6 - 2003

Форум пользователей системы APM WinMachine — смотр последних достижений компании АПМ

Владимир Шелофаст

Стало доброй традицией проведение ежегодного майского Форума пользователей программных продуктов компании НТЦ АПМ. В этом году уже четвертый по счету Форум состоялся 20-21 мая и, как и в прошлые годы, вызвал большой интерес.

Наверное, необходимо пояснить потребность в проведении компанией НТЦ АПМ подобного мероприятия. Следует отметить, что программное обеспечение, разрабатываемое компанией, постоянно развивается и улучшается. Это значит, что с каждой новой версией в базовом продукте APM WinMachine появляются новые графические и расчетные возможности, которые требуют скорейшего внедрения в практику конструирования. Традиционно каждый год мы выпускаем три новые версии, одна из которых выходит в начале года, вторая, как правило, готовится к семинару пользователей, а третья — к выставке SofTool, в работе которой НТЦ АПМ регулярно принимает активное участие.

Можно сказать, что такие мероприятия, как Форум пользователей, полезны и для разработчиков APM WinMachine, для которых важно иметь рубежный срок окончания работ по той или иной проблеме. Середина мая обычно является тем временем, когда проходит смотр новых программных продуктов компании и к этому каждый сотрудник готовится очень ответственно. В этом смысле Форум, проводимый компанией АПМ, является значимым мероприятием для сотрудников, занятых вопросами программирования.

Главной задачей Форума является знакомство наших пользователей с новыми возможностями программных продуктов, выходящих под маркой АПМ. Наш опыт показывает, что подобная работа способствует более быстрому продвижению новинок в практику. Кроме того, мы знакомим наших пользователей и дилеров с нашими ближайшими и перспективными планами. Наблюдая за динамикой роста APM WinMachine и перспективными проектами, предприятия, использующие систему, осознанно принимают решение о необходимости текущего гарантийного обслуживания. При этом следует добавить, что в обслуживание входит поставка очередных версий, включая новые программные продукты. Это оказывается выгоднее, чем покупать их.

Еще одна причина, по которой пользователи приезжают на Форум, такова: участие в Форуме можно эффективно использовать для консультаций по самым трудным вопросам, которые неизбежно возникают при работе. Разработчики наших программных продуктов всегда готовы помочь и словом и делом. Часто пользователи приезжают к нам с вопросами, решение которых требует вмешательства опытных людей. Совместными усилиями данные задачи решаются, что также повышает интерес к нашему программному обеспечению.

Кроме того, всегда интересно поделиться опытом практической работы. Почти целиком один день работы Форума отводится для сообщений пользователей, которые имеют опыт практической работы с APM WinMachine. Как правило, такие сообщения бывают очень интересными.

Мы с особым вниманием относимся к пожеланиям и предложениям наших пользователей, и разумные предложения мы тщательно изучаем и учитываем при составлении своих планов. Многое из того, что было ими предложено, уже реализовано, а кое-что ждет своего часа. Мы рассматриваем общение с пользователями как обратную связь, от которой следует ждать взаимной выгоды.

Одним словом, Форум пользователей APM WinMachine оказывается полезным для всех.

Что касается нынешнего Форума, то здесь пользователям была представлена версия v.8.1 системы APM WinMachine-2003, воплощающая в себе качественно новый уровень программного обеспечения, выпускаемого компанией НТЦ АПМ. За год, прошедший с момента предыдущего Форума, наш основной продукт — CAD/CAE/PDM-система APM WinMachine — изменился кардинально. Прежде всего, в состав APM WinMachine включено два новых модуля — APM DOCs и APM Studio.

Модуль технического документооборота APM DOCs — принципиально новый для НТЦ АПМ программный продукт, промышленная эксплуатация которого начинается с июля. Его следует рассматривать как одно из ключевых звеньев в цепочке сквозного проектирования.

Если говорить лаконично, то APM DOCs является инструментом для автоматизации работ с конструкторской документацией. Этот модуль можно эффективно использовать для работы с конструкторскими документами на разных этапах реализации проекта. Основным результатом работы с использованием модуля является создание проекта, представляющего собой отображение структуры того или иного изделия на основе имеющихся конструкторских документов с целью их последующего редактирования и хранения.

Кратко перечислим основные возможности, которые открывает для пользователя применение APM DOCs.

1. Работа с проектом:

• создание проекта APM DOCs (*.dcp);

• заполнение структуры проекта в соответствии со структурой изделия нужными элементами (детали, сборки, стандартные изделия и т.д.). Работа с элементами проекта: добавление, редактирование; аннулирование;

• автоматическая генерация спецификации на уже готовые чертежи, полученные в модуле APM Graph.

2. Административное управление процессом проектирования:

• создание и редактирование учетных записей пользователями, работающими с проектом;

• разграничение прав пользователей;

• ведение протокола работы с системой и с проектом (на уровне атрибутов элементов проекта APM DOCs).

3. Работа с файлами проекта (файловый менеджер):

• быстрый просмотр, работа и удаление файлов APM Graph (*.agr).

Более подробная информация о возможностях APM DOCs будет опубликована в ближайших номерах «САПР и графика».

Еще одна принципиально новая разработка — редактор трехмерных моделей APM Studio, первая публичная демонстрация которого была проведена на Форуме. В настоящий момент в APM Studio реализована технология поверхностного моделирования сложных геометрических объектов.

Напомним, что ровно год назад НТЦ АПМ анонсировал выход математического ядра APM Engine для моделирования пространственных геометрических фигур. Работа по созданию этого ядра ведется специалистами компании уже в течение четырех лет, и на сегодняшний день ядро включает форматное представление геометрических объектов и логические операции работы с ними на уровне математических процедур.

В текущем году в НТЦ АПМ была продолжена работа по улучшению расчетных алгоритмов и их модернизации. В качестве примера приведем результаты пересечений сложных поверхностей, полученные в пространстве (рис. 1) и на плоскости (рис. 2) средствами APM Engine.

Модуль APM Studio создан на указанном геометрическом ядре и представляет собой инструмент для создания пространственных моделей со встроенным генератором автоматической разбивки на конечные элементы (рис. 3, 4, 5). Модель, разбитая на конечные элементы, может быть передана в модуль конечно-элементного анализа APM Structure3D, в котором выполняются расчет прочности, деформационный расчет, расчет устойчивости, а также расчет собственных и вынужденных колебаний и форм.

APM Studio обладает всеми необходимыми средствами для работы как в плоскости, так и в пространстве. В редакторе имеются средства для получения пересечений и различного рода логических операций, а также необходимые пространственные операции для создания трехмерных моделей любой сложности (рис. 6, 7, 8). Более подробно функции редактора будут описаны в последующих номерах журнала.

Значительные изменения за прошедший год произошли в модуле прочностного анализа APM Structure3D. Остановимся на этом более подробно, так как это один из самых востребованных пользователями программных продуктов марки APM WinMachine.

Не вдаваясь в подробности, кратко перечислим те новые возможности, которые существенно расширили область применения данного модуля:

• появилась новая возможность расчета твердотельных моделей, что повлекло изменения в интерфейсной части и в области визуализации результатов расчета;

• добавлена операция задания различных нагружений и их комбинаций, существенно облегчающая расчеты конструкций, работающих в разных условиях.

• реализована возможность вариантов нецентрального соединения стержней, что вносит немалые уточнения в расчет стержневых конструкций;

• расширены возможности покомпонентного анализа напряжений и деформаций. В настоящей версии, кроме эквивалентных напряжений и их составляющих, можно рассчитать и просмотреть карты перемещений и их компоненты, а также карты внутренних сил, которые методом сечений можно перевести в разряд внешних;

• добавилась возможность задания сосредоточенных масс, которые оказывают значительное влияние на динамические характеристики системы. Это расширяет класс задач динамики, которые можно решать с помощью APM Structure3D;

• расширен набор операций для создания моделей;

• появились настройки режима отображения результатов расчета: возможен выбор варианта построения карт на деформированной либо недеформированной конструкции, а также ввод масштабного фактора визуализации и количества изообластей;

• улучшены возможности управления расчетом, введения точности вычислений, задания количества требуемых собственных форм, числа возможных итераций и т.п.;

• улучшены алгоритмы построения эпюр на стержневых элементах, а также расчетные алгоритмы практически всех расчетных процедур, что привело к повышению быстродействия последних и к увеличению размерности решаемых задач;

• обеспечена связь, реализующая передачу поверхностной конечно-элементной модели из модуля APM Studio в модуль прочностного анализа APM Structure3D (рис. 9).

• существенно дополнены библиотеки стандартных профилей, которые ускоряют процедуру задания поперечных сечений.

Значительные изменения коснулись базы данных APM Data. Не буду перечислять их, так как эта информация есть на нашем сайте www.apm.ru, который постоянно обновляется. То же самое можно сказать и о содержании модулей инженерного расчета и проектирования. Изменения здесь не столь значительны, но в будущем предполагается модернизация и этой части системы.

Планы и ближайшие перспективы

Мы планируем продолжить работы по улучшению возможностей плоской графики и параметрических библиотек плоских деталей. Существенными улучшениями функциональности редактора APM Graph будут возможность расчета размерных цепей и просмотр допусков как отдельных размеров, так и их последовательной совокупности. Такие улучшения будут сделаны по просьбам многих наших пользователей, которые были высказаны и на Форуме.

К концу сентября в модуль APM Studio предполагается ввести операцию твердотельного моделирования и инструменты автоматической разбивки солид-моделей на конечные элементы. В дальнейшем будет в полном объеме реализована процедура параметризации и поддержки формата IGES. Затем мы намерены заняться качественным улучшением геометрической математики и созданием сборок. Параметрическое представление геометрических моделей открывает большие перспективы для создания библиотек геометрических объектов типовых и стандартных элементов. Разработка баз данных трехмерных объектов должна начаться по мере завершения работ по параметризации.

Применительно к инструментам поверхностного моделирования уже запланирована работа по созданию разверток, необходимых для изготовления плоских деталей из листа. Это рассматривается нами как один из аспектов технологического направления. Поверхностное моделирование является основой для отрисовки трубопроводных систем, включающих трубопроводы, переходники, вентили, резервуары и различные емкости для пищевой, химической, нефтяной и газовой промышленности, а также для нужд энергетики, сферы тепло- и водоснабжения и т.п. Указанная работа является первым этапом на пути прочностного анализа, включающего расчеты на прочность, жесткость и динамику технологических либо питающих систем.

Мы предполагаем уделить серьезное внимание разработкам в области кинематики, кинетостатики плоских и пространственных рычажных механизмов, которые должны стать объектами нового программного продукта для глубокого кинематического и динамического анализа пространственных механических систем. Создаваемый в настоящее время модуль имеет рабочее название APM Motion. Он позволит определить все виды силовых факторов, действующих на механические объекты, корректно описать траектории движений каждой из точек, принадлежащих телу, а также их скорости и ускорения. Такой комплексный анализ, при использовании уже имеющихся конечно-элементных инструментов, позволит удовлетворить многие потребности инженеров-практиков, работающих в области механического конструирования.

У нас большие планы по улучшению блока программных продуктов, предназначенных для прочностного расчета. Например, в настоящий момент готовится к выходу модуль расчета пространственных ферменных конструкций (напомним, что ферменными называют конструкции, элементы которых работают только на растяжение либо на сжатие). Возможность расчета таких конструкций интересна прежде всего строителям, которые в основном работают именно с таким представлением проектируемых объектов. Этот случай можно рассматривать как один из вариантов рамной конструкции, а инструментальное обеспечение значительно сократит время работы исполнителя. Кроме того, имеется большой класс конструкций, элементы которых содержат различного рода тросы и канаты, работающие исключительно на растяжение. Эти специфические объекты также можно будет рассчитать в будущем с помощью программных продуктов APM WinMachine.

НТЦ АПМ планирует проведение работ по решению тепловых задач и задач термоупругости методом конечных элементов.

Еще одно перспективное для нас направление — технологическое. В самом ближайшем будущем компания планирует приступить к работе над технологическими модулями, который будут входить в состав системы APM WinMachine. Пока еще нам трудно делать какие-либо прогнозы на этот счет, поскольку характер такого рода работ для нас является новым.

Мы планируем начать и другие проекты, успешное завершение которых во многом будет зависеть от наших финансовых возможностей.

В целом у нас большие планы на будущее, а время покажет, насколько они реалистичны.

«САПР и графика» 6'2003