Телефон: +7 (383)-202-16-86

Статья опубликована в рамках: LI Международной научно-практической конференции «Научное сообщество студентов XXI столетия. ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ» (Россия, г. Новосибирск, 30 марта 2017 г.)

Наука: Технические науки

Секция: Моделирование

Скачать книгу(-и): Сборник статей конференции

Библиографическое описание:
Умбетали А.О., Смагул А.Ж., Омар Г.Т. ОБЗОР СИСТЕМ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ // Научное сообщество студентов XXI столетия. ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ: сб. ст. по мат. LI междунар. студ. науч.-практ. конф. № 3(50). URL: https://sibac.info/archive/technic/3(50).pdf (дата обращения: 07.06.2020)
Проголосовать за статью
Конференция завершена
Эта статья набрала 33 голоса
Дипломы участников
У данной статьи нет
дипломов

ОБЗОР СИСТЕМ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ

Умбетали Акерке Омираликызы

студент, факультет «Технология фармацевтического производства», кафедра «Технология лекарств с курсом инженерных дисциплин» Казахского Национального Медицинского Университета

Республика Казахстан, г. Алматы

Смагул Ардак Жаннаркызы

студент, факультет «Технология фармацевтического производства», кафедра «Технология лекарств с курсом инженерных дисциплин» Казахского Национального Медицинского Университета

Республика Казахстан, г. Алматы

Омар Гулайна Тореханкызы

студент, факультет «Технология фармацевтического производства», кафедра «Технология лекарств с курсом инженерных дисциплин» Казахского Национального Медицинского Университета

Республика Казахстан, г. Алматы

Научный руководитель Баракова Алия Шаризатовна

старший преподаватель «Инженерной графики» Казахского Национального Медицинского Университета

Республика Казахстан, г. Алматы

Автоматизация проектирования относится к числу новых бурно развивающихся направлений науки. Успехи этого направления являются в настоящее время общепризнанными в целом ряде отраслей народного хозяйства, прежде всего, в радиоэлектронике, в микроэлектронике, вычислительной  технике и в авиастроении. Техническое обеспечение систем автоматизированного проектирования (САПР) основано на использовании вычислительных сетей и телекоммуникационных технологий. Математическое обеспечение САПР отличается богатством и разнообразием используемых методов вычислительной математики, статистики, дискретной математики, математического программирования. Программные комплексы САПР относятся к числу наиболее сложных современных программных систем основанных на языках программирования C, C++, Java и других современных Case-технологиях, реляционных и объектно-ориентированных системах управления базами данных (СУБД), стандартах открытых систем и обмена данными в компьютерных средах.

Текущие программные пакеты САПР варьируются от двумерных (2D) векторных систем рисования до трехмерных (3D) твердотельных и поверхностных моделей. Современные пакеты САПР часто позволяют осуществлять поворот в трех измерениях, так что проектируемый объект можно рассматривать под любым углом, даже изнутри. САПР стала особенно важной технологией в области компьютерных технологий, с такими преимуществами, как более низкие затраты на разработку продукта и значительно сокращенный цикл проектирования, позволяя дизайнерам реализовать их идеи на экране,  экономя время на своих чертежах. САПР применяется  при разработке и проектировании всех типов зданий - от небольших жилых домов до крупнейших коммерческих и промышленных структур (больниц и фабрик).

Патрик Хэнретти получил широкое признание как «отец САПР». В 1957 году он разработал PRONTO (Program for Numerical Tooling Operations), первую коммерческую систему программирования. Пять лет спустя Сазерленд представил кандидатскую диссертацию под названием «Sketchpad, человеко-машинная графическая коммуникационная система». Эта диссертация была про первый графический пользовательский интерфейс с использованием светового пера для управления объектами, отображаемыми на ЭЛТ.

В 1960-е годы появились другие разработки, в том числе первая производственная интерактивная система производства графики. К концу десятилетия было основано несколько компаний для коммерциализации своих программ САПР, в том числе SDRC, Evans & Sutherland, Applicon, Computervision и M & S Computing.

К 1970-м годам исследования переместились из 2D в 3D. Кен Версприл изобретел NURBS, который лег в основу современных 3D-моделей кривых и поверхностей.

С появлением рабочих станций UNIX в начале 80-х годов коммерческие САПР-системы, такие как CATIA и другие, начали появляться в аэрокосмической, автомобильной и других отраслях промышленности. Но именно внедрение первого ПК IBM в 1981 году заложило основы для масштабного внедрения САПР. В следующем году группа программистов сформировала Autodesk, а в 1983 году выпустила AutoCAD, первую значимую САПР для IBM PC.

AutoCAD занимает огромную роль в эволюции САПР. С тех пор все более совершенные редакционные и инженерные функции стали более доступными. Но это было все еще в значительной степени 2D.

Это изменилось в 1987 году с выпуском Pro / ENGINEER, программы САПР, основанной на твердой геометрии и параметрических методах для определения деталей и сборок. Он работал на рабочих станциях UNIX.  В последние годы десятилетия было выпущено несколько ядер моделирования 3D, в особенности ACIS и Parasolids, которые станут основой для других основанных на истории параметрических CAD-программ.

В 1995 году выпуск первого Desktop Engineering и SolidWorks стал первым и серьезным твердотельным модератором для Windows. Затем последовали Solid Edge, Inventor и другие. Современная эпоха САПР была отмечена улучшением моделирования, внедрением анализа и управлением продуктами, которые мы создаем, от концепции и разработки до производства, продаж и технического обслуживания. Но что насчет завтра?

Билл Макклюр, вице-президент по разработке продуктов Siemens PLM отмечает, что САПР действительно не сильно изменилась, помимо добавления дополнительных функций и обновления пользовательского интерфейса. «Нам нужен новый способ работы, чтобы идти в ногу с требованиями», - говорит он. AutoCAD – это программное обеспечение, которое относится к классу САПР. Его основной задачей является создание чертежей, 2D и 3D объектов.

Проектирование, выпуск документации и реализация ваших идей эффективно и в полном объеме реализуется с использованием этого богатого возможностями продукта компании Autodesk. В AutoCAD  есть все для того, чтобы тела и поверхности на экране точно соответствовали концепции проекта.

IronCAD – профессиональная система трехмерного твердотельного моделирования и конструирования, а также полнофунциональный 2D CAD. Выделяется среди конкурентов рядом уникальных инструментов. В программе используется не только классический метод параметрического моделирования, но и инновационный  метод прямого редактирования IronCAD основан одновременно на двух ядрах (ACIS и Parasolid), следовательно пользователь может переключаться между ними, что позволяет выполнять самые сложные построения.

Bentley MicroStation отличается высокой производительностью, особенно при 3D моделировании. Имеет непривычный интерфейс и затрудняет работу тех, кто привык к AutoCAD. Работает в двух форматах DGN и DWG. Возможность интеграции обширного спектра объектов инженерной геометрии и данных, полученных от самых различных САПР и, соответственно, имеющих различные форматы, обеспечивает пользователям выполнение моделирования с использованием привлекательной анимации. Точность и надежность MicroStation по достоинству оценили 47 департаментов транспорта США, 47 из 50 ведущих проектных компаний.

TurboCAD универсальное приложение для профессионального проектирования. Совмещение между собой 2D и 3D редактирований способно удовлетворить самых взыскательных пользователей. TurboCAD Professional поддерживает 25 самых распространенных форматов файлов. Есть возможность экспортировать проекты в MTX, HTML, JPG. Приложение также содержит Software Development Kit и Visual Basic Macro Recorder.

КОМПАС – семейство систем автоматизированного проектирования, разработанный российской компанией «Аскон». Первый выпуск КОМПАСА состоялся в 1989 году. Программы данной группы автоматически генерируют ассоциативные виды трехмерных моделей (в том числе разрезы, сечения, местные виды, местные разрезы, виды с разрезом).

КОМПАС 3D LT – это система трехмерного моделирования для домашнего использования и учебных целей, легкий в освоении и использовании, полностью русскоязычный. Предназначен для начального освоения САПР. Он поможет тем, кому необходимо научиться чертить и моделировать.

Программное обеспечение NanoCAD распространяется бесплатно и доступно для коммерческого использования как частными лицами, так и проектными организациями. Чертежи, разработанные в NanoCAD, можно открыть без дополнительных усилий в среде AutoCAD. Под NanoCAD можно разрабатывать собственные приложения на языках C++, NET, Visual Basic Script, Java Script.

SketchUp - программа для быстрого создания и редактирования трехмерной графики, которая разрабатывается компанией Last Software с 1999 г. Интерфейс SketchUp является простой, позволяя освоить работу с программой даже новичку. Поставляется в двух вариантах - бесплатном SketchUp и коммерческом SketchUp. Программа воплощает концепцию прямого моделирования геометрии, поддерживает экспорт и импорт различных форматов трехмерной и растровой графики.

ANSYS – программная система конечно – элементного анализа, которая существует на протяжении 30 лет. Является самой популярной среди специалистов по САЕ системам. Система работает на основе геометрического ядра Parasolid. Есть несколько программных модулей ANSYS: Professional, Structural, Mechanical, Emag, LS – DYNA, ICEM CFD, CFX, Workbench, геометрический моделировщик.

SCAD Officeэто интегрированная система прочностного анализа и проектирования конструкций. Система SCAD Office непрерывно развивается, интерфейс пользователя постоянно совершенствуется, включая с каждым разом новые проектирующие компоненты. В состав пакета SCAD Office входят программы четырех видов: вычислительный комплекс Structure Cad (BK SCAD), вспомогательные программы (КОНСУЛ, ТОНУС, СЕЗАМ, ВЕСТ, КРОСС, ФОРУМ), проектно – аналитические программы КРИСТАЛЛ и АРБАТ, проектно – конструкторские программы КОМЕТА и МОНОЛИТ.

SolidWorksсистема автоматизированного проектирования, имеющий графический интерфейс пользователя Microsoft Windows. Легкая в освоении программа SolidWorks позволяет инженерам – проектировщикам без затруднений реализовать свои идеи в эскизе. Чертежи создаются путем черчения видов  в документе чертежа. Программное обеспечение SolidWorks сохраняет документы пользователя в режиме авто – восстановления.

Архитектурно – дизайнерский пакет  ArfaCAD, разработанный в России, позволяет оперировать цельными 2D и 3D объектами с архитектурно – строительной терминологией: стены, окна и двери, витражи, лестницы, кровли, перекрытия, ограждения, массивы грунта, воды и т. д.

DesignCAD 3D Max - это универсальный инструмент САПР для начинающих и продвинутых проектировщиков. В программе заложена возможность выбора из более 10 000 стандартных символов и более 700 3D символов. Разработчиком данной программы является IMSI DESIGN.

Система автоматизированного проектирования VariCAD предназначена для инженерного проектирования, разработанная в 1988 году. VariCAD позволяет редактировать файлы DWG без преобразования. Работает на Windows и Linux.

И так это было краткое рассмотрение САПР, на самом деле, их очень много: от самых простых «чертилок» до самых навороченных  программ автоматизирования. Автоматизация проектирования стала необходимой составной частью подготовки инженеров разных специальностей; инженер, не владеющей знаниями и не умеющими работать в САПР, не может считаться полноценным специалистом.

В будущем мы приложим все усилия, чтобы написать более углубленную статью, включить в нее всевозможные виды САПР.

 

Список литературы:

  1. Малюх В.Н. Введение в современные САПР: Курс лекций. — : ДМК Пресс,– 2010. – 192 с.
  2. Норенков И.П. Автоматизированное проектирование. – Москва. : Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2000. — 188 с.
  3. Пакулин А.П., Тимофеев В.Н., Шашин А.Д. Компьютерная графика. – Москва. – 2006. – 68с.
  4. Яблочников Е.И., ФоминаЮ.Н., Саломатина А.А. Компьютерные технологии в жизненном цикле изделия: Учебное пособие. - СПб: СпбГУ ИТМО. – Санкт – Петербург. – 2010. – 188 с.
Проголосовать за статью
Конференция завершена
Эта статья набрала 33 голоса
Дипломы участников
У данной статьи нет
дипломов

Оставить комментарий

Форма обратной связи о взаимодействии с сайтом