8 - 2003

SolidWorks 2004: новая глава в книге о САПР

Артем Аведьян, Олег Абашев

Быстродействие и надежность

Простота и удобство

Единая библиотека свойств материалов и текстур

Работа с эскизами

Работа с твердотельными элементами

Проектирование сварных конструкций

Работа со сборками

Оформление чертежей

Импорт/экспорт

Интегрированные средства инженерного анализа

Заключение

Время неумолимо бежит вперед, а прогресс вопреки всему и несмотря ни на что меняет рамки привычного. Еще несколько месяцев тому назад мы встречали новый 2003 год, а вместе с ним и SolidWorks 2003. И вот пришла пора SolidWorks 2004. Эта программа не нуждается в специальной рекламе: ее знают, любят и успешно применяют сотни тысяч инженеров по всему миру. Поэтому мы остановимся на описании наиболее интересных, на наш взгляд, возможностей новой версии.

Быстродействие и надежность

Уходит в прошлое то время, когда выбор наиболее предпочтительной САПР определялся тривиальным «может/не может». По заверениям большинства производителей САПР, их программные решения позволяют моделировать трехмерные объекты практически любой степени сложности, используя базовый инструментарий CAD-модуля. Например, трудно удивить кого-то наличием возможности не только твердотельного, но и поверхностного моделирования. Таким образом, с повышением компьютерной грамотности кардинальным образом меняются приоритеты.

По мнению подавляющего большинства специалистов в области софтверного рынка, нынешние тенденции таковы, что уже в ближайшее время основными критериями выбора базовой САПР станут такие показатели, как быстродействие, устойчивость в работе, повышенный комфорт и комплексность решаемых задач. Если рассматривать существующее состояние дел, можно смело утверждать, что SolidWorks в своей новой версии опять выходит за границы возможного и устанавливает новый стандарт того, какими должны быть и какие задачи должны решать перспективные системы компьютерного проектирования.

В начале июля SolidWorks Corp анонсировала очередную версию всей линейки программ SW-2004 и выпустила официальный релиз SolidWorks 2004 в середине августа этого года. Как обычно, эта новая версия содержит более 250 принципиальных изменений и новшеств, которые затрагивают самые разные аспекты проектирования деталей, сборок и оформления чертежей. Вот лишь некоторые из них:

• проектирование пресс-форм;

• проектирование сварных конструкций;

• легковесные подсборки и чертежи;

• встроенная библиотека материалов (плотность, тип штриховки, текстура и т.д.);

• автоматическая расстановка позиций на чертеже.

В процессе разработки новой версии специалисты SolidWorks Corp особое внимание уделили повышению производительности и устойчивости работы системы. SolidWorks 2004 работает в 15 раз быстрее всех существующих аналогов, позволяя вращать текстурированные модели фотореалистического качества в режиме реального времени. Используя новые возможности режима работы с большими сборками и легковесными чертежами, SolidWorks 2004 открывает сборку из 10 тыс. деталей всего за 30 с, а в течение 10 с создает для нее аннотированный чертеж.

В начало В начало

Простота и удобство

SolidWorks 2004 переведена компанией-производителем на 12 языков, включая русский, и поддерживает большинство мировых чертежных стандартов, в том числе и наши ГОСТы. Но не только это открывает для SolidWorks самые заманчивые перспективы на отечественном рынке — очень важно, что, несмотря на постоянное наращивание «мышечной массы», система становится все более простой и удобной в работе. SolidWorks всегда обладала самым совершенным пользовательским интерфейсом из подавляющего большинства представленных на рынке CAD-решений, однако разработчики 2004-й версии смогли изыскать новые резервы и повысить удобство работы с системой. К таким усовершенствованиям можно отнести полностью настраиваемые контекстные и системные меню в стиле Windows XP (рис. 1, 2).

Обилие данных, которые выдаются в контекстном меню, увеличивается пропорционально росту функциональных возможностей, поэтому в SolidWorks 2004 все характеристики отсортированы по принципу «от простого к сложному», наглядно представляя пользователю иерархию того или иного элемента. Новые возможности позволяют и сохранить привычные навыки работы с SolidWorks, и использовать специальный диспетчер команд — панель наиболее нужных и часто используемых функций.

Еще одной интересной особенностью новой версии SolidWorks является расширение рабочей графической области, причем это сделано не в ущерб эргономике системы. В результате появилось дерево модели с прозрачным фоном (рис. 3), которое появляется при вызове той или ной команды.

В начало В начало

Единая библиотека свойств материалов и текстур

Начиная с указанной версии SolidWorks предлагает своим пользователям единую библиотеку материалов и текстур, где в единообразном виде хранится информация о физических свойствах материалов, их визуальных характеристиках, типах штриховки и т.д. Присвоив детали какой-либо материал, пользователь уже не должен ни заботиться о выборе типа штриховки на чертеже, ни указывать модуль Юнга и коэффициент Пуассона при расчете на прочность в COSMOSXpress, ни искать в справочнике и вручную вводить значение плотности для отображения массово-инерционных характеристик. Отныне вся эта информация собрана вместе, структурирована и связана в единую базу данных.

Расширенные графические возможности теперь позволяют выбирать нужные текстуры из базы данных и присваивать их выбранным элементам, не вызывая модуля создания фотореалистичных изображений (рис. 4). Также можно изменять цвет или текстуру граней любой детали в сборке. Для элементов резьбы тоже существует специальная текстура (рис. 5). Текстуры можно собственноручно модифицировать и создавать новые.

В начало В начало

Работа с эскизами

Эскиз — основное понятие практически любой системы геометрического моделирования, и SolidWorks не является исключением. В новой версии появился целый ряд возможностей, существенно повышающих удобство работы и производительность труда в режиме эскизирования, например полностью переработаны механизмы визуализации выделенных объектов эскиза. С целью увеличения потенциала базового модуля системы в новую версию добавлена функция по гладкой стыковке произвольных кривых, что позволяет создать единый сплайн на наборе, в общем случае из разъединенных кривых (рис. 6).

Изменение коснулось и операции по автоматической простановке размеров, появившейся в SolidWorks 2003. Сейчас при указании типа размерной цепочки можно осуществить привязку к уже существующей геометрии (граням, кромкам, другим эскизам), получая таким образом полностью определенный эскиз. Еще одна новинка 2003-й версии получила свое логическое развитие в SolidWorks 2004 — это «Инструмент для выбора контура», и теперь для создания элементов можно использовать не только многозамкнутые эскизы, но и разомкнутые.

В начало В начало

Работа с твердотельными элементами

Новинкой SolidWorks 2004 для работы с твердотельными элементами является функция «Деформация», которая предназначена для редактирования элементов и получения поверхностей сложной формы. К тому же данная операция работает как с родной, так и с импортированной геометрией (рис. 7, 8).

Изменение формы детали можно производить двумя способами — перемещением любой точки на поверхности выбранной грани вдоль указанного направления или переходом от существующей грани к любой предопределенной кривой.

Несколько слов следует сказать об одной из основных операций — вытягивании бобышки. Во-первых, теперь эта операция работает не только с плоскими эскизами, но и с трехмерными, а во-вторых, вытягивание можно проводить вдоль произвольного вектора, а не только перпендикулярно плоскости эскиза (рис. 9).

В новой версии SolidWorks 2004 функция создания уклона реализована и для поверхностей; стала более простой работа с формообразующими и элементами форм. С помощью данной функции пользователь может быстро провести анализ уклонов, определить линию и поверхность разъема пресс-формы, создать прототип матрицы и пуансона. Все эти операции выполняются на уровне детали с использованием многотельности. Для автоматического создания сборки достаточно воспользоваться базовым функционалом SolidWorks.

В SolidWorks 2004 были внесены некоторые улучшения в работу с элементами, построенными по опорным сечениям. Так, при создании элемента теперь можно на лету редактировать точки соединения профилей.

В начало В начало

Проектирование сварных конструкций

С выходом новой версии SolidWorks 2004 базовая поставка включает специальную функциональность по работе со сварными конструкциями. Этот модуль позволяет быстро создать практически какую угодно рамную или ферменную конструкцию. Создание сварной конструкции проводится по любому набору плоских или трехмерных эскизов в файле детали (рис. 10). Все это дает возможность использовать для детального проектирования компоновочные эскизы без дополнительной прорисовки конструктивно-силовой схемы.

К сварным элементам в SolidWorks 2004 относятся конструкционные элементы, элементы разделки под сварку, концевые заглушки, различные косынки и элементы сварочного шва. Для обеспечения большей гибкости база данных профилей оформлена без привязки к какой-либо СУБД — она настраивается под конкретный набор типоразмеров профилей, используемых на производстве.

При добавлении профиля из библиотеки пользователь может выбрать любую характерную точку сечения для базирования силовой линии. При формировании конструкции пользователь имеет возможность выбрать нужный тип совместной разделки элементов конструкции для сварки. Можно также определить Г-образное или угловое соединение либо определить соединение самостоятельно. К дополнительным возможностям SolidWorks 2004 по работе со сварными соединениями следует отнести добавление различных заглушек и косынок.

Кроме того, теперь не только в сборке, но и в сварных конструкциях можно создавать сварные швы. А в сварных конструкциях с целью улучшения восприятия на данный элемент можно наложить соответствующую текстуру. При оформлении чертежа сварной конструкции SolidWorks 2004 позволяет корректно проставлять позиции на составные элементы — несмотря на то что проектирование идет в файле детали, а также составлять спецификации.

В начало В начало

Работа со сборками

Значительные изменения в новой версии SolidWorks коснулись и работы со сборками. Основным нововведением стало более чем десятикратное уменьшение времени загрузки сборочных моделей. Добавлена очень удобная возможность перемещать/вращать компоненты без вызова соответствующих команд: если компонент сборки имеет хотя бы одну степень свободы, то достаточно «схватиться» за него, чтобы перемещать или вращать его.

Аналогичным образом можно накладывать сопряжения — просто держитесь за нужную грань и при нажатой клавише Alt указывайте ответную. При этом под курсором появится меню содержащее сопряжения, возможные в данном варианте. Для конических поверхностей в SolidWorks 2004 появились новые варианты сопряжений: угол, совпадение, концентричность, параллельность, перпендикулярность и касательность. Дополнительно к существующим сопряжениям стало возможным определять передаточное отношение, что значительно ускоряет работу с зубчатыми передачами и исключает анализ физической динамики. Также теперь можно указывать минимальное и максимальное значение того или иного сопряжения (дистанции и угла).

Для увеличения эффективности работы с большими сборками в новой версии появилась возможность делать отдельные подсборки легковесными.

В начало В начало

Оформление чертежей

Первое, на что хотелось бы обратить внимание в плане новых возможностей в чертежах,  — это так называемые легковесные чертежи (рис. 11). По сути они аналогичны легковесным сборкам: в оперативной памяти машины находится только информация, необходимая для отображения объекта, но не его параметры. Таким образом, в SolidWorks появилась еще одна функциональная возможность, позволяющая работать с большими сборками. При этом в данном режиме пользователь может создавать новые виды, проставлять размеры, базы, шероховатости и т.д., осуществлять привязки к граням и вершинам, а также делать и решать легковесными подсборки. Легковесные чертежи требуют на порядок меньше времени для открытия и редактирования.

Прежде при оформлении сборочного чертежа приходилось отыскивать те виды, на которых отображен тот или иной компонент. В SolidWorks 2004 появилась специальная функция автопростановки позиций на сборочном чертеже (рис. 12). Для этого достаточно выбрать схему (прямоугольник, круг и т.п.), по которой будут расставлены позиции и виды.

В новой версии существует возможность запретить считывание размеров из модели в чертеж. Для этого при простановке размера в модели/сборке нужно указать соответствующую опцию, то есть пользователь может указать, какие размеры будут автоматически проставлены на чертеже.

В начало В начало

Импорт/экспорт

В новой версии SolidWorks получили развитие абсолютно все встроенные трансляторы данных, а также была добавлена поддержка DXF/DWG-файлов AutoCAD 2004 и прочих форматов, в том числе Parasolid версии 15. Файлы DWG теперь могут быть ассоциативно связаны с чертежами SolidWorks, которые каждый раз будут автоматически обновляться при внесении изменений в исходный DWG-файл.

Начиная с SolidWorks 2004 в базовую конфигурацию программы добавлена поддержка формата Adobe Acrobat (*.pdf), а в недалеком будущем готовится к выходу новый поэлементный транслятор для передачи в SolidWorks зашифрованных моделей Pro/ENGINEER версий 2001i и более поздних. Это стало важным событием в области трансляции данных, так как ранее можно было осуществлять трансляцию только незашифрованных моделей Pro/ENGINEER. О выходе нового транслятора будет объявлено дополнительно.

В начало В начало

Интегрированные средства инженерного анализа

Одновременно с САПР SolidWorks 2004 корпорация SolidWorks выпустила новую версию семейства продуктов конечно-элементного анализа — COSMOS 2004 (локализована на русский язык). В семейство COSMOS входят пакет прочностного и теплового анализа COSMOSWorks 2004, система анализа аэрогидродинамики COSMOSFloWorks 2004 и модуль анализа кинематики и динамики механизмов COSMOSMotion 2004. Указанными расчетными программами пользуются более 10 тыс. компаний и промышленных предприятий по всему миру.

При разработке пакета программ COSMOS 2004 специалисты SolidWorks Corp особое внимание уделили оптимизации алгоритмов с целью уменьшения количества расчетных циклов, благодаря чему время расчета в COSMOSWorks 2004, COSMOSFloWorks 2004 и COSMOSMotion 2004 сократилось на порядок, что позволяет проводить анализ в 10-15 раз быстрее конкурирующих систем. Одной из отличительных особенностей релиза COSMOS 2004 стала и более глубокая интеграция COSMOSWorks 2004, COSMOSFloWorks 2004 и COSMOSMotion 2004 как друг с другом, так и с SolidWorks 2004, вследствие чего стало возможно проводить анализ на стыке различных процессов: аэродинамики с элементами прочности и динамики. Используется библиотека материалов SolidWorks 2004. В COSMOSWorks 2004 появился целый ряд средств, облегчающих задание нагрузок и получение информации о физических свойствах материалов, сведений о нагружении и результатов экспресс-расчета из COSMOSXpress. В COSMOSFloWorks 2004 теперь имеются вращающиеся сетки, что крайне важно при расчете турбомашин. COSMOSMotion 2004 дает возможность моделировать движение подсборок SolidWorks. Однако все это — лишь часть новых возможностей пакета программ COSMOS 2004.

В начало В начало

Заключение

Занявшись перечислением новшеств SolidWorks 2004, мы упустили из виду, что объем журнальной статьи ограничен и все лимиты уже исчерпаны. Много интересного осталось за рамками этой публикации. Памятуя старую истину о том, что лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать, приглашаем всех желающих в офис компании SolidWorks-Russia для ознакомления с новыми возможностями SolidWorks 2004, где все желающие смогут лично убедиться в целесообразности и оправданности высоких оценок новой версии SolidWorks, поставленных международным сообществом.

В начало В начало

«САПР и графика» 8'2003