11 - 2011

Solid Edge ST4 с синхронной технологией: взгляд изнутри

Эл Дин (Al Dean)

Синхронная технология в Solid Edge предоставляет большую свободу выбора методов моделирования, чем традиционные системы. Рассмотрим преимущества такой свободы и способы применения данной технологии к рабочим процессам.

Компания Siemens PLM Software представила синхронную технологию в системе Solid Edge всего несколько лет назад — в 2008 году. С тех пор вышло четыре крупных обновления Solid Edge, каждое из которых предлагало усовершенствования имеющихся инструментов и более глубокую интеграцию с традиционными методиками моделирования.

При изменении положения компонентов в среде сборки Solid Edge автоматически восстанавливает сборочные связи

При изменении положения компонентов в среде сборки Solid Edge автоматически восстанавливает сборочные связи

Выпущенная недавно версия Solid Edge ST4 не является исключением. Разработчики сделали эти инструменты еще более мощными, благодаря чему пользователи получают возможность работать так, как им удобно, используя различные инструменты, оптимально подходящие для решения конкретных задач. Поскольку в течение трех последних лет данная система и положенная в ее основу технология стремительно развивались, имеет смысл рассмотреть шесть самых интересных ее возможностей (рис. 1­6).

Первые три включают функции, являющиеся ключевыми для всего предприятия в целом. Эти функции крайне просты в применении. Прямое редактирование геометрии вместе с интеллектуальными правилами и фильтрами делает весь процесс невероятно удобным. И конечно, нельзя не упомянуть возможность фиксации замысла конструктора при помощи технологии текущих правил, а также его подкрепления путем  размещения на модели управляющих размеров в 3D.

Это основные принципы работы синхронной технологии. Пользователи получают возможность создавать и редактировать геометрию, не сталкиваясь с традиционными проблемами моделей, имеющих сложное дерево построения, —  с необходимостью предварительного планирования последовательности создания конструктивных элементов и длительным ожиданием результатов перестроения редактируемой модели.

Однако в последних версиях разница между моделированием с деревом построения и синхронными методами прямого моделирования начинает стираться. Solid Edge ST4 демонстрирует, что преимущества двух зачастую противоположных подходов к моделированию могут быть интегрированы в единый рабочий процесс для решения проектных задач. 

Например, на рис. 4 можно увидеть, что инструменты создания объекта вращения используют традиционный подход, основанный на детализированном эскизе с заданными размерами. Затем для создания объемного тела к эскизу применяются инструменты прямого моделирования. В случае исключительно прямого моделирования требуется повторно вводить все размеры вручную. Однако ST4 берет управляющие размеры из эскиза и связывает их с твердотельной геометрией, что при необходимости позволит легко вести редактирование при помощи средства «Динамические сечения».

Помимо развития самой технологии моделирования, в Solid Edge появляется всё больше средств инженерного анализа, позволяющих пользователю не только прогнозировать поведение изделия задолго до изготовления опытных образцов, но и полностью устранить необходимость в физических прототипах. Новые инструменты в данной версии Solid Edge дают возможность реализовать высокоэффективные методики инженерного анализа на основе средней поверхности, а в случае необходимости — комбинировать их с созданием объемной конечно­элементной сетки. В их основе лежит ставший отраслевым стандартом решатель NX Nastran.

В следующей статье вы сможете прочитать о том, как компания MT­Propeller использует Solid Edge, FEMAP и NX Nastran при разработке высококачественных авиационных узлов, благодаря чему бизнес компании процветает.

Эта статья впервые была опубликована в журнале DEVELOP3D (www.develop3d.com) в специальном приложении, спонсируемом компанией Siemens PLM Software.

Синхронная технология: шесть лучших инструментов

1. «Рулевое колесо» — простое создание и редактирование геометрии

Это быстрая разработка 3D­моделей с невероятной гибкостью при отрисовке различных вариантов конструкции. Для ускорения процесса проектирования создание эскиза и 3D­моделирование выполняются в единой среде. После того как эскиз начерчен, достаточно потянуть за маркер, и он превратится в 3D­модель. Эскизы можно чертить в 3D­пространстве или непосредственно на детали, а интеллектуальные средства системы предугадывают намерения пользователя в зависимости от текущего положения курсора. Эскизы «поглощаются» деталью и в дальнейшем больше не требуются, поскольку подавляющая часть редактирования выполняется прямо на 3D­модели.

При выборе 3D­грани отображается готовый к работе специальный многоцелевой инструмент­манипулятор, называемый «рулевое колесо». Он позволяет осуществлять управление путем перемещений, поворотов или совмещения 3D­геометрии простым перетаскиванием либо с помощью ввода точных величин (рис. 1).

Рис. 1

Рис. 1

2. Поддержание целостности модели и технология «текущих правил»

Впечатляющее свойство Solid Edge с синхронной технологией — это  возможность прямого «захвата» и редактирования геометрии независимо от порядка ее создания. При этом сохраняется целостность модели, хотя в процессе ее создания или редактирования взаимосвязи специально не задаются.

«Текущие правила» — это уникальная концепция синхронной технологии, позволяющая автоматически выявлять и поддерживать геометрические взаимосвязи при перетаскивании элементов модели, а также при редактировании значений размеров. Исторически сложилось так, что в CAD­системах приходилось специально задавать даже самые очевидные геометрические взаимосвязи, а изменения, выходящие за рамки наложенных ограничений, не удавалось провести вообще. С функционалом «текущих правил» система оказывается достаточно интеллектуальной, чтобы распознавать геометрические взаимосвязи, например соосность, касательность, симметрию, горизонтальность, вертикальность и даже компланарность (нахождение объектов в одной плоскости), и сохранять их в ходе редактирования. Представьте себе, что путем простого перетаскивания элемента­потомка (скажем, отверстия) его можно переместить в нужное положение для совмещения со шпилькой или валом; при этом остальная часть 3D­модели отреагирует на такое редактирование вполне предсказуемо (рис. 2).

Рис. 2

Рис. 2

3. Замысел конструктора и управляющие 3D­размеры

Традиционные CAD­системы не способны распознать замысел конструктора до момента создания геометрии. Данный пример (рис. 3) показывает, что положение отверстия на левом рисунке не сохраняется при добавлении элементов, представленном на среднем рисунке. Solid Edge с синхронной технологией позволяет добавлять управляющие 3D­размеры в любой момент и в любом месте, тем самым обеспечивая выполнение технических требований к конструкции (отображено на примере крайней правой детали).

Значения управляющих 3D­размеров могут быть фиксированными и динамическими, могут вычисляться по формулам или загружаться из электронных таблиц. Таким образом, нужные размеры детали можно задавать, пользуясь самым широким набором приемов конструирования. При необходимости уточнения исходного замысла конструктора достаточно лишь перетащить размер из одной части модели в другую. Данная возможность практически полностью устраняет необходимость в предварительном планировании процесса построения модели.

Рис. 3

Рис. 3

4. Быстрое создание тел вращения

В машиностроении очень широко применяются валы. Новые возможности синхронной технологии в ST4 обеспечивают быстрое создание и редактирование тел вращения. Общий алгоритм построения таких элементов упростился, а «рулевое колесо» теперь можно использовать для задания поворота вокруг любой подходящей оси. Удобные варианты построения позволяют вращать тело на заданный угол, симметрично или на все 360°. Для быстрого и точного редактирования автоматически создаются «динамические сечения». При этом заданные в 2D­эскизе размеры переносятся на редактируемое «динамическое сечение» 3D­модели (рис. 4).

Рис. 4

Рис. 4

5. Более быстрое интеллектуальное создание сборок

В Solid Edge ST4 предусмотрены новые взаимосвязи между компонентами сборок, при помощи которых пользователи смогут работать быстрее, сохраняя при этом замысел конструктора при редактировании. Новые функции инструмента «рулевое колесо» обеспечивают автоматическое повторное использование в сборке взаимосвязей, существующих в деталях или подсборках, при выполнении операций «Копирование/Перемещение» или «Копирование/Вращение» (рис. 5).

Рис. 5

Рис. 5

6. Улучшенная технология инженерного анализа, создание средней поверхности

В новой версии пользователи могут создавать и использовать средние поверхности тел из листового металла при инженерном анализе деталей и сборок. Средние поверхности теперь могут быть «слиты» или объединены с твердотельными моделями; такую комбинацию плоских оболочек и объемных конечных элементов можно быстро рассчитать (рис. 6).

Рис. 6

Рис. 6

Столь гибкое гибридное моделирование ускоряет получение результатов, в то же время позволяя производить расчет более сложных конструкций. Создаваемые при помощи дерева построения конструктивные элементы (например, средние поверхности) в интегрированной среде проектирования ST3 теперь можно сохранять в том же файле, что и «синхронные» конструктивные элементы, а также обновлять их в ходе уточнения дизайна конструкции.

САПР и графика 11`2011

Популярные статьи

BIMbox — комплексное внедрение BIM на платформе Autodesk Revit

Автор рассказывает о новом продукте, предоставляемом компанией CSD на рынке САПР в области внедрения технологий информационного моделирования, — BIMbox

Репортаж с конференции «Год в Инфраструктуре 2017»

В октябре состоялась ежегодная конференция, организованная компанией Bentley Systems, — «Год в Инфраструктуре 2017». В этот раз организаторы впервые провели конференцию в Азии, а именно в Сингапуре. Местом проведения был выбран конференц­центр Sands Expo и выставочный центр первоклассного отеля Marina Bay Sands

В новейшей версии системы NX от Siemens представлены средства междисциплинарной разработки изделий, реализованные на единой платформе

В новой версии системы NX реализовано новое поколение решений для конструкторско-технологической подготовки производства и численного моделирования, достигнуто полное объединение процессов проектирования электрических и механических узлов, а также систем управления на основе тесной интеграции с системами Mentor Graphics, Capital Harness и Xpedition