багатопарних трикутників Релло з постійним точковим контактом між ними.

Розвинуто теорію геометричного моделювання процесів проектування та виробництва об'єктів машинобудування. Показано, що структурно-параметричний підхід - один зі шляхів підвищення ефективності автоматизованих процесів у машинобудуванні. Запропоновано нові алгоритми та програми. Проаналізовано методику формоутворення й оптимізації на прикладі конструювання та виготовлення каркаса крила літака. Здійснено структурно-параметричне геомеричне моделювання декількох груп його елементів. Динамічні зміни функціональних параметрів розглянуто як математичний апарат адаптування цих об'єктів до різноманітних умов проектування.

Наведено базовий матеріал, необхідний для утворення 3D-моделей вузлів і механізмів в пакеті "Autodesk Inventor" на основі раніше змодельованих моделей. Включено опис і зразки використання команд, а також послідовності операцій для складання вибору. Наведено приклад утворення складальної одиниці з використанням бібліотеки стандартних елементів та "майстрів проектування".

Вирішено наукову проблему розробки та використання комп'ютерних структурно-параметричних геометричних моделей об'єктів машинобудування. Запропоновано узагальнену концепцію комп'ютерного структурно-параметричного геометричного моделювання різноманітних фігур (точок, ліній, поверхонь, тіл, їх комбінацій, багатовимірних об'єктів), обгрунтовано її базовий характер для автоматизованого проектування технічної продукції. Розроблено нові методи, прийоми й алгоритми варіантного формоутворення складних систем, напрацьовано методики структурно-параметричного комп'ютерного твердотільного моделювання деталей та складанних одиниць, технологічних процесів їх виготовлення й експлуатації. Одержані результати впроваджено у практику під час проектування та виготовлення літаків, тролейбусів, суден, навігаційних приладів, створення технічних нормативних документів, показано можливість використання запропонованої методології в інших, крім машинобудування, сферах життєдіяльності людини.

Розглянуто деякі питання сучасного стану та перспектив розвитку засобів автоматизації геометричного моделювання об'єктів машинобудування.

Індекс рубрикатора НБУВ: К42-5-05 + З965.912

Рубрики:

Проектування машин і механізмів та їх деталей

Системи автоматичного проектування (САПР)

Шифр НБУВ: Ж16166 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Исследованы допустимости применения CAE-модулей, встроенных в Autodesk Inventor 11, поскольку данный продукт является наиболее распространенным на машиностроительных предприятиях Украины. Для анализа выбран встроенный модуль "Мастер проектирования".

На прикладі побудови комп'ютерних твердотільних моделей об'єктів машинобудування запропоновано новий метод комбінаторно-варіаційного формоутворення геометричних фігур.

Висвітлено основні принципи проектування технологічного устаткування на основі системного підходу та показано роль основних і допоміжних інформаційних технологій. Подано основні види інформаційних проектних операцій та процедур, їх характеристику та математичний апарат їх застосування. Показано особливості функціонально-модульної будови технологічного устаткування як об'єкта проектування. Наведено технологічні принципи їх побудови та критерії оцінювання їх характеристик. Визначено особливості застосування інформаційних технологій до проектування технологічного устаткування. Викладено системні моделі виробу, фізичний процес і структуру технологічного устаткування, а також показано їх взаємозв'язок під час пошуку оптимальних технологічних рішень, наведено приклади оптимізації компонувань технологічного устаткування. Описано застосування допоміжних інформаційних технологій та системи 3-D моделювання для подання результатів проектування й опису одержаних рішень.

Описано инновационное предложение по совершенствованию мехатронной установки быстрого прототипирования. Предложено совместить технологию быстрого прототипирования FDM, суть которой заключается в послойном наложении расплавленного полимера с последующим застыванием, с 3D-сканирующим модулем и фрезерной обрабатывающей головкой. Подобная комбинация позволит оперативно вносить изменения в макет при изменении трехмерной компьютерной модели и наоборот. Данное предложение позволит ускорить процесс проектирования деталей и улучшить их эстетические и эргономические показатели.

Проаналізовано можливості CAD-систем під час розрахунків параметрів і конструювання машин і механізмів на прикладі AutoCAD Mechanical 2006 із вбудованим модулем реалізації методу скінченних елементів. Показано ефективність системи та можливість адаптації побудованих у ній моделей до інших типових комп'ютерних середовищ.

На прикладі автоматизованого створення комп'ютерних твердотільних моделей деталей машинобудування розглянуто практичну реалізацію методології комбінаторно-варіаційного формоутворення.

Окреслено можливості сучасних CAD/CAE програм для розв'язання типових задач структурно-параметричного синтезу, оптимізації та статико-динамічного аналізу в процесі проектування автоматизованого обладнання.

На базі математичної моделі одержання зубчастої поверхні на тілі типу гіперболоїд, яка точно описує процес зачеплення гіперболоїдного зубчастого колеса (ГЗК) з зубчастою рейкою, розроблено модель, яка спрощує вивчення геометрії гіперболоїдного колеса та процесу зачеплення його з рейкою. Модель можна використовувати для одержання оптимальної геометрії ГЗК.

Проанализованы процессы конструкторско-технологической подготовки производства и информационных технологий, применяемых для информационной поддержки деятельности конструкторов и технологов. Проведен функциональный анализ методов поиска требуемой информации в базах данных CAD-проектов и применения онтологий для метаописаний CAD-проектов. Рассмотрено исследование поиска изделий (сборок) на основе их онтологического описания для повышения релевантности результатов поиска аналогов изделий в базах данных CAD-проектов на основе использования метаданных о CAD-проектах изделий. Реализованы программно-методические комплексы для моделирования задач конструкторско-технологической подготовки производства, связанных с решением задач автоматизации проектирования, а также повышения качества информационного обеспечения оперативного планирования в машиностроении. Приведена разработка имитационной модели отображения и исследования работы цеха по реализации оперативных производственных планов.