SolidWorks 2003 — эпоха новых свершений

Александр Глущенко

Встроенный модуль прочностного анализа COSMOSXpress

Работа со сборками

Элементы и поверхности

Поддержка разъединенных тел в деталях

Детали

Эскизирование

Листовой металл

Чертежи

Таблица параметров

Изменения в интерфейсе SolidWorks

Экспорт/импорт

eDrawing

15 сентября компания SolidWorks Corp, независимое подразделение Dassault Systemеs, официально объявила о выходе новой версии SolidWorks 2003. Все лицензионные пользователи SolidWorks, имеющие действующее годовое сопровождение, получат новейшую версию системы в самое ближайшее время и будут приятно удивлены техническими новациями, реализованными в SolidWorks 2003.

Казалось бы, пользователи SolidWorks уже должны были привыкнуть к появляющимся в каждой версии системы оригинальным находкам, уникальной функциональности и интересным интерфейсным решениям и перестать удивляться тому, что уже стало нормой их профессиональной жизни. Но не тут-то было! SolidWorks Corp никогда не перестанет радовать специалистов по САПР своими разработками. В день, когда наша компания SolidWorks-Russia получила пререлиз SolidWorks 2003 и приступила к его тестированию, о прочей работе можно было забыть: инженеры и менеджеры столпились у экранов мониторов и сотрясали пространство восторженными возгласами, обнаружив в системе новые функции, реализованные просто и элегантно, с присущим компании SolidWorks изяществом. К слову сказать, всего четыре года назад мы осуществили первое в России внедрение системы SolidWorks 98. Сегодня же, работая с SolidWorks 2003, мы понимаем, что за это время система не просто успешно развивалась и росла — она перешла на качественно иную ступень и заняла достойное место среди САПР высокого уровня. Нам не терпится рассказать читателям журнала «САПР и графика» о том, что нового и интересного ждет их в базовой поставке SolidWorks 2003.

Встроенный модуль прочностного анализа COSMOSXpress

Теперь в базовую поставку SolidWorks входит модуль COSMOSXpress, с помощью которого вы можете определить, как ваша конструкция воспринимает нагрузки при работе, увидеть распределение напряжений и деформации и принять соответствующие конструкторские решения на основе полученных результатов анализа.

Проиллюстрируем работу с данным модулем на простом примере. На рис. 1 показана модель кронштейна, который использовался для расчета.

Сразу должен предупредить, что для автора статьи это был первый в его жизни анализ конструкции с помощью CAE-системы. Это придает особый интерес эксперименту, поскольку большинство будущих пользователей SolidWorks 2003 также не имеют опыта работы с расчетными пакетами.

Итак, на экране появляется окно помощника проведения расчета. Материал детали выбираем из предлагаемого списка или задаем вручную с указанием физико-механических свойств. В данном случае я выбрал углеродистую сталь. Затем задаем условия закрепления детали и действующие на нее силы — закрепляем деталь по торцевой поверхности основания кронштейна, а нагрузку определяем как силу, действующую на отверстие кронштейна в направлении, перпендикулярном плоскости симметрии детали (рис. 2).

Определяем величину элементов — и все! Нажимаем на кнопку «Старт». Исходя из указанных условий, система посчитала напряжения, относительную и абсолютную деформации, а также построила эпюру запасов прочности (рис. 3).

Исходя из полученных эпюр и предела прочности на растяжение, я немного изменил кронштейн (рис. 4).

А вот и результаты моих получасовых усилий: после оптимизации минимальный коэффициент безопасности получился 1,106, а масса детали снизилась с 1,072 до 0,704 кг.

В качестве резюме можно сказать, что CosmosXpress не заменяет серьезные расчетные программы, такие, например, как CosmosWorks, но вместе с тем это достаточно мощный, эффективный, легкий в использовании инструмент, позволяющий любому инженеру рассчитывать детали на прочность и помогающий оптимизировать проектируемые конструкции.

Работа со сборками

В SolidWorks 2003 разработчики существенно расширили возможности «физической динамики», появившейся в SolidWorks 2001 Plus и решающей задачи безусловного контакта. Теперь пользователь может указывать следующие параметры:

• ·линейный движитель. Выбранный объект совершает поступательное движение в указанном направлении;
• ·вращательный движитель. Выбранный объект совершает непрерывное вращательное движение вокруг свой оси;
• ·пружина. Выбираются две точки на разных деталях — концы пружин. Расстояние между этими точками и указываемая жесткость пружины определяют характер совместного движения компонентов;
• ·гравитация. Задается направлением и относительной величиной ускорения свободного падения.

В соединении с физической динамикой этот инструмент позволяет осуществлять кинематический и предварительный динамический анализ работы механизма.

Кроме того, в новой версии SolidWorks появились следующие новшества в работе со сборками:

• ·стало возможным создавать массивы, содержащие и компоненты, и массивы компонентов;
• ·в библиотеки Feature Palette можно добавлять сборки и использовать их так же, как до сих пор использовались детали;
• ·отпала необходимость решать сокращенные детали для геометрического отображения компонентов при наличии сборочных отверстий и вырезов;
• ·улучшена работа со ссылками на сопряжения — теперь их можно задавать и для сборок;
• ·расширен список автоматически накладываемых сопряжений при зеркальном отражении компонентов в сборках;
• ·доработана команда замены компонентов в сборке;
• ·появилась возможность группового редактирования сопряжений.

Элементы и поверхности

• Появилась новая опция при создании скругления «Полное скругление». На рис. 5 показаны деталь до операции скругления (вверху слева), деталь после операции скругления (вверху справа) и диалоговое окно операции (внизу).
• Один и тот же эскиз можно использовать для создания нескольких твердотельных элементов.
• Можно удалять одну или несколько граней у твердого тела. Этот инструмент похож на операцию создания оболочки, с той лишь разницей, что в результате вы получаете поверхность.
• При создании выреза поверхностью в качестве инструмента теперь можно использовать плоскости (справочную геометрию).
• Добавлена команда «Не триммировать поверхность». Эту команду можно применять как к поверхностям SolidWorks, так и к импортированной геометрии. В результате вы получаете вид поверхности, какой она была до операции отсечения части поверхности.
• При зашивании отверстий в поверхностях появилась опция «Оптимизированная поверхность», при выборе которой система работает по алгоритму, базирующемуся на поверхностях Кунса (рис. 6).
• Еще одна новая команда — «Анализировать отклонения». С помощью этого инструмента вы можете вычислять угол между гранями, прилегающими к кромке. Система отображает эпюру отклонений (в градусах), отмечает зоны минимального, максимального и среднего отклонений (рис. 7).

Поддержка разъединенных тел в деталях

SolidWorks теперь допускает наличие нескольких твердых тел в документе детали. В «Дереве конструирования» появилась папка «Твердые тела», в которой перечислены все разнесенные части детали. В этой папке можно просматривать информацию об имеющихся телах в детали, управлять их визуализацией, редактировать свойства, вызывать команду соединения тел или их удаления (рис. 8).

Детали

• При вставке основания как детали или при создании зеркальной симметрии детали вы можете импортировать плоскости, оси и косметические резьбы.
• Команду «Вставка\Деталь…» вы можете теперь осуществлять неограниченное количество раз и использовать при этом разные детали-основания.
• Появилась возможность остановить выполнение длинной операции клавишей Escape.
• Добавлена команда «Статистика элементов». Она позволяет оценить «тяжесть» элементов для системы и временно погасить наиболее сложные из них.

Эскизирование

• Теперь эскиз SolidWorks не обязательно должен состоять из замкнутых непересекающихся контуров, а для создания элементов может быть использована новая функция — инструмент для выбора контура (рис. 9).
• Еще одно нововведение в SolidWorks 2003 — автоматическое нанесение размеров в эскизе (рис. 10).
• В новой версии переработано представление сплайнов. Сейчас вы можете преобразовать в сплайн последовательность обычных сегментов эскиза — отрезков линий и дуг. Кроме того, добавились возможности по управлению точками перегиба и минимальным радиусом кривизны сплайна.

Листовой металл

• Появился новый элемент «Вставка элемента сгиба по сечениям». У развертки сгиба по сечениям можно определить отклонение площадей поверхности (рис. 11).
• Расширились возможности при создании элемента «Ребро-кромка». При определении расположения базовой кромки появилась возможность указывать линию виртуальной кромки.
• В элементе «Кромка под углом» в эскизе профиля кромки теперь можно использовать не только отрезки, но и дуги.
• Улучшилась обработка криволинейных кромок в развертке.
• Расширились возможности по заданию автовырезов для снятия напряжения в деталях.
• Если допуск сгиба задается таблицей, то вы можете отредактировать ее в отдельном окне Excel. Кроме того, коэффициент смещения нейтральной поверхности теперь можно задавать таблицей, в которой он зависит от угла и радиуса гиба.

Чертежи

• Появилась возможность задавать любые проекционные или именованные виды в шаблоне чертежа в качестве предопределенных видов.
• В чертежах, выполненных в формате Rapid Draft, можно проставлять позиции без загрузки модели. Также можно отображать виды в режиме «Закрасить».
• Для линий разрыва теперь можно задавать толщину линий, слой, зазор между ними и величину продления за контур.
• Добавлена возможность выбора вершин, силуэтных кромок, а также кромки у изогнутой трубы и конической поверхности.
• Расширились возможности по расположению размерных линий при использовании многострочного размерного текста.
• В базовой функциональности SolidWorks 2003 можно при постановке отклонений размеров выбрать тип посадки (прессовая, переходная, с зазором), и в соответствии с квалитетом точности система подберет значение отклонения. При изменении номинала размера допуски автоматически пересчитываются.
• Добавилась возможность изменять шрифты у значков шероховатости и сварки.
• Расширились опции заштриховки видов. Например, теперь вы можете использовать заливку.
• Добавлена возможность автоматической простановки указателей центров и осевых линий. Усовершенствована также ручная простановка этих элементов.
• Теперь вы можете поместить в слой такие элементы, как косметическая резьба, линии сечения, линии разрыва, блоки, значки вынесенных видов, штриховку.
• Существенно расширились возможности по использованию блоков. В них можно редактировать точку вставки, помещать на слой, привязывать к сетке, связывать ссылкой с внешним файлом.

Таблица параметров

В новой версии значительно усовершенствована таблица параметров. Теперь пользователь получает следующие возможности:

• При работе с таблицей параметров доступна собственная группа команд в «Менеджере свойств». Можно автоматически создать новую таблицу параметров по существующим конфигурациям модели.
• Появилась возможность автоматически добавлять в таблицу параметров новые ряды или столбцы при внесении вручную в модель новых конфигураций или новых настроек.
• Теперь вы можете сделать таблицу параметров двунаправленной. Например, если вы изменяете вручную размеры, управляемые таблицей параметров, то они изменятся и в самой таблице.
• Вы можете создать ссылку на внешний файл. Если вы измените этот файл, а потом откроете связанный с ним документ SolidWorks, вам предложат на выбор: изменить модель в соответствии с таблицей параметров или поменять таблицу по существующей модели.
• В «Менеджере конфигураций» различные иконки отображаются для конфигураций, созданных вручную или по таблице параметров.
• Можно настроить цвет отображения для размеров, управляемых таблицей параметров.
• Добавились возможности управления через таблицу параметров для конфигурации детали-основания, вложенных конфигураций детали, включения или отключения уравнений и взаимосвязей эскиза, управления свойствами источников освещения.

Изменения в интерфейсе SolidWorks

• Появилась возможность настройки «Дерева конструирования». Вы можете в «Дереве проекта» создавать папки и включать в них группы элементов или компонентов сборки (рис. 12).
• Теперь в «Дереве конструирования» могут быть отображены дополнительные атрибуты деталей и узлов.
• Упростилась возможность контроля глубины «вытягивания» бобышки или выреза с помощью маркеров в графической зоне.
• Сократился размер контекстных меню, вызываемых по нажатию правой кнопки мыши. Теперь в нем отображаются наиболее часто используемые команды, а доступ к дополнительным опциям открывается при нажатии на стрелочку, указывающую вниз.
• Добавились функции по работе с полосой отката в «Дереве конструирования».
• Ускорилось время перестройки модели — при добавлении новых элементов регенерация затрагивает только те элементы, грани которых изменились.
• При открытии документов SolidWorks вы можете посмотреть любой из текстовых атрибутов документа и его вид в разных конфигурациях.
• В левом нижнем углу графической области появилась «триада» — условное изображение координатных осей.
• Имеется возможность привязки к вершине силуэтной кромки при простановке размера.
• У погашенных эскизов вы можете определить цвет отображения и толщины линий.
• Добавились опции у команды получения элементов по траектории.
• Появилась возможность масштабировать поверхности так же, как и твердые тела.
• При создании скругления можно включить опцию полного предварительного просмотра в графической области.
• Можно создавать несколько разъединенных поверхностей из одного эскиза.
• Добавлена возможность редактирования списка свойств документа. Вы можете добавлять, удалять и менять местами записи. Список сохраняется в текстовом файле, путь к которому можно указать при настройке системы.

Экспорт/импорт

Все трансляторы, доступные ранее как добавления, теперь доступны по умолчанию в диалогах открытия и сохранения документов (рис. 13).

В рамках одной статьи невозможно описать все новации SolidWorks 2003, да мы и не ставили перед собой такой задачи. Просто, начав перечислять новые функции, остановиться невозможно. Нельзя не отметить и изменения, касающиеся импорта/экспорта файлов:

• При экспорте детали с несколькими телами система предложит вам выбрать, какие тела экспортировать.
• Транслятор ACIS теперь позволяет экспортировать и импортировать кривые и каркасную геометрию.
• Появилась возможность сохранять данные об атрибутах граней при экспорте в ACIS-файл.
• В SolidWorks добавлен транслятор CADKEY-файлов.
• Значительно улучшен интерфейс экспорта/импорта SolidWorks с продуктами фирмы Autodesk, Inc. Кроме того, SolidWorks 2003 поддерживает обмен данными с AutoCad 2002. Теперь вы можете копировать и вставлять данные с чертежей AutoCad через буфер обмена данными. Чертежи DXF- и DWG-формата также можно вставлять в чертежи и детали SolidWorks. Распознаются символы шероховатости и допусков на отклонение формы и взаимного расположения поверхностей, блоки, штриховка, которые автоматически транслируются в соответствующие объекты SolidWorks. При импорте DWG-файлов помощник SolidWorks автоматически определяет, есть ли там данные Mechanical Desktop. При импорте MDT-сборок SolidWorks определяет связи совпадения точек и линий, заменяя их своими сопряжениями; также распознаются и заменяются на эквивалентные объекты, зенкованные отверстия, отверстия с нарезанной резьбой и элементы справочной геометрии (плоскости, оси).
• Добавилась возможность экспортировать в IGES данные в представлении Boundary representation (B-rep).
• SolidWorks 2003 поддерживает при экспорте и импорте файлов Parasolid и Pro/ENGINEER передачу кривых и каркасной геометрии, а также поверхностей Pro/ ENGINEER.

eDrawing

Ну и напоследок расскажем об изменениях, касающихся уникального приложения SolidWorks — eDrawing. Эта новейшая разработка SolidWorks Corp, ставшая очень популярной, предназначена для представления чертежей SolidWorks и AutoCAD в специальном формате, позволяющем просматривать и выводить на печать 2D- и 3D-геометрию, сохранять чертежи в виде компактных исполняемых файлов и отправлять их по электронной почте. eDrawing использует новейшую платформу трехмерных приложений HOOPS, которая поддерживает потоковую графику и обеспечивает высокое качество при выводе чертежей на печать. eDrawing — это полнофункциональное и удобное средство коллективной работы над проектом, обеспечивающее взаимодействие между распределенными рабочими группами через Интернет. Промышленные предприятия, которые используют САПР SolidWorks или AutoCAD, с помощью eDrawing могут совместно работать со своими клиентами и поставщиками, причем получателям не нужно в этом случае приобретать экземпляр eDrawing: средства просмотра по умолчанию включены в каждый электронный чертеж. Инструмент eDrawing широко применяется в конструкторско-технологических подразделениях и в отделах нормоконтроля (рис. 14).

В новой версии появилась возможность просматривать результаты расчета CosmosWorks в eDrawing (рис. 15). Вы можете сохранять данные в отдельном файле или в eDrawing самой детали. Параметры можно настроить так, чтобы при открытии eDrawing какой-либо модели автоматически загружались данные ее анализа.

В новой версии eDrawing появилась возможность отображать массовые характеристики изделия. При работе с eDrawing сборки теперь можно скрыть компонент, сделать его полупрозрачным и добавить тени. Кроме того, eDrawing теперь позволяет открывать документы с расширениями DWG и DXF.

Постоянные читатели журнала «САПР и графика» уже, наверное, привыкли к тому, что интегрированное решение SolidWorks — это не только и не столько возможности базовой поставки, о которой мы говорили до сих пор. Это еще и широкий спектр различных инженерных приложений, позволяющих решать практически любые задачи предприятий — от сложных инженерных расчетов до получения управляющих программ для станков с ЧПУ. Технологическая подготовка производства для универсального оборудования реализуется в отдельном приложении, которое применяется на участках, еще не оснащенных современными станками. Работа с электронными САПР поддерживается в специализированных приложениях, позволяющих получать трехмерную модель печатной платы для ее использования в объемной провязке сборок в SolidWorks и производить разводку жгутов и кабелей в трехмерных сборках. Специальные приложения позволяют автоматизировать расчет размерных цепей и использовать библиотеки стандартных элементов, список которых постоянно растет. Сегодня SolidWorks — это еще и поддержка Web-приложений, обеспечивающих коммуникацию через Интернет. Все это делает решение SolidWorks самым востребованным машиностроителями всего мира, в том числе и России.

Учитывая ограниченный объем журнальной статьи, мы не можем рассказать читателям обо всех новшествах SolidWorks 2003. Много интересного осталось за рамками этой публикации. Памятуя о том, что лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать, приглашаем всех желающих в офис компании SolidWorks-Russia на демонстрацию новых возможностей SolidWorks 2003, где вы сможете воочию убедиться в целесообразности и оправданности высоких оценок, данных международным сообществом новой версии SolidWorks.

«САПР и графика» 11'2002