Компьютерное моделирование

1. Компьютерное моделирование (САПР)

2. Понятие модели и моделирования

• Модель - упрощенное представление,
аналог реального объекта, процесса,
явления
• Моделирование – построение и изучение
моделей с целью получения новых знаний
или дальнейшего совершенствования
характеристик объектов исследования

3. Назначение моделей

• Аспекты моделирования: внешний вид, структура
или поведение
• Структура – совокупность элементов объекта и
связей между ними
• Поведение – изменение внешнего вида и
структуры объекта с течением времени в
результате взаимодействия с другими объектами
• Параметры модели – числовые свойства объекта

4. Этапы построения модели

1. Постановка цели
2. Анализ моделирования и выделение всех известных
свойств объекта
3. Анализ выделенных свойств с точки зрения целей
моделирования и отбор наиболее существенных из них
4. Выбор формы представления модели
5. Формализация
6. Анализ полученной модели на непротиворечивость
7. Анализ адекватности полученной модели объекту и
целям моделирования

5. Классификация моделей

Учебные
Опытные
По области
использования
Научнотехнические
Игровые
Имитационные

6. Классификация моделей

Статические
По учету фактора
времени
Динамические

7. Классификация моделей

Экономические
Биологические
По области
знаний
Исторические
Социальные
…

8. Классификация моделей

По способу представления
Физические
Материальные
Аналоговые
Пространственные
Аналитические
Знаковые
Формализованные
Абстрактные
Статистические
Образные
Неформализованные

9. Жизненный цикл изделия

1.Разработка
– Синтез
– Анализ
2.Производство

10.

11.

САПР- система автоматизированного
проектирования
САПР= CAD+CAE+CAM

12.

13. По отраслевому назначению

• MCAD (англ. mechanical computer-aided design) —
автоматизированное проектирование механических
устройств. Это машиностроительные САПР, применяются в
автомобилестроении, судостроении, авиакосмической
промышленности, производстве товаров народного
потребления, включают в себя разработку деталей и
сборок (механизмов) с использованием параметрического
проектирования на основе конструктивных элементов,
технологий поверхностного и объемного моделирования
(SolidWorks, Autodesk Inventor, КОМПАС, CATIA);

14. По отраслевому назначению

• EDA (англ. electronic design automation) или ECAD
(англ. electronic computer-aided design) — САПР
электронных устройств, радиоэлектронных средств,
интегральных схем, печатных плат и т. п., (Altium Designer,
OrCAD);
• AEC CAD (англ. architecture, engineering and construction
computer-aided design) или CAAD (англ. computer-aided
architectural design) — САПР в области архитектуры и
строительства. Используются для проектирования зданий,
промышленных объектов, дорог, мостов и проч. (Autodesk
Architectural Desktop, AutoCAD Revit Architecture Suite,
Piranesi, ArchiCAD).

15. По целевому назначению

• CAD (англ. computer-aided design/drafting) — средства
автоматизированного проектирования, в контексте
указанной классификации термин обозначает средства
САПР, предназначенные для автоматизации двумерного
и/или трехмерного геометрического проектирования,
создания конструкторской и/или технологической
документации, и САПР общего назначения.
– CADD (англ. computer-aided design and drafting) —
проектирование и создание чертежей.
– CAGD (англ. computer-aided geometric design) —
геометрическое моделирование.

16. По целевому назначению

• CAE (англ. computer-aided engineering) — средства
автоматизации инженерных расчётов, анализа и
симуляции физических процессов, осуществляют
динамическое моделирование, проверку и оптимизацию
изделий.
– CAA (англ. computer-aided analysis) — подкласс средств
CAE, используемых для компьютерного анализа.

17. По целевому назначению

• CAM (англ. computer-aided manufacturing) — средства
технологической подготовки производства изделий,
обеспечивают автоматизацию программирования и
управления оборудования с ЧПУ или ГАПС (Гибких
автоматизированных производственных систем)). Русским
аналогом термина является АСТПП — автоматизированная
система технологической подготовки производства.
• CAPP (англ. computer-aided process planning) — средства
автоматизации планирования технологических процессов
применяемые на стыке систем CAD и CAM.

18.

19.

20.

21.

22.

23.

24. Интеграция CAD, CAE, CAM через базу данных

25. Использование САПР в разработке моделей

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ САПР В
РАЗРАБОТКЕ МОДЕЛЕЙ

26. Твердотельная модель изделия

27. Аналитическая модель

28. Распределение напряжений

29. Распределение времени заливки

30. Физический прототип изделия

31. Чертеж детали

32. Пресс-форма для литья

33. Спроектированное основание формы

34. Траектория движения инструмента с ЧПУ

35. Каркасные модели

36. Поверхностные модели

37. Поверхностные модели

38. Поверхностные модели

39. Твердотельное моделирование

40. Твердотельное моделирование

41. Твердотельное моделирование