Специализированные программные системы

Специализированные программные системы– могут исполь- зоваться как автономные самостоятельные системы, так и включаться в состав универсальных систем.

Их можно разделить в зависимости от области применения и решаемых задач на следующие три группы:

1). Программы для графического ядра системы

ЯДРО– это библиотека основных математических функций CAD- системы, которая определяет и хранит 3D-формы ожидая коман- ды пользователя. В настоящий момент существуют три типа ядер геометрического моделирования: лицензируемые, частные и доступные в исходном коде.

Унифицированные лицензируемые графические ядра, применяемые более чем в одной САПР:

− Parasolid фирмы EDS Unigraphics

Parasolid – это самое быстрое ядро, доступное для лицензирования, разработано UGS. Parasolid обеспечивает технологию для твердотельного моделирования, обобщенного ячеистого моделирования, интегрированные поверхности свободной формы и листовое моделирование. Они были пионерами прямого моделирования, которое позволяет пользователям интуитивно модифицировать непараметризова- ные модели, как будто бы они имеют параметры. Последние версии Parasolid сфо- кусированы на расширении экстермального моделирования в наиболее техниче- ски сложных областях.

− ACIS фирмы Intergraph

ACIS это объектно-ориентированная C++ геометрическая библиотека которая со- стоит из более чем 50 DLL-файлов и включает каркасные структуры, поверхности и твердотельное моделирование. Оно дает разработчикам программ богатый вы- бор геометрических операций для конструирования и манипулирования сложными моделями а так же полный набор булевых операций. Его математический интер- фейс Laws Symbolic и основанная на NURBS деформация позволяют интегриро- вать поверхностное и твердотельное моделирование. Ядро ACIS осуществляет вывод в формат файлов SAT, который любая поддерживающая ACIS программа может читать напрямую.

2). Системы для функционального моделирования

Данные системы используются для анализа и оценки функциональных свойств проектируемых объектов на различных уровнях их физического представления. Системы отличаются высокой сложностью и стоимостью, охватывают широкий круг задач моделирования технических объектов.

Наиболее распространены системы для моделирования на распределенном уровне, использующие метод конечных элементов (МКЭ). Среди них известны такие универсальные системы, как Nastran, Nisa II, Patran, Ansys и другие, позволяющие вы- полнять различные виды анализа на распределенном уровне. Специализированные системы МКЭ ориентированы на конкретные виды анализа.

Для моделирования кинематики и динамики механизмов используются пакеты ADAMS, DADS и др. Моделирование технических объектов различной физической природы на сосредоточенном уровне обычно проводят с использованием пакета SABER.

3). Системы для подготовки управляющих программ

Системы для подготовки управляющих программ для технологическо- го оборудования с ЧПУ, как правило, имеют собственный, достаточно раз- витый графический редактор, позволяющий на основе чертежа детали соз- давать ее геометрическую модель, которая затем используется для генера- ции управляющей программы.

Примеров таких программ для ПЭВМ и рабочих станций достаточно много, к наи- более известным можно отнести следующие: SmartCAM, PEPS, DUCT и др. Часто они специализируются на конкретных видах механообработки или имеют набор специали- зированных модулей.

Инженерный анализ в машиностроении.

CAE-системы

Развитие средств вычислительной техники стимулировало распространение инже- нерного анализа практически на все этапы проектирования как отдельных деталей, уз- лов и агрегатов, так и изделий в целом.

При выполнении инженерных расчётов часто используют автоматизированные системы, образующие отдельный класс CAE-систем (NASTRAN, LS DINA, ANSYS, PAM CRASH, PAM SAFE, STRESS LAB, PAM STAMP, PAM FLOW, MOLD FLOW и др.).

Особенности подготовки производства наукоемкой техники,

обусловливающие появление и развитие класса программ CAE:

− многообразие физических процессов в наукоемких изделиях,

− субъективность в постановке задач анализа,

− особенности в подходах к идеализации протекающих процессов,

− особенности в выборе методов решения

и др. причины привели к созданию многих специальных методик, алгоритмов и про-

грамм, предназначенных для решения задач анализа машиностроительных изделий.

Можно условно выделить четыре основные группы программ анализа: