6.Автоматизированные средства проектирования Автоматизированное проектирование

Автоматизированное проектирование (computer-aided design – CAD) представляет в распоряжение пользователя средства интерактивной графики, позволяющие разрабатывать конструкцию изделий и деталей, а также составлять перечень технических требований к ним. Проектировщик, выполняющий то или иное задание на рабочей станции, оборудованной монитором с высокой разрешающей способностью экрана, имеет возможность формировать различные виды сборочного узла или компонента изделия. Для представления трехмерных объектов могут быть использованы так называемые каркасные модели. Средства визуализации, разработанные совсем недавно, также используются для представления трехмерных видов проектируемого объекта. Проектировщик имеет возможность увеличивать масштаб отдельных вещей сборочного узла, поворачивать его, а также давать изображения крупным планом для того, чтобы просмотреть конструкцию на наличие взаимных помех и нестыковок и проверить правильность других геометрических характеристик. Такие графические модели позволяют инженерам-технологам, специалистам по маркетингу и даже потребителям составить представление об изделии и внести свои предложения по его усовершенствованию еще до того, как изделие будет запущено в производство. Подобная процедура проектирования позволяет быстро внедрить новую продукцию на рынок. Кроме того, она помогает исключить наличие в новом изделии таких дефектов, которые могли бы стать причиной устойчивого неприятия изделия потребителем.

Моделирование методом конечных элементов, или компьютерное исследование характеристик прототипов

Моделирование на основе метода конечных элементов (finite-element modeling) – это еще одна технология, позволяющая ускорить процесс проектирования продукта. Такой метод моделирования предоставляет инженерам возможность испытывать определенные физические характеристики объекта с использованием компьютера и сократить тем самым издержки на создание и испытание реальных прототипов. Моделирование методом конечных элементов сводится к описанию объекта как совокупности небольших конечных элементов, объединенных в конструкцию. Описание таких характеристик объекта, как напряжения и упругие деформации, можно представить посредством соответствующих уравнений. Поведение всей конструкции определяется посредством одновременного решения уравнений для всех конечных элементов. На основании полученных данных можно пересмотреть конструкцию изделия, после чего остается только проверить рабочие характеристики усовершенствованной конструкции.