Solid Edge ST6

Эл Дин (Al Dean)

В своем развитии продукт Solid Edge ST (ST означает «синхронная технология») дошел до шестой версии. Эл Дин рассматривает нововведения релиза Solid Edge ST6. По его мнению, система достигла зрелости, а разработчикам удалось улучшить многие имеющиеся в ней инструменты.

Появление синхронной технологии пять лет назад ознаменовало собой создание нового подхода к моделированию, разработанного компанией Siemens и позволившего отказаться от дерева построения в пользу более простых и очевидных приемов работы.

Вместо того чтобы разбираться с бесконечными командами в дереве построения или в списке конструктивных элементов, теперь достаточно просто редактировать геометрию модели напрямую в графической области. Реализованная в среде Solid Edge синхронная технология за последние несколько лет достигла зрелости. Удалось устранить барьеры между методиками моделирования с деревом построения и без него. Теперь они удачно объединены в рамках нового мира гибридного моделирования.

Нововведения в пользовательском интерфейсе

Рассмотрение нововведений в системе начнем с пользовательского интерфейса. Одно из самых заметных изменений — появление возможности настройки размера и цвета инструмента «рулевое колесо». Теперь одно и то же «рулевое колесо» (интеллектуальный инструмент перемещения и поворота геометрии) используется для создания, редактирования, перемещения и изменения ориентации модели. Размер «рулевого колеса» настраивается в соответствии с разрешением монитора и визуальными предпочтениями пользователя. Кроме того, введены новые настройки цветов в «Менеджере решений» и в сообщениях об ошибках. Для большинства из нас это не принципиально, но может оказаться полезным для лиц с нарушениями цветовосприятия.

Моделирование деталей и конструктивных элементов

Разработчики провели огромную работу, создав массу нововведений практически во всех аспектах системы (компания Siemens сообщает о 500 улучшениях только в инструментах моделирования). Рассмотрим самые важные из них.

Прежде всего, теперь стало возможным распространять созданные на уровне сборки синхронные элементы на входящие в эту сборку детали.

Если вам неясно, в какой ситуации такая функция может оказаться полезной, представьте себе конструктивный элемент, включающий несколько деталей и представляющий собой результат выполняемой после сборки механической обработки — например сверления и пр.

Еще одно нововведение, особенно полезное для пользователей синхронной технологии, — расширение возможностей команды Выдавливание плоской грани. Эта команда впервые появилась в версии ST5, но ей не хватало настроек. Команда позволяет создавать геометрию на основе имеющейся грани, что обеспечивает точное сопряжение формы. В версии ST6 введены новые настройки, управляющие алгоритмом выбора внутренних граней с указанием того, следует ли выбирать и использовать внутренние замкнутые контуры.

Поверхностное моделирование

В SolidEdge ST6 продолжается развитие инструментов, появившихся в предыдущих версиях. В новой версии особое внимание уделено созданию, редактированию и анализу поверхностей.

Давним пользователям Solid Edge должны быть хорошо знакомы инструменты Rapid Blue, которые позволяют проводить моделирование поверхностей в приложении для твердотельного моделирования. Смысл данной технологии заключается в том, что поверхность создается средствами прямого моделирования на основе параметрических эскизов или имеющихся конструктивных элементов модели, а последующие редактирования не зависят от порядка создания ее отдельных изменений. При этом результат выполнения операции отображается динамически — сразу в процессе редактирования.

В версии Solid Edge ST6 расширены возможности уже применяемого интерфейса инструментов моделирования поверхностей Rapid Blue: введены средства управления непрерывностью кривизны и дополнительные функции анализа качества поверхностей

Возникает очевидный вопрос: если все эти инструменты имеются в системе уже более десяти лет, то как компании Siemens удалось сделать их еще более мощными и удобными?

На этот вопрос можно дать несколько ответов. Во­первых, теперь система поддерживает создание поверхностей непрерывной кривизны. При построении поверхностей как на основе существующих ребер модели, так и на основе набора кривых это невероятно упрощает создание сложных форм, характерных для потребительских товаров и промышленных изделий (дизайн которых становится все более важным конкурентным преимуществом), а также для литейной и штамповой оснастки.

В привычных диалоговых окнах создания поверхностей появились новые настройки. В версии Solid Edge ST6 введен ряд улучшений, относящихся к графическим элементам редактирования поверхностей, позволяющим удобно менять радиус кривизны, размер и прочие численные параметры поверхности.

Новые настройки команды Выдавливание плоской грани позволяют использовать все внутренние контуры на грани, только некоторые, или вообще игнорировать их. При работе со сложными деталями сделанный выбор контуров можно сохранить

При создании геометрии теперь постоянно доступны инструменты размещения гребенчатых графиков кривизны, что позволяет легко выявлять точки перегиба. К сожалению, они работают только на выбранном участке поверхности, что ограничивает полезность данного инструмента, если вам нужно оценить и окружающую геометрию. Появились и новые инструменты моделирования зеркально отраженных поверхностей, отображающие геометрию, отраженную относительно выбранной средней плоскости. Это помогает оценить планируемое зеркальное построение. Кроме того, инструменты совмещения изолиний позволяют перемещать координатные оси UV, чтобы они совпадали с ориентацией «исходной» поверхности.

Вместе с обновлениями средств управления кривизной поверхностей появилось немало нововведений для создания более сложной геометрии. Например, введена функция создания кусочной поверхности непрерывной кривизны (в том числе и на основе направляющей кривой) и новые, более удобные инструменты редактирования граней. При построении линейчатых поверхностей линейное сечение можно протягивать по кривой или по имеющемуся ребру.

Нововведения в инструментах моделирования листовых деталей

Solid Edge издавна имела репутацию системы, отлично справляющейся с задачами моделирования листовых тел, — данный функционал существует в системе уже более десятка лет. Как и всегда, новая версия подтверждает, что при вдумчивом подходе всегда найдется повод для улучшений.

Первый пример — новое средство деформирования геометрии. Пользователь создает формообразующий инструмент, которым выполняется деформация.

После размещения такого инструмента и «заготовки» (или листового элемента) система смещает окружающую геометрию, чтобы она точно соответствовала требуемой форме и сохраняла заданную толщину материала.

Применение данной операции при работе с листовыми телами очевидно, но она поможет сэкономить время и при моделировании литейных и пресс­форм. Зачастую гораздо проще смоделировать изготавливаемую деталь, а затем одной командой построить геометрию оснастки. Кроме того, можно добиться значительного снижения трудоемкости при построении геометрии вокруг сложных деталей и сборок (проектирование упаковки, корпусов кораблей и пр.).

В плане моделирования листовых тел введена новая функция добавления элементов усиления (отбортовок, косынок и пр.), которые строятся на развертке. Затем развертка сворачивается, а новый элемент принимает форму, соответствующую всем сгибам листа.

Следующее новшество, которое стоит упомянуть, поначалу кажется странным, но если задуматься о возможностях его применения, то польза новой функции становится очевидной. Теперь можно добавлять любые элементы листовых тел (в частности, выступы) к деталям постоянной толщины.

Как известно большинству пользователей систем моделирования общего назначения, обычно, для создания элементов листового тела необходимо всю деталь создавать как листовое тело. При этом системе приходится учитывать и все параметры листового материала (коэффициент K, радиусы сгиба и пр.)

В ряде случаев может потребоваться добавление отдельных листовых элементов, но это оказывается невозможным, так как вся деталь листовым телом не является. Теперь эта проблема решена.

Совместные обучающие ресурсы

Это не самое революционное новшество в ST6, но оно является важным, потому что помогает пользователям освоить работу с системой. Я уверен, что большинство читателей отлично знакомы с сайтом YouTube. Разработчики компании Siemens встроили в Solid Edge возможность записи видеороликов и их отправки на названный сайт.

Благодаря этому вы сможете обмениваться скриншотами и аудиозаписями, сразу передавая их «в эфир». Циники спросят: кому же это может понадобиться? На этот вопрос есть три ответа.

Во­первых, это способ обмена передовым опытом — как со всем миром, так и с конкретной группой разработчиков (для них на сайте можно создать закрытую группу). Во­вторых, можно выполнять поиск видеороликов по Solid Edge, способных помочь в решении возникшей проблемы. Чем больше пользователей будут выкладывать свои ролики, тем более полезной окажется данная функция. В­третьих, разумеется, это расширяет присутствие бренда Solid Edge в Сети.

Вполне вероятно, что пользователи (и их руководители) отнесутся к подобному функционалу без энтузиазма. Поэтому системный администратор имеет возможность при необходимости отключить его.

Средства численного моделирования и оптимизации конструкций

За последнее время компания Siemens встроила в систему значительный набор средств численного моделирования, представленных в ее богатой линейке продуктов.

Помимо традиционных средств расчетов методом конечных элементов (МКЭ) пользователям уже не первый год доступны функции оптимизации проектных решений в 2D. Идея состоит в том, что вы задаете цель расчета, геометрически определяете переменные, а система выполняет оптимизацию, подбирая значения переменных, при которых заданная цель достигается. В предыдущих версиях инструменты оптимизации работали только при решении задач машиностроительного проектирования в 2D и вполне успешно с ними справлялись.

Конструктивные элементы, получаемые путем деформации (например, косынки, отбортовки и пр.), теперь можно добавлять к развертке листовой детали. Затем развертка сворачивается, а все элементы принимают форму «после штамповки»

Доступ к сайту YouTube из Solid Edge

В новой версии появилось немало инструментов оптимизации как геометрических параметров, так и технических характеристик изделий

В версии ST6 компания Siemens реализовала аналогичные инструменты для работы с 3D­геометрией. Как видно из представленного далее рабочего процесса, подготовка к оптимизации выполняется достаточно просто (требуется лишь задать переменные, параметры и цель расчета), а ее результаты оказываются исключительно полезными.

Помимо этого сохраняются и все хорошо знакомые средства расчетов методом конечных элементов, теперь также позволяющие выполнять оптимизацию конструкции, причем с более сложными начальными условиями и целями, чем простая параметрическая оптимизация. Новые инструменты на основе приложения Femap выполняют аналогичную геометрическую оптимизацию, но учитывают и другие факторы, в частности — могут найти компромиссное решение между прогибом детали под нагрузкой и ее массой. Такой инструмент может найти применение при расчете оптимальной толщины материала при заданных прочности или массе.

Заключение

С технической точки зрения решение Solid Edge достигло зрелости, стало мощным и инновационным. И появление, и последующее развитие синхронной технологии происходили весьма успешно.

Интересно, что разработчики не боятся изменять уже существующие инструменты, переделывая их и давая им новую жизнь. Кроме того, в версии ST6 следует особенно отметить средства создания поверхностей.

Новые подходы, например применение конструктивных элементов листовых тел в обычных деталях, свидетельствуют о тесных связях разработчиков с пользователями, выявлении и устранении проблемных мест.

Интересно задаться вопросом о месте системы на рынке средств 3D­проектирования в целом. Уже почти десять лет автор не может понять, по каким причинам Solid Edge пока не стала гораздо более известной, признанной и широко применяемой системой.

Возможно, ситуация изменится с выходом новой версии и все больше инженеров и конструкторов обратят внимание на Solid Edge? Новая версия Solid Edge — это мощная, функциональная, современная, а во многих аспектах — самая инновационная (в подлинном смысле этого слова) система с момента появления синхронной технологии.

У системы имеется целый набор дополнительных модулей — от средств численного моделирования и управления данными до программ сторонних разработчиков, расширяющих возможности системы при решении специализированных задач. С моей точки зрения, Solid Edge — абсолютный победитель.

САПР и графика 8`2013