Автор АЛЬ ДИН (AL DEAN)
С тех пор ка мы стали отходить от чертежной доски и кальки, чернил, бритвенных лезвий, мы как группа проектировщиков, конструкторов, производителей, начали говорить о возможности сделать больше, с помощью своих инструментов электронного проектирования, чем просто получать документацию.
Увеличение количества инструментов для 3D-моделирования было многообещающим. В конце концов, если у вас имеется 3D-модель, вам потребуется делать с ней больше, чем просто описать форму объекта. Не так ли?
Если у вас есть 3D-модель, вы можете выполнить различные операции в ходе проектирования. Будет ли это создание изображений и чертежей, создание безопасных и производительных траекторий перемещения режущего инструмента для производства или создание фотореалистичных изображений.
Эти процессы объединяет то, что они происходят после создания 3D-модели. Иногда при этом проектирование идет своим чередом и доходит до логического завершения, но его приходится начинать снова при возникновении ошибки. Очень редко проектировщики и конструкторы получают сведения от производства на ранних этапах.
Преимущество связанных с 3D процессов заключается в гораздо более раннем поиске ошибки, до того как осуществляется формализация процесса, то есть этап эксперимента, где форма и функции изделия меняются чаще всего. Именно здесь моделирование и расчеты могут существенно помочь процессу разработки с использованием 3D.
Вы можете использовать моделирование или расчеты, применять средства температурного анализа или анализа потока, моделировать напряженно-деформированное состояние изделия или использовать более простое представление в 2D (но все же только лишь для справки).
Если вы хотите попробовать спрогнозировать поведение своего изделия согласно требованиями (своим или клиента) для проверки на соблюдение стандартов или иных целей, то моделирование –это то, что нужно.
Рассмотрим возможность, о которой знают многие читатели: взять 3D-модель на ранних этапах проектирования и выполнить с ней ряд испытаний согласно реальным условиям эксплуатации. Это позволит выявить области, которым требуется уделить больше внимания и для которых потребуется дальнейшие исследования. Все это нам хорошо знакомо.
На рынке программ для проектирования имеется широкий набор инструментов для предварительного моделирования и расчетов. Стоит подумать о том, насколько полезнее иметь не только трехмерное изображение своего изделия, но также знать о его поведении в реальных условиях.
Реальность заключается в том, что уровень использования моделирования все еще низок, что неприятно тем, кто продает проектировщикам и конструкторам решения по улучшению процессов. На самом деле, для многих таких инструментов имеется пара общих проблем.
Во-первых, несоответствие межу языком программы и языком проектировщиков и конструкторов. Если вы разрабатываете насос, вас будет интересовать расход, минимизация массы изделия или поиск наиболее подходящего источника питания. Вас не очень интересует вычислительная гидроаэродинамика сама по себе. Вам может потребоваться исследовать прочность деталей в определенных условиях эксплуатации, но не ее усталостную прочность.
То же самое можно сказать и о прочности и поведении конструкции. Сломается ли деталь? Будет ли она деформироваться? Повлияет ли на нее вибрация источника питания? Не частотный анализ колебаний или напряжения по Фон Мизесу.
Также имеется проблема работы в различных дисциплинах. Если вы обираетесь выполнять моделирование своего изделия, вам захочется сделать это для наиболее точной его модели (с точки зрения геометрии и в терминах нагрузки и граничных условий) и вам хочется посмотреть на физическое воздействие, а не рассматривать напряжения/деформации, температуру и гидроаэродинамику по отдельности.
Хорошая новость заключается в том, что картина меняется. Большая часть используемых при расчете специальных терминов убрана. Инструменты становятся более реалистичными с точки зрения языка. Также происходит смещение к нескольким дисциплинам (благодаря увеличению вычислительных возможностей), что позволяет проектировщику и конструктору глубже и яснее понимать, как поведет себя изделие даже на ранних этапах проектирования. Хотя многие и не верят в предсказания, но потенциал предсказательного характера моделирования в области проектирования огромен.
Источник: http://creo.ptc.com/2015/04/27/a-crystal-ball-for-design-the-predictive-nature-of-simulation/
Перевод подготовлен компанией Ирисофт.
