Solid Edge ST 5

Эл Дин (Al Dean)

CAD-cистема Solid Edge является одним из самых впечатляющих мэйнстрим-решений для проектирования, о чем я уже неоднократно заявлял на протяжении последних 15 лет. Разработанная компанией Intergraph, теперь она развивается и поддерживается специалистами Siemens PLM Software и предлагается как мэйнстрим-решение (программный продукт для массового проектирования).

Система Solid Edge справляется со всеми базовыми задачами 3D­моделирования и создания 2D­чертежей деталей и узлов, а кроме того, благодаря интеграции с решателем NX Nastran выполняет ряд стандартных задач инженерного анализа. Уже долгое время в ее составе присутствует бесплатный модуль по управлению данными об изделиях — Solid Edge Insight. Этот модуль, разработанный на базе практически повсеместно распространенной платформы Microsoft Share Point, создает среду, поддерживающую работу с CAD­данными и сложными взаимосвязями.

Новая возможность в системе Solid Edge ST5 позволяет распознавать отверстия в импортированных конструкциях, а затем изменять их как конструктивные элементы; изменения можно производить с учетом глубины или типа отверстия

Удивительно, но бренд Solid Edge не раскрывал весь свой потенциал до появления у Siemens синхронной технологии — это случилось пять лет назад. Несмотря на то что синхронная технология была реализована и в Siemens NX — СAD­системе верхнего уровня, она придала мощный импульс развитию прямого моделирования, позволяющего свободно оперировать прямым изменением моделей. Набор функций Solid Edge расширился, и всё сообщество пользователей стало изучать особенности этого метода, предусматривающего отказ от дерева построения конструктивных элементов при создании модели и возможность более свободной работы с использованием простого перемещения элементов.

По прошествии четырех лет «пыль улеглась». Ранее противопоставлявшиеся технологии моделирования — с деревом построения и без — теперь сосуществуют практически во всех системах. В нескольких последних версиях Solid Edge даже начался процесс слияния параметрических (с деревом построения) и синхронных наборов инструментов, то есть теперь в одной системе имеются оба вида функций и можно использовать именно те инструменты, которые наиболее удобны для выполнения конкретной задачи. Так что же интересного появилось в новой версии CAD­системы Solid Edge ST5?

В системе Solid Edge ST5 расширены возможности использования синхронной технологии — теперь проектирование выполняется на основе нескольких тел в одном файле. Отныне разработчики могут создавать больше вариантов конструкций или размещать импортированные сборки как детали, скрывая ненужную на данном этапе сборочную структуру

Новые функции для 3D­моделирования

Прежде всего рассмотрим основные моменты моделирования деталей, состоящих из нескольких тел. Сначала большинство систем твердотельного 3D­моделирования позволяли работать только с одним многосвязным телом в файле детали, где всё связано и сопряжено. Затем появилась возможность поддержки нескольких тел в одной детали.

Наличие нескольких разрозненных тел позволяет выстраивать базовые конструктивные элементы, а потом устанавливать между ними связь. Всякий, кто работает в сфере проектирования механизмов и конструкций, поймет преимущества этой возможности. Таким был функционал Solid Edge до появления ST5. Теперь он объединяет функции многих других систем и наделен новыми возможностями, значительно повышающими удобство использования инструментов проектирования. Лично мне работать с несколькими телами в одной детали удобнее, чем с несколькими сборками, особенно если последние насыщены сложными геометрическими отношениями. Это существенно упрощает работу на стадии формирования детали.

Новая команда Паз в CAD-системе Solid Edge ST5 упрощает создание сборок со скользящими деталями. Оси этой команды помогают располагать детали и определять пределы для перемещения

Например, модель сборки, файл STEP, теперь можно импортировать в одну деталь, причем каждая деталь сохраняется как отдельное тело вместо слишком сложной структуры, состоящей из сборки и деталей. При этом и вносить изменения, и создавать транзитивные связи между деталями довольно легко. Кроме того, можно разделять тела, «сливать» их воедино, добавлять новые при помощи операции импорта или использовать для геометрической обрезки конструктивных элементов. При необходимости такие тела можно преобразовать в традиционную структуру, состоящую из сборки и деталей с отдельными файлами деталей и связями.

Манипуляции с пазами

Кому­то такое функциональное дополнение покажется не слишком существенным, но для тех, кто регулярно занимается созданием подобных типов конструктивных элементов, это настоящая находка. Теперь стало намного легче создавать пазы: задается геометрическая ось, а затем система достраивает всё остальное с учетом требований пользователя. Преимущество в том, что геометрическая ось фиксируется и может применяться для выравнивания деталей сборок, проходящих через определенный паз. Ось легко редактируется, и данная функция позволяет создавать более реалистичные механизмы.

Более рациональное повторное использование данных

Работа с импортированными моделями из разных систем — это давняя проблема, которой, похоже, компания Siemens решила заняться в новой версии ПО.

Поскольку синхронная технология обеспечивает удобство работы с моделями, полученными из других CAD­систем, в версии ST5 появились два инструмента, позволяющих импортировать геометрию, выявлять и исправлять недочеты для облегчения повторного использования данных.

Первый из них — команда Проверить геометрию. Она обращается к импортированной детали и выявляет проблемы в геометрии, которые могут привести к ошибкам на последующих этапах, например когда самопересечение приводит к вырождению геометрии или происходит нарушение ее целостности. Команда их обнаруживает, пытается исправить и делает геометрию пригодной для работы.

Второй инструмент — оптимизация, улучшение геометрии, то есть у него более широкие функции, чем у команды Проверить геометрию. Оптимизация может переопределять точность (а значит, допуски) данных и заменять сопряжение поверхностей там, где это необходимо.

Интересно наблюдать появление средств контроля геометрии в этой версии. Хотя они уже широко распространены во многих системах, при прямом проектировании потребность в качественных данных является приоритетной. Если для внесения изменений система должна автоматически определить геометрические связи (для чего используются копланарность, касание, концентричность и т.п.), данные должны быть верными. Например, скругления довольно часто задаются небрежно, и некоторые системы не слишком точно их распознают. При загрузке в среду для прямого моделирования изменить их очень трудно или даже невозможно. В частности, если приходится иметь дело с более сложной конфигурацией, чем скругление с постоянным радиусом прямого ребра, или с использованием более двух скруглений в месте стыка, то повторное применение данных можно обеспечить при помощи средства для распознавания отверстий. Оно автоматически выявляет все отверстия в одной детали, обнаруживая как простые (цилиндрические) отверстия, так и с цилиндрической или конической зенковкой и конвертируя их в полноценные изменяемые конструктивные элементы.

Инженерный анализ

В версии ST2 появился совершенно новый набор средств моделирования — Solid Edge Simulation, встроенный в систему Solid Edge. Компания Siemens PLM Software накопила огромные знания в области моделирования и расчетов с помощью функциональных средств, встроенных в систему NX, решателя NX Nastran и, разумеется, легендарного пре­ и постпроцессора Femap. Последующие версии постоянно пополнялись всё новыми средствами инженерного анализа, встроенными в систему для массового проектирования (мэйнстрим), которые позволяют решать не только базовые задачи расчета конструкций, но и предоставляют более продвинутые методы работы.

Хорошим примером служит возможность автоматического построения конечно­элементной сетки моделей, в которых тонкостенные детали гораздо эффективнее моделируются с помощью поверхностей. Для достижения той же цели разработаны новые средства создания криволинейных балочных и линейных элементов, применяемые как для балочных моделей, так и для смешанных сеток. Система теперь способна отображать реальную толщину балочных элементов, что дает возможность получить более реалистичное представление конструкции. Кроме того, теперь можно совместить анализ стационарного теплообмена с прочностными расчетами и расчетом на продольный изгиб.

Чертежи и электропроводка

CAD­система Solid Edge, всегда славившаяся солидным набором инструментов для подготовки чертежей, представлена и в качестве 2D­системы — под названием Solid Edge Drafting. Ее появление знаменует собой начало новой эры в области решения сложных задач проектирования электропроводки и получения плаза жгута. В новой версии есть все необходимые для этой работы инструменты.

Версия Solid Edge Simulation ST5 позволяет рассчитывать тепловые эффекты и теплопередачу в конструкциях и учитывать при этом источники тепла в условиях стационарного теплообмена

При создании чертежей сборок, которые могут перемещаться, допускаются различные положения сборок, отображаемые на одном и том же чертеже тонкими линиями

Сначала выполняется импорт проводки из среды проектирования электромеханических узлов. Этот функционал присутствовал в Solid Edge и ранее, но теперь раскладку жгута можно получить на 2D­чертеже, а затем добавить разъемы и дополнительные аннотации, например таблицы с данными о проводах. Что касается общих улучшений, то было добавлено несколько полезных инструментов. Два наиболее интересных из них — это возможность одновременного отображения альтернативных вариантов положения компонентов сборки на одном чертеже, а также создание на отдельном листе больших таблиц без необходимости загрузки базовой геометрии — достаточно иметь файл чертежа с нужными данными.

Одной из новых возможностей версии Solid Edge ST5 является показ толщины для полученных поверхностей сеток

При создании трехмерного представления плана электропроводки эскизы разъемов и выноски с обозначением клемм исключают любые вопросы, связанные с местом подключения каждого провода. Показаны компоненты разъемов с соответствующими таблицами выносок

Заключение

Система Solid Edge укрепляет свои позиции в мире. Всё больше проектировщиков узнают о ее возможностях и выгодных отличиях от конкурентных решений. Применение синхронной технологии является серьезным аргументом при принятии решения о покупке системы, к тому же ее смогут освоить даже те, кто только приступает к использованию таких решений. Система постоянно развивается, заполняя пробелы между двумя методами моделирования, — таким образом, постепенно формируется единый набор инструментальных средств.

Обновления в версии ST5 содержат значительные усовершенствования. Пересмотр методов работы с несколькими телами является идеальным решением, отвечающим специфике работы многих пользователей, которым уже не приходится соотносить свои действия с требованиями самой CAD­системы. Наличие средств исправления геометрии свидетельствует о том, что компания Siemens стремится предложить разные инструменты — не только для редактирования, но и вспомогательные, позволяющие добиться высоких результатов в создании нужной геометрии и не ограничивающие творческий потенциал проектировщиков. А если учитывать, что многие пользователи системы Solid Edge работают как субподрядчики, то становится ясно, что бесспорным преимуществом является более рациональный подход к работе с данными, которые предоставляют другие разработчики из единой цепочки поставщиков.

Наконец, обновления инструментов инженерного анализа, а также среды управления данными свидетельствуют о том, что сама система и приложения к ней набирают солидный вес, в результате появляется возможность использовать набор надежных инструментов для проектирования, инженерного анализа и управления данными. 

Данная статья впервые по­явилась в журнале DEVELOP3D.Оформление подписки на журнал: develop3d.com/registration facebook.com/DEVELOP3D Twitter: @DEVELOP3D http://vk.com/public40857083

САПР и графика 10`2012