·

1 Техническое задание

1.1 Наименование разрабатываемой модели

В качестве разрабатываемой модели выступает твердотельная модель объемной конструкции. Модель проходит два этапа до реализации конечного результата. На первом этапе данная модель проектируется средствами CAD-системы, на втором этапе производится расчет напряженно-деформированного состояния этой конструкции с помощью CAE-системы – конечно-элементного пакета.

1.2 Основание для разработки

Выполнение расчетного задания по курсу "Вычислительная математика" за седьмой семестр.

1.3 Требования к базовому программному обеспечению (ПО)

Для обеспечения получения результата выполненной работы требуется наличие на компьютере установленной и стабильно работающей операционной системы Windows 98/ 2000/XP и программных пакетов: CAD – SolidWorks2006 и CAE – COSMOSWorks

1. 4 Состав и параметры аппаратного обеспечения системы

Минимальные требования, которым должен удовлетворять компьютер, используемый для реализации данной системы:

- процессор 1500 мHz и выше;

- 5 Гб свободного дискового пространства;

- оперативная память 512 Мб;

- видеоадаптер SVGA, с доступными параметрами разрешения 800x600 High Color (16-bit).

2 Выбор и обоснование средств реализации

2.1 Выбор CAD – пакета

Существует множество CAD-пакетов, таких как Компас, AUTOCAD, INVENTOR 5.0.

Autodesk Inventor (AI) - программа трехмерного параметрического моделирования объектов большой сложности, которая предназначенная для организаций, разрабатывающих сложные машиностроительные изделия.

КОМПАС 3D содержит все необходимые средства для создания трехмерных моделей, обладает интуитивно – понятным интерфейсом. Основная задача, решаемая системой — моделирование изделий с целью существенного сокращения периода проектирования и скорейшего их запуска в производство.

Для создания твёрдотельной модели был выбран CAD-пакет 3D-моделирования «SolidWorks». Его основными особенностями являются: дружественный и интуитивно - понятный интерфейс, относительная простота в работе.Стоит отметить простоту в установке этого пакета на компьютер.

2.2 Выбор CAE – пакета

Существует множество CAЕ-пакетов, таких как «COSMOSWorks», «ANSYS» и т.д.Для реализации второго этапа работы был выбран конечно элементный пакет «COSMOSWorks». Данный пакет обладает широчайшими возможностями, и способен решать задачи намного превосходящие данную. Так же как и вышеописанный CAD – пакет, он обладает интуитивно понятным интерфейсом. Можно регулировать точность расчетов из-за изменения наложения сетки. «COSMOSWorks» является необходимым тяжелым конечно-элементным пакетом для применения его в области САПР.

3 Построение и расчет модели

3.1 Создание объемной модели детали средствами CAD – пакета

Объемная конструкция детали вид которой, представлен на рисунке 1, был создан в пакете “SolidWorks”, моделирование осуществлялось пошаговым образом, с применением нескольких команд. Первоначально рисовалась на эскизе двумерная модель, затем в режиме 3D формировалась трёхмерная деталь .

Последовательность действий приведена ниже на рисунках с 1 по 5:

Рисунок 1 – Объемная конструкция детали

Рисунок 2 – Создание трехмерного эскиза

Рисунок 3 - Создание объемной модели с помощью операции «Повернутая бобышка/основание»

Рисунок 4 - Объемная модель, и создание оболочки

Рисунок 5 – Готовая 3D модель

3.2 Определение свойств материала

После того как деталь смоделирована, задаются физические характеристики материала, которые в дальнейшем влияют на конечный результат. Материал задается его свойствами: в данном случае это модуль Юнга, коэффициент Пуассона. Для того что бы это сделать материал детали необходимо добавить в новую базу данных .

Чтобы добавить материал в новую базу данных материалов и назначить его для детали: