REFERAT INFORMATICA: PROIECTAREA SI DESENAREA ASISTATA DE CALCULATOR

Incarcat la data: 19 Martie 2009

Autor: Gogoasa Alexandru

Pret: 80 credite

5 (1 review)
1. Introducere Cursul isi propune sa prezinte si sa conduca la insusirea de catre studenti a principalelor elemente si a celor mai utilizate programe necesare desfasurarii in bune conditii a unei activitati de proiectare asistata de calculator. Cursul este insotit de elemente practice care vor contribui la deprinderea cunostintelor necesare rezolvarii unor probleme diverse de proiectare. Cursul este structurat pe urnatoarele capitole? y9r20rp - Utilizarea pachetului de programe AutoCAD? - Teoria elementului finit? principiile programelor cu element finit? - Prezentarea programului QuickField? - Prezentarea programului ANSYS? - Programe necesare intocmirii unui proiect? 2. Proiectarea asistata de calculator 2.1. Procesul de proiectare Procesul de proiectare este un proces in general iterativ si care consta in mai multe faze. Unele din aceste faze pot fi mai accentuate sau mai diminuate in functie de tipul de proiect, si anume? - recunoasterea nevoilor, aceasta poate fi identificarea unor deficicente la produsele deja proiectate, activitate efectuata de un inginer sau prin perceptia oportunitatii unui nou produs? - definirea problemei, care este cuprinsa intr-o specificatie a produsului care trebuie proiectat. Specificatia include caracteristicile fizice si functionale, cost, cantitate si performantele de operare? - sinteza si analiza sunt relativ legate si cuprinse intr-un proces iterativ. O anumita componenta sau un anumit subsistem al unui sistem cuprinzator este conceptualizata de proiectant, supusa analizei, inbunatatita prin procedura de analiza si reproiectata. Acest proces este repetat pana ce proiectul a fost optimizat in cadrul constrangerilor impuse de proiectant. Componentele si subsistemele sunt sintetizate in cadrul sistemului global intr-un mod similar. - evaluarea este considerata prin intermediul determinarii gradului de realizare a conditiilor impuse in cadrul specificatiilor stabilite in faza de definire a problemei. Aceasta evaluare necesita deseori fabricarea si testarea unui model prototip pentru a se obtine date privind performantele, calitatea, rentabilitatea sau privind alte criterii? - prezentarea este faza finala a proiectului si include documentatia necesara proiectului si anume desene de executie, specificatii de materiale, liste de piese etc. Procesul de proiectare care este efectuat asistat de calculator are in principiu aceleasi etape dar acestea pot fi redefinite astfel? - recunoasterea nevoilor? - definirea problemei? - generarea modelului? - analiza? - revizia proiectului si reevaluarea acestuia? - desenarea automata. 2.2. Conceptul de CAD CAD- Computer Aided Drawing- Desenarea Asistata de Calculator CAD- Computer Aided Design- Proiectarea Asistata de Calculator CADD- Computer Aided Design and Drawing- Proiectarea si Desenarea Asistata de Calculator In literatura anglo-saxona aceasta aparenta confuzie este exploatata, pentru a evidentia permanent legatura indisolubila care exista in inginerie intre proiectare si desenare. Cand este nevoie sa se evidentieze cele doua componente ale ingineriei, cea de proiectare si cea de desenare se utilizeaza uneori termenul de CADD. CAD-ul este in prezent o industrie de miliarde de dolari care cuprinde firme producatoare de software, distribuitori, grupuri de cercetare-dezvoltare, organizatii de standardizare, centre de instruire si invatamant, edituri, producatori de echipamente si servicii speciale speciale. Numai in SUA, in anul 2000, piata produselor software si a serviciilor asociate, cu aplicatii doar in domeniul mecanic a depasit 5,5 miliarde dolari. Conceptul de CAD trebuie inteles in contextul mai larg al ciclului de viata al unui produs sau serviciu? - cercetarea, inovarea si conceptia? aceste etape informatizate au generat domeniul COMPUTED AIDED ENGINEERING- CAE si care se refera nu numai la simularea asistata de calculator a sistemelor continui sau discrete ( caracterizate de sisteme de ecuatii diferentiale ordinare sau cu diferente finite ) ci si la modelarea corpurilor si campurilor ( prin tehnici de tip FINITE ELEMENT METHOD/FINITE ELEMENT ANALYSIS sau altele similare ) utilizate in rezolvarea ecuatiilor cu derivate partiale, intalnite in mecanica, rezistenta, mecanica fluidelor termotehnica etc.? - proiectarea si devoltarea de produse si tehnologii, bazata in principal pe CAD? - realizarea de prototipuri si produse de serie, care prin informatizare au generat domeniul COMPUTER AIDED MANUFACTURING- CAM. In urma unui proces de standardizare ( DRAWING EXCHANGE AND INTEROPERABILITY ) atat sistemele complexe cat si partile lor, componente relativ simple tind sa fie descrise intr-un limbaj informatic unic, ceea ce determina tendinta ca cele trei abordari CAE/CAD/CAM sa se integreze in una unica numita COMPUTER INTEGRATED MANUFACTURING- CIM. 2.3. Categorii de pachete de programe CAD Proiectarea si desenarea asistata de calculator, in sensul cel mai larg ( CAD ), se realizeaza cu programe de calculator care se pot clasifica in urmatoarele categorii de aplicatii? - modelare geometrica si desenare asistata de calculator, de exemplu AutoCAD, Turbocad, KeyCAD, DesignCAD, solid Works, etc.? - probleme generale de calcul mecanic, utile mai ales in ingineria asistata CAE, de exemplu Matlab, Matematica, MathCAD, etc.? - modelare numerica cu element finit, sau cu functii similare dedicate rezolvarii ecuatiilor cu derivate partiale, utilizate in proiectarea integrata, de exemplu ANSYS, COSMOS, NASTRAN,etc.? - aplicatii orientate spre un domeniu particular, de exemplu PipeCAD- proiectarea instalatiilor, AeroCAD- proiectarea constructiilor aeronautice, ArhiCAD- proiectarea arhitectonica, etc.? - sisteme integrate de aplicatii, cu grad de integrare a componentelor CAE/CAD/CAM mai mare sau mai mic, de exemplu I-DEAS, CATIA, EUCLID, ProEngineer, SAAP, etc. 2.4. Producatori si produse CAD Dintre cele mai cunoscute produse CAD mentionam? 1. Autodesk, produce programul AutoCAD dar si alte aproape 40 produse complementare? 2. Bentley System, produsul de baza este MicroStation? 3. Parametric Tehnology, care produce CADDS si Pro/Engineer. CADDS este dedicat automatizarii proiectarii mecanice cu utilizare in proiecte mari. Pro/Engineer este un editor CAD 2D/3D care permite schimbul de date cu mai multe alte programe? 4. SolidWorks prezinta un sistem de proiectare mecanica si de modelare a solidelor? 5. CATIA este un mediu software integrat de instrumente ingineresti CAD/CAM produs de Dassault Systems? 6. I-DEAS ( Integrated Design Engineering Analysis Software ), este o suita de de instrumente CAD/CAM/CAE integrate si destinate automatizarii proiectarii mecanice. Statistica preferintelor, dupa unii autori este? AutoCAD 55,51%? Pro/Engineer 13,2%? SolidWorks 10,24%? Catia 7,32%? Alte programe 13,32%. 3. Metoda elementului finit 3.1. Principiul metodei elementului finit Analiza cu elemente finite este o tehnica numerica bazata pe computer pentru calculul rezistentei si a comportarii structurilor ingineresti. Poate fi utilizata penru calculul rotatiilor, tensiunilor, vibratiilor, a comportarii la flambaj si alte multe fenomene. Poate fi utilizata pentru analiza atat a deformatiilor mici cat si a acelor mari atat sub sarcini cat si sub deplasari aplicate. Pot fi analizate atat deformatii elastice cat si deformatii plastice permanente. Calculatorul este necesar deoarece este necesar un numar astronomic de calcule necesare pentru a analiza o structura relativ mare. In metoda elementelor finite, o structura este impartita in foarte multe blocuri mici sau elemente. Comportarea unui element individual poate fi descrisa cu un set relativ simplu de ecuatii. Tocmai deoarece setul de elemente va fi legat impreuna pentru a construi structura intreaga, ecuatiile care descriu comportarea elementelor individuale sunt legate intr-un set extrem de mare de ecuatii care descriu comportarea structurii. Calculatorul poate rezolva un numar imens de ecuatii simultane. Din solutie, computerul extrage comportarea fiecarui element individual. Mai departe se pot obtine tensiunile si deformatiile tuturor partilor structurii. Tensiunile pot fi comparate cu valorile admisibile ale tensiunilor pentru materialul utilizat, pentru a vedea daca structura este destul de rezistenta. Metoda este diferita de metoda ecuatiilor cu diferente finite. In general, o solutionare a unei probleme cu ajutorul metodei elementului finit poate fi realizata urmarind trei etape. Aceste etape sunt generale si se pot intalni in toate programele de acet tip? - Preprocesarea? definirea problemei? principalele etape in preprocesare sunt? - definirea punctelor/liniilor/ariilor/volumelor? - definirea tipurilor de elemete si a proprietatilor de material si geometrice? - divizarea liniilor/ariilor/volumelor dupa necesitati? Cantitatea de detalii necesare va depinde de dimensionalitatea analizei ( adica 1D, 2D, axial simetrica, 3D). - Rezolvarea? repartizarea sarcinilor, constrangerilor si rezolvarea? aici se specifica sarcinile (punctuale sau de presiune), constrangerile si in final rezolvarea setului de ecuatii. - Postprocesarea? procesarea ulterioara si vizualizarea rezultatelor? in acest stadiu se pot obtine? - Lista deplasarilor nodale? - Fortele si momentele din elemente? - Trasarea deplasarilor? - Diagramele de contur a tensiunilor? Metoda elementului finit este o metoda aproximativa si, in general, acuratetea solutiei creste cu numarul de elemente utilizate. Numarul de elemente necesare pentru un model corect depinde de problema si de rezultatele specifice pe care le dorim de la acesta. Astfel, in scopul de a analiza acuratetea rezultatelor pentru o singura rulare a metodei elementului finit, este necesar sa se creasca numarul de elemente dintr-un obiect sau zona a obiectului si sa se vada modificarea de rezultate. 3.2. Limitele metodei elementului finit Metoda elementului finit este o metoda foarte versatila si totodata puternica si poate fi utila proiectantilor pentru a obtine informatii privind comportarea structurilor complicate cu cele mai arbitrare solicitari. In scopul un avantaje semnificative care au fost facute posibile prin dezvoltarea metodei, rezultatele obtinute trebuie examinate cu marte atentie inainte de a fi utilizate. Cea mai semnificativa limitare a metodei elementului finit este acuratetea de a obtine solutii? acesrea sunt in mod uzual o functie de rezolutia divizarii in elemente finite. Orice regiune de tensiuni inalt concentrate, ca de exemplu in jurul sarcinilor punctuale si a suportilor, trebuie sa fie cu atentie analizata prin utilizarea unei divizari suficient de fine. Pe langa aceasta, exista unele probleme care prezinta singularitati inerente ( tensiunile sunt teoretic infinite ). Un efort special trebuie facut pentru a analiza aceste probleme. Obtinerea solutiilor prin metoda cu element finit necesita adesea spatii substantiale de memorie si timp de rulare pe computer. In proiectarea la oboseala, conform Curent Industrial Practices for Pressure Equipment Design Against Fatigue, Pressure Component, Fatigue Design, Final Report, utilizatorii de programe cu element finit au urmatoarele preferinte? Ansys- 41% ? Abaqus- 13% ? FE-PIPE- 8% ? Cosmos- 3% ? CADSAP- 3% ? Alte programe- 32% ( nici un alt program nu depaseste 5% ). 4. Prezentarea Directivei Comunitatii Europene 23/1997 referitoare la echipamentul sub presiune 4.1. Scopul directivei PED 97/23/EC Directiva Parlamentului European privind Echipamentele sub Presiune, PED 97/23/EC, introduce un sistem nou necesar pentru a armoniza regulile nationale existente in fiecare stat european membru. Directiva controleaza proiectarea, fabricatia, testarea si certificarea echipamentelor sub presiune care vor fi plasate pe piata europeana. Scopul directivei este de a desfiinta barierele tehnice al schimbului de marfuri. Pentru a fi apt de a aparea pe piata europeana, echipamentul sub presiune trebuie sa indeplineasca cerintele Directivei. Directiva acopera un domeniu larg de echipamente sub presiune ca e exemplu? vasele de reactie? containere de stocare sub presiune?schimbatoare de caldura?tevarie industriala?invelisurile si tevile cazanelor de abur?dispozitive de siguranta?accesorii de presiune. Sunt cateva excluderi care sunt cuprinse in alte conventii internationale sau alte directive ale CE. Directiva acopera echipamentul de presiune si ansamblurile care functioneaza la o presiune mai mare de 0,5 bari, in functie de mediul de presiune si cu o serie de limitari legate de produsul presiune cu volumul incintei. Echipament sub presiune inseamna vase, tevi, accesorii de siguranta si de presiune. Ansamblurile inseamna cateva piese ale echipamentului sub presiune unite intr-o forma integrala functionand ca un intreg. 4.2. Metodele de calcul Metodele de calcul recomandate de directiva europeana sunt bazate pe? a) presiunea continuta si alte aspecte legate de incarcare Tensiunile admisibile pentru echipamentul de presiune trebuie sa fie limitate avand in vedere tipul de deteriorare si conditiile de operare. La sfarsit, factorul de siguranta trebuie sa fie aplicat pentru a elimina in intregime orice incertitudine care se poate naste in legatura cu fabricatia, conditiile reale de operare, tensiuni, modele de calcul, proprietatile si comportarea materialului. Aceste cerinte se pot fi indeplinite prin aplicarea uneia din urmatoarele metode, cea mai potrivita, daca este necesar ca un supliment sau o combinatie cu alte metode? - proiectarea prin formule? - proiectarea prin analiza? - proiectarea prin mecanica ruperii. Procedurile de proiectare prin analiza nu specifica metode particulare? acestea sunt lasate la indemana proiectantului pentru a alege tehnica pe care o sinte ca fiind cea mai potrivita.Analiza discontinuitatii invelisurilor a fost prima metoda si a fost utilizata de proiectant din cele mai vechi timpuri, analiza prin care tensiunile pot fi usor categorisite in termenii de tensiuni de invelis de tip membrana sau incovoiere. Tehnicile de analiza s-au dezvoltat si desi metoda discontonuitatii invelisurilor este inca foarte des utilizata in analiza structurala este din ce in ce mai mult inlocuita de metode bazate pe utilizarea calculatorului. Cea mai des utilizata tehnica in proiectarea contemporana a vaselor sub presiune este matoda elementului finit, o tehnica puternica care permite modelarea detaliata a vaselor complexe. b) tensiunea Calculele de proiectare potrivite trebuie sa stabileasca rezistenta echipamentului de presiune. In particular? - presiunea de calcul trebuie sa nu fie mai mica decat maximul presiunii admise si tine seama de starea statica si dinamica si de descompunerea fluidelor instabile. Cand vasul este separat in camere individuale care contin presiunea, peretele despartitor trebuie sa fie proiectat pe baza celei mai mari presiuni posibile fata de cea mai mica presiune posibila in camera adiacenta? - temperaturile de calcul trebuie sa permita limite potrivite? - proiectarea trebuie sa tina seama de toate combinatiile posibile de temperatura si presiune care pot fi prevazute in conditii rezonabile de operare a echipamentului? - tensiunile maxime si varful concentratorului de tensiune trebuie sa fie pastrat in limitele de siguranta? - calculul presiunii continuta trebuie sa utilizeze valori potrivite pentru proprietatile de material, bazate pe date documentate, avand in vedere factorii de siguranta potriviti.

Textul de mai sus reprezinta un extras din "REFERAT INFORMATICA: PROIECTAREA SI DESENAREA ASISTATA DE CALCULATOR". Pentru versiunea completa a documentului apasa butonul Download si descarca fisierul pe calculatorul tau. Prin descarcarea prezentei lucrari stiintifice, orice utilizator al site-ului www.studentie.ro declara si garanteaza ca este de acord cu utilizarile permise ale acesteia, in conformitate cu prevederile legale ablicabile in domeniul proprietatii intelectuale si in domeniul educatiei din legislatia in vigoare.

In cazul in care intampini probleme la descarcarea fisierului sau documentul nu este nici pe departe ceea ce se doreste a fi te rugam sa ne anunti. Raporteaza o eroare

Important!

Referatele si lucrarile oferite de Studentie.ro au scop educativ si orientativ pentru cercetare academica.

Iti recomandam ca referatele pe care le downloadezi de pe site sa le utilizezi doar ca sursa de inspiratie sau ca resurse educationale pentru conceperea unui referat nou, propriu si original.