Журналов:     Статей:        

Машиностроение и компьютерные технологии. 2018; : 10-17

Анализ механических систем в отечественных и зарубежных CAD системах

Мартынюк В. А., Трудоношин В. А., Федорук В. Г.

https://doi.org/10.24108/0618.0001404

Аннотация

Статья посвящена проблемам использования зарубежных CAD-систем при разработке сложных проектов на отечественных предприятиях и в конструкторских бюро. Как говорится в статье “… в настоящее время ещё не существует отечественной CAD-системы, которая смогла бы в полной мере заменить такие зарубежные продукты, как NX, CATIA, Credo”. Коме этого, в силу международной кооперации при создании сложных проектов (например, предполагаемый совместно с Китаем проект создания современного широкофюзеляжного пассажирского самолета), имеет смысл в своих разработках применять широко известные, и популярные во всем мире CAD -системы (вышеупомянутые NX, CATIA, Credo).

Поэтому в обозримом будущем нам ещё придется использовать “чужие” программные продукты. При этом, естественно, всегда остается вопрос достоверности полученных результатов. Собственно, этот вопрос всегда остро стоит независимо от того, какой программный продукт вы используете – отечественный или зарубежный. Этот вопрос мучает и разработчиков, и пользователей CAD систем последние 30 – 40 лет. Но в случае применения отечественных систем гораздо проще выявить причину неточных результатов и добиться исправления используемых математических моделей, применяемых методов численного интегрирования, решения систем нелинейных алгебраических систем. Всё значительно усложняется, если вы применяете зарубежный программный продукт. Все рекламные разговоры о том, что существует инструмент доведения выявленных ошибок до разработчиков, на практике остаются только разговорами. И это понятно и отечественным пользователям, и, тем более, отечественным разработчикам подобных программных продуктов. Существующие темпы разработок, конкурентная борьба за потенциальных покупателей диктуют очень жесткие сроки по выпуску все новых версий продукта, по внедрении последних разработок в коммерческий продукт и пр. В результате известные ошибки кочуют из версии в версию, и многие пользователи с этим давно смирились. Особенно это касается не самых популярных приложений (модулей) CAD-системы, а менее популярных инструментов. Например, в CAD-системах модуль “Моделирование”, в котором осуществляется создание геометрических моделей проектируемых деталей и сборочных единиц многократно перепроверен вдоль и поперек. А вот приложения, связанные с проектированием деталей из листового материала, с проектированием трубопроводов, приложения, связанные с анализом движущихся механизмов, связанные с прочностным или газодинамическим анализом методом конечных элементов, - в таких приложениях и кроится большинство ошибок.

В статье приведен конкретный пример движущегося механизма, при анализе которого выявлена ошибка при использовании математической модели внешнего воздействия (источника скорости) в системе NX 10.0 фирмы Siemens.

Список литературы

1. PLM эксперт. Инновации в промышленности. 2018. № 1 (апрель).

2. Козлов С. T-FLEX CAD 16. Ч. 3: Инструменты для работы со сборочными моделями // САПР и графика. 2018. № 7. С. 30-34.

3. Большаков В. П., Бочков А. Л., Лячек Ю. Т. Твердотельное моделирование деталей в CAD-системах: учеб. курс. СПб.: Питер, 2014. 473 с.

4. NX Advanced Simulation. Инженерный анализ: учеб. пособие / П.С. Гончаров и др. М.: ДМК Пресс, 2012. 503 с.

5. Верди Оджуэлл. О некоторых аспектах PLM-конкуренции Dassault и Siemens. Режим доступа: http://isicad.ru/ru/articles.php?article_num=20021 (дата обращения 14.09.2018).

6. Creo Elements/Pro 5.0 Primer Advanced: учеб. пособие. Режим доступа: https://www.solver.ru/products/kamp/files/olimpiada/Primer_Advanced_rus.pdf (дата обращения 03.09.2018).

7. Применение комплекса ПА9 для проектирования объектов машиностроения. Режим доступа: http://wwwcdl.bmstu.ru/Press/Press.html (дата обращения 03.09.2018).

8. Трудоношин В.А., Пивоварова Н.В. Математические модели технических объектов: учеб. пособие. М.: Высшая школа, 1986. 157 с.

9. Моделирование систем с сосредоточенными параметрами (базовый курс). Режим доступа: http://bigor.bmstu.ru/?cnt/?doc=Mod/base.cou (дата обращения 03.09.2018).

Mechanical Engineering and Computer Science. 2018; : 10-17

Analysing Mechanical Systems in Domestic and Foreign CAD Systems

Martynyuk V. A., Trudonoshin V. A., Fedoruk V. G.

https://doi.org/10.24108/0618.0001404

Abstract

The article considers applications of foreign CAD-systems in creating the challenging projects at domestic enterprises and design bureaus. As stated in the article "... presently, there is no domestic CAD-system that could completely replace such foreign products as NX, CATIA, Credo". Besides, due to international cooperation in creating the challenging projects (for example, the project to create a modern wide-body aircraft, proposed jointly with China), it makes sense to use the worldwide known and popular CAD systems (the aforementioned NX, CATIA, Credo).

 Therefore, in the foreseeable future, we will still have to use foreign software products. Of course, there always remains a question of the reliability of the results obtained. Actually, this question is always open regardless of what software product is used - domestic or foreign. This question has been haunting both developers and users of CAD systems for the last 30 to 40 years. But with using domestic systems, it is much easier to identify the cause of inaccurate results and correct the mathematical models used, the methods of numerical integration applied, and the solution of systems of nonlinear algebraic systems. Everything is much more complicated if we use a foreign software product. All advertising conversations that there is a tool to make the detected errors available to the developers, remain only conversations in the real world. It is easily understandable to domestic users, and, especially, to domestic developers of similar software products. The existing development rates and competition for potential buyers dictate a rigid framework of deadlines for releasing all new versions of the product and introducing the latest developments into commercial product, etc. As a result, the known errors migrate from version to version, and many users have accepted it long ago. Especially, this concerns the less popular tools rather than the most popular applications (modules) of a CAD system. For example, in CAD systems, the "Modeling" module where geometric models of designed parts and assembly units are created has been repeatedly crosschecked. But most of the errors are hidden in applications related to the design of parts from sheet material and to the pipeline design, as well as in applications related to the analysis of moving mechanisms and to the strength or gas dynamic analysis by the finite element method.

The article gives a concrete example of a moving mechanism in the analysis of which an error was detected using the mathematical model of external influence (a source of speed) in the NX 10.0 system of Siemens.

References

1. PLM ekspert. Innovatsii v promyshlennosti. 2018. № 1 (aprel').

2. Kozlov S. T-FLEX CAD 16. Ch. 3: Instrumenty dlya raboty so sborochnymi modelyami // SAPR i grafika. 2018. № 7. S. 30-34.

3. Bol'shakov V. P., Bochkov A. L., Lyachek Yu. T. Tverdotel'noe modelirovanie detalei v CAD-sistemakh: ucheb. kurs. SPb.: Piter, 2014. 473 s.

4. NX Advanced Simulation. Inzhenernyi analiz: ucheb. posobie / P.S. Goncharov i dr. M.: DMK Press, 2012. 503 s.

5. Verdi Odzhuell. O nekotorykh aspektakh PLM-konkurentsii Dassault i Siemens. Rezhim dostupa: http://isicad.ru/ru/articles.php?article_num=20021 (data obrashcheniya 14.09.2018).

6. Creo Elements/Pro 5.0 Primer Advanced: ucheb. posobie. Rezhim dostupa: https://www.solver.ru/products/kamp/files/olimpiada/Primer_Advanced_rus.pdf (data obrashcheniya 03.09.2018).

7. Primenenie kompleksa PA9 dlya proektirovaniya ob\"ektov mashinostroeniya. Rezhim dostupa: http://wwwcdl.bmstu.ru/Press/Press.html (data obrashcheniya 03.09.2018).

8. Trudonoshin V.A., Pivovarova N.V. Matematicheskie modeli tekhnicheskikh ob\"ektov: ucheb. posobie. M.: Vysshaya shkola, 1986. 157 s.

9. Modelirovanie sistem s sosredotochennymi parametrami (bazovyi kurs). Rezhim dostupa: http://bigor.bmstu.ru/?cnt/?doc=Mod/base.cou (data obrashcheniya 03.09.2018).