2002-й — год динамичного развития компании НТЦ АПМ

Владимир Шелофаст, Елена Стайнова, Вадим Шелофаст

Новое в организации защиты

Расширение функциональных возможностей плоского графического редактора

Автоматическая процедура генерации спецификаций

Новые возможности базы данных

Развитие комплекса модулей расчета прочности

Заканчивается еще один год, который для рынка программного обеспечения вполне можно посчитать за два, поскольку эта область техники и технологии развивается, пожалуй, наиболее динамично. Для НТЦ АПМ этот год, впрочем как и предыдущие, был годом поступательного движения вперед на пути создания качественных российских программных продуктов в области автоматизированного проектирования объектов машиностроения и строительства.

В этом году нашей компании исполнилось 10 лет, и можно констатировать, что в последнее время мы существенно увеличили темпы работ как по созданию нового программного обеспечения, так и по улучшению и расширению функциональных возможностей тех продуктов, которые уже давно выходят под торговой маркой APM WinMachine. Прежде всего это связано со стабильным ростом производства на предприятиях российской промышленности, который создает реальные предпосылки для увеличения объемов вложений в развитие IT-компаний. Обороты НТЦ АПМ ежегодно увеличиваются примерно на 50%.

В настоящее время вся прибыль от продажи программного обеспечения идет на развитие компании и такая финансовая политика приводит к ощутимым положительным сдвигам.

В этой статье мы кратко расскажем о тех новых возможностях, которые появились у наших программных продуктов. Речь пойдет не о каких-то революционных решениях, а о тех, которые успешно используются и продолжают развиваться. Мы уже неоднократно писали о том, что основные силы НТЦ АПМ были сосредоточены на разработке средств трехмерной графики и инструментов для ведения документооборота. С результатами этой большой работы мы планируем ознакомить читателей в будущем году. Тем не менее нам есть что рассказать и о других направлениях работ. Надеемся, что это будет интересно как нашим многочисленным пользователям, так и тем, кто только выбирает программное обеспечение для автоматизации проектно-конструкторских работ.

Новое в организации защиты

В уходящем году компания НТЦ АПМ перешла на принципиально новую систему защиты своих программных продуктов. Необходимость такого перехода вызвана тем, что у аппаратных средств, которые мы применяли до недавнего времени, значительно снизилась надежность и их приходилось часто менять. В последние год-полтора это стало причинять пользователям APM WinMachine ощутимые неудобства и в конечном счете негативно сказалось на имидже компании. Наши неоднократные обращения к производителям с просьбой повысить качество выпускаемых ими электронных ключей аппаратной защиты не привели к позитивным сдвигам в этом вопросе. Эти обстоятельства и вынудили нас совершить столь кардинальный переход, несмотря на то что подобные мероприятия дорого обходятся компании как в организационном, так и в финансовом плане.

В настоящее время для защиты наших программных продуктов используются электронные ключи HASP компании ALADDIN. При разработке программного обеспечения для системы защиты информации нами была предусмотрена возможность дистанционной прошивки ключей. Теперь у наших пользователей нет необходимости в физической замене ключа при переходе на новую версию APM WinMachine или при приобретении дополнительных модулей. Вся процедура дополнительной прошивки новых модулей может быть выполнена с помощью кода, получаемого пользователем по электронной почте.

Для наших постоянных пользователей такой переход на новые электронные ключи не предполагает немедленной их замены — она будет выполняться только либо в случае поломки старых ключей (бесплатно), либо по желанию заказчика с оплатой стоимости ключа. Хотим подчеркнуть, что, хотя установленные ранее ключи постепенно будут изыматься из обращения, мы обязуемся поддерживать прежний инсталлятор сколь угодно долго.

Расширение функциональных возможностей плоского графического редактора

В этом году продолжена работа по развитию функционала графического редактора APM Graph.

Во-первых, в редактор была добавлена операция рисования нового объекта — ломаной, состоящей из отрезков прямых. Конечно же, ломаную можно было нарисовать и прежде, но внутренне она не являлась единой и редактировалась по частям. Теперь же ломаная представляется единым объектом чертежа.

Во-вторых, в меню редактора в качестве самостоятельного объекта появился эллипс и связанные с ним операции рисования, редактирования и модификации. При этом эллипс может быть создан двумя методами:

• по трем точкам, первая из которых является центром, а вторая и третья — концами малой и большой полуосей;
• путем вписывания эллипса во вспомогательный прямоугольник, стороны которого равны длинам малой и большой осей эллипса.

В-третьих, введена процедура создания кривых по точкам с последующим представлением этих кривых в виде NURBS-объектов. В более ранних версиях APM Graph кривая представлялась только в виде сплайна. Однако известно, что сплайн-функции не всегда хорошо описывают ту или иную кривую по совокупности точек, допуская локальные выбросы. В настоящий момент все проблемы с корректным представлением таких кривых оказываются закрытыми. Повысить точность описания кривой можно за счет как увеличения количества точек, так и повышения порядка NURBS-кривой, величина которого запрашивается при выполнении операции прорисовки (рис. 1).

В-четвертых, в настоящей версии APM Graph есть возможность отрисовки эквидистантных кривых. Эти кривые не только интересны с точки зрения разработки процедур металлообработки на станках с ЧПУ, но и оказываются крайне полезными при создании геометрически подобных объектов, что важно, например, при проектировании трубопроводов, цистерн, различных резервуаров и массы других объектов в нефтехимической, пищевой, строительной и других отраслях производства.

Наконец, в APM Graph введена функция автоматической генерации многоугольника, число углов которого задается пользователем.

Отметим, что в этом году НТЦ АПМ полностью выполнил весь запланированный объем работ в отношении APM Graph. В дальнейшем все изменения мы намерены производить исключительно по предложениям наших пользователей.

Автоматическая процедура генерации спецификаций

В прошедшем году НТЦ АПМ уделял особое внимание разработке системы электронного документооборота — полноценной среды для работы с конструкторскими документами различного назначения.

Такая среда, как минимум, должна обладать следующими возможностями:

• создание и поддержка электронного архива документов (ЭАД);
• ведение состава изделия (ВСИ);
• ведение технологических процессов (ТП).

Основой для ведения состава изделия является база данных конструкторских спецификаций (БДКС). Однако, перед тем как использовать данные из БДКС для ВСИ и, как следствие, в ЭАД, необходимо получить элемент этой базы — спецификацию на изделие (СИ).

Для выполнения процедуры генерации спецификаций в состав системы APM WinMachine в этом году введена первая версия модуля электронного документооборота APM DOCs, реализующая только процедуры, связанные с созданием спецификаций. Эти процедуры можно условно разделить на несколько этапов, а именно:

• оцифровка деталей сборочного чертежа APM Graph в соответствии с принятыми стандартами (рис. 2);
• непосредственная генерация спецификации по входным данным чертежа (рис. 3);
• корректировка и добавление данных, которые невозможно получить непосредственно с чертежа (если необходимо);
• сохранение полученного результата на диск или занесение в ЭАД.

Релиз полноценной версии модуля документооборота APM DOCs ожидается в феврале 2003 года.

Новые возможности базы данных

База данных APM Data является одним из наиболее динамично развивающихся модулей системы APM WinMachine. В уходящем году в этот модуль добавлены следующие разделы:

• асинхронные электродвигатели;
• муфты и тормозные устройства;
• корпусные детали и их элементы;
• валы и оси.

Введение в состав базы данных раздела корпусных деталей продиктовано выпуском модуля комплексного расчета и проектирования привода произвольной структуры APM Drive, с помощью которого у конструктора появилась уникальная возможность проектирования редукторов общепромышленного назначения, в том числе автоматическая генерация чертежей как отдельных деталей, так и в сборе, включая корпус. Попутно заметим, что качественные дополнения сделаны в самом модуле APM Drive — стал возможен расчет планетарных передач наиболее распространенных типов, а также автоматическая генерация сборочных чертежей приводов (пока что исключая корпус).

В раздел «Муфты и тормозные устройства» на сегодняшний день включены следующие муфты (в параметрической форме):

• жесткие соединительные фланцевые и втулочные;
• упруго-компенсирующие, торообразные с наружной и внутренней кривизной;
• упруго-компенсирующие со звездочкой;
• упруго-компенсирующие зубчатые;
• упруго-компенсирующие цепные;
• фрикционно-дисковые;
• фрикционные конические;
• кулачковые.

В настоящее время формирование этого раздела пока не закончено, так как присутствуют еще не все запланированные модели муфт.

Новой информацией и новыми моделями дополнены и другие разделы базы данных.

Развитие комплекса модулей расчета прочности

В модуле прочностного анализа APM Structure3D появились новые процедуры, которые улучшают его функциональные возможности. Прежде всего это касается добавления функции отрисовки сложных поверхностных моделей и создания генератора автоматической разбивки данных поверхностей на конечные элементы (рис. 4 и 5).

Кроме того, добавлена возможность учета комбинированного нагружения, что позволит упростить подготовку данных при анализе конструкций, работающих в сложных эксплуатационных условиях. Можно утверждать, что такая постановка особенно актуальна для расчета строительных конструкций, работающих в условиях воздействия то ветровой, то снеговой нагрузки, причем при необходимости учета силовых факторов, действующих со стороны размещенного оборудования, массы людей и т.п. Исходя из рекомендованных СНиП методик, расчет необходимо производить с разной степенью вероятности, что реализуется введением соответствующих весовых коэффициентов.

Функция учета действия комбинированной нагрузки может быть полезна и при расчете машиностроительных конструкций, если последние работают в условиях переменного нагружения.

Следует отметить, что модуль прочностного анализа APM Structure3D, поставляемый компанией НТЦ АПМ на рынок до сегодняшнего дня, работал только с объектами, которые можно смоделировать набором стержней, пластин, оболочек и их произвольных комбинаций. Сейчас такие ограничения можно считать снятыми. В этом году в эксплуатацию введен модуль расчета напряженно-деформированного состояния твердотельных моделей, а также решены вопросы с визуализацией результатов прочностного расчета методом конечных элементов. В редактор модуля APM Structure3D добавлены функции для отрисовки твердотельных моделей и их разбивки на восьмиузловые изопараметрические конечные элементы (рис. 6). Теперь для твердотельных моделей, помимо решения статических задач (рис. 7 и 8), можно выполнить расчет собственных частот и собственных форм, а также определить параметры, характеризующие поведение объекта исследования в условиях вынужденных колебаний.

Сегодня остается только одно ограничение — на сложность отрисовки солид-моделей, но и оно вскоре будет устранено. Ввод в эксплуатацию трехмерного геометрического редактора запланирован на февраль будущего года.

Еще одно новшество — внесены принципиальные изменения в алгоритмы вычислительных программ, что позволило существенно повысить скорость конечно-элементного расчета и увеличить размерность решаемых задач до 500 тыс. степеней свободы.

Наконец, в НТЦ АПМ разработаны методы расчета стержневых конструкций при условии их нецентрального соединения. В классической постановке расчет стержневых моделей выполняется в случае центрального соединения элементов конструкций, когда стержни соединяются по центрам тяжести их поперечных сечений. В большинстве конечно-элементных пакетов, как правило, реализуется именно такое соединение. Вариант нецентрального нагружения (со смещением центра тяжести одного стержня относительно центра тяжести другого) представляется нам более общим, поскольку учет такого соединения может существенно повлиять на результаты прочностного расчета. Разработанный алгоритм такого расчета предполагается реализовать в ближайшее время.

Много внимания в уходящем году было уделено вопросам проверки корректности получаемых результатов (подробно об этом было рассказано в «САПР и графика» № 8’2002). Проведен цикл параллельных тестовых расчетов задач статики и задач определения параметров собственных и вынужденных колебаний твердотельных моделей в модуле APM Structure3D и в системе ANSYS. Выполненная работа по комплексному тестированию программных продуктов НТЦ АПМ убеждает нас в надежности поставляемого нами программного обеспечения, что способствует эффективному использованию его на практике. Иными словами, нашим программным продуктам можно доверять, так как они надежны и выполнены на базе современных достижений механики, математики, средств механического проектирования и численных методов.

Подробнее о новых возможностях прочностного анализа с помощью программных продуктов от НТЦ АПМ мы расскажем в будущем году в отдельной статье, которую специально посвятим этому вопросу.

В заключение хочется сказать, что наша компания плодотворно работает над улучшением своих программных продуктов, для того чтобы российские предприятия имели возможность использовать недорогое качественное отечественное программное обеспечение, по своим функциональным возможностям не уступающее зарубежным аналогам. Этот год мы считаем для себя успешным. Работа по созданию новых программных продуктов и совершенствованию ранних решений продолжится и в будущем, и хочется надеяться, что наши результаты и впредь будут не хуже. По крайней мере, мы делаем для этого все, что в наших силах.

«САПР и графика» 12'2002