SolidWorks – интегрированная среда моделирования и анализа

 

В настоящее время четко обозначилась тенденция группирования инструментов геометрического моделирования и расчетных программ в интегрированные системы. Процесс интеграции настолько стремителен, что на рынке остались считанные единицы расчетных программ, которые не имели бы в большей или меньшей степени адаптированного варианта, функционирующего как приложение SolidWorks или какой-либо другой CAD-системы.

 

 

1.1 Возможности SolidWorks для подготовки моделей к анализу

 

 

Конструкторская система SolidWorks построена по модульному принципу, который обеспечивает возможность гибкого построения интегрированного комплекса автоматизации процессов проектирования – инженерного анализа – технологической подготовки производства.

В основе системы находится базовый модуль, который содержит функции для проектирования деталей и сборок в трехмерном пространстве, создания двухмерных чертежей деталей и сборок по их трехмерным прототипам, оформления конструкторской документации в соответствии с требованиями различных систем стандартов, обмена документами с другими конструкторскими системами, а также для решения ряда других задач.

Рассмотрим основные возможности CAD-компоненты SolidWorks для подготовки твердотельной модели к последующему анализу в модуле SolidWorks Simulation.

SolidWorks изначально создавался как система твердотельного параметрического моделирования. Программа содержит всю необходимую номенклатуру инструментов, причем некоторые возможности крайне эффективны для разработки объектов, ориентированных на последующее использование программ расчета. Это проектирование изделий из листового материала, сварные детали. Они позволяют получить модели, весьма близкие к требованиям данных инструментов.

SolidWorks позволяет создавать конфигурации объектов. Интегрированные модули в абсолютном большинстве адекватно обрабатывают эту функциональность, позволяя рассчитывать разнообразные исполнения расчетных моделей, а, например SolidWorks Simulation способен одновременно отображать результаты нескольких расчетов, выполненных в том числе и в различных конфигурациях SolidWorks. Кроме того, параметрическое представление геометрии в CAD-системе позволило органично включить в SolidWorks Simulation модуль параметрической оптимизации, а также инструмент сценариев проектирования. Последние предназначены для изучения того, как влияет изменение формы, граничных условий, типов материалов и т.д. на свойства конструкции. В SolidWorks Simulation общим с SolidWorks является подмножество механических характеристик, описывающих упругие свойства, прочность, плотность, а также тепловые характеристики и термоупругие – коэффициент теплового расширения.

Балочные и стержневые модели SolidWorks Simulation функционируют на базе объектов, созданных посредством команд группы «Сварные детали» SolidWorks. Алгоритмы геометрического моделирования и расчета достаточно тесно связаны, что предъявляет специфические требования к качеству подготовки геометрии.

Поверхностное представление геометрии, а SolidWorks имеет наиболее развитые возможности для создания и редактирования поверхностей по сравнению с системами аналогичного уровня, активно используется в SolidWorks Simulation для создания на этой базе оболочечных расчетных моделей.

SolidWorks обладает самыми разнообразными возможностями для создания и модификации сборок. Расчетные приложения, соответственно, эту функциональность учитывают. Как и для моделей твердотельных и поверхностных деталей, ответственность за корректную подготовку исходных данных для сборок в подавляющей части возлагается на CAD-систему.