Ավտոմատացված նախագծում

Եռաչափ կառուցվածքի ոչ գծային ստատիկ վերլուծություն, որը ենթակա է պլաստիկ դեֆորմացիաների

Ավտոմատացված նախագծում (ԱՆ), լայնորեն կիրառվող տեխնոլոգիա է, որն օգնում է ինժեներական վերլուծության հետ կապված խնդիրների լուծմանը: Տեխնոլոգիայի ցանկացած օգտագործում ինժեներական խնդիրները լուծելու կամ դրանց լուծմանը օգնելու համար մտնում է այս հասկացության մեջ:

Ակնարկ

Համակարգչային գրաֆիկայի և արագության շարունակական բարելավման հետ մեկտեղ, ԱՆ-ն օգնում է ինժեներներին կատարել բարդ և ժամանակատար առաջադրանքներ՝ տեղեկատվություն մուտքագրելով և կոճակ սեղմելով:

Այն ներառում է finite element analysis (FEA), computational fluid dynamics (CFD), multibody dynamics (MBD), երկարակեցություն և օպտիմալացում: Այն մաս է կազմում ավտոմատացված նախագծման (computer-aided design (CAD)) և ավտոմատացված արտադրության (computer-aided manufacturing (CAM)) որոնք ընդհանուր առմամբ կոչվում են «CAx»։

CAE տերմինն օգտագործվում է համակարգչային տեխնոլոգիաների օգտագործումը ինժեներական ոլորտում ավելի լայն իմաստով նկարագրելու համար, քան պարզապես ինժեներական վերլուծությունը: Այս համատեքստում է, որ տերմինը ստեղծվել է Sdrc-ի հիմնադիր Ջեյսոն Լեմոնի կողմից 1970 թվականի վերջի: Այնուամենայնիվ, այսօր այս սահմանումն ավելի հայտնի է CAx և PLM^[1] տերմիններով։

CAE համակարգերը առանձին-առանձին դիտվում են որպես առանձին հանգույց ընդհանուր տեղեկատվական ցանցում, և յուրաքանչյուր հանգույց կարող է փոխ��զդել ցանցի այլ հանգույցների հետ:

CAE փուլերը

CAE-ի տարածքները ներառում են․

Բաղադրիչների և հավաքների լարման վերլուծություն, օգտագործելով վերջավոր տարրերի մեթոդը (finite element analysis - FEA)
Ջերմային հոսքերի և հեղուկ միջավայրի վերլուծություն, հաշվողական հիդրոդինամիկա (computational fluid dynamics - CFD)
Բազմաստիճան դինամիկա (Multibody dynamics -MBD) և կինեմատիկա
Վերլուծական գործիքներ տեխնոլոգիական գործընթացների մոդելավորման համար, ինչպիսիք են ձուլումը, ներարկման ձևավորումը և ճնշման դրոշմումը
Ապրանքի կամ գործընթացի օպտիմիզացում

Ընդհանուր առմամբ, ավտոմատացված նախագծման ցանկացած խնդիր բաղկացած է երեք փուլից

Նախնական մշակում - մոդելի և շրջակա միջավայրի գործոնների որոշում, որոնք կկիրառվեն դրա վրա (Ս��վորաբար սա, իհարկե, տարրական մոդել է, բայց օգտագործվում են նաև երեսպատման, վոքսելի և բարակ տերևի մեթոդներ): նախնական մշակման համար օգտագործվում են հետևյալ մեթոդները
Վերլուծիչ (սովորաբար կատարվում է հզոր համակարգիչների վրա)
Արդյունքների հետմշակումը (վիզուալիզացիայի գործիքների օգտագործմամբ)

Այս ցիկլը կրկնվում է ավելի հաճախ կամ ձեռքով, կամ օգտագործելով առևտրային օպտիմալացման ծրագրակազմ

CAE ավտոմոբիլային արդյունաբերության մեջ

CAE գործիքները լայնորեն օգտագործվում են ավտոմոբիլային արդյունաբերության մեջ:Դրանց օգտագործումը թույլ է տվել ավտոարտադրողներին կրճատել արտադրանքի մշակման ծախսերն ու ժամանակը, միաժամանակ բարձրացնելով իրենց արտադրած մեքենաների անվտանգությունը, հարմարավետությունն ու ամրությունը։ CAE գործիքների կանխատեսող հնարավորություններն այնքան են զարգացել, որ նախագծի ստուգման մեծ մասն իրականացվում է համակարգչային մոդելավորման (ախտորոշման) միջոցով, այլ ոչ թե նախատիպի ֆիզիկական փորձարկման միջոցով: CAE-ի հուսալիությունը հիմնված է բոլոր համապատասխան ենթադրությունների վրա, որպես աղբյուրի տվյալներ և պետք է սահմանի կրիտիկական աղբյուրի տվյալները։ Չնայած CAE-ի ոլորտում շատ հաջողություններ են գրանցվել և լայնորեն օգտագործվում են ինժեներական ոլորտում, ֆիզիկական փորձարկումները դեռ անհրաժեշտ են: Այն օգտագործվում է մոդելը թարմացնելու և ստուգելու, բեռներն ու սահմանային պայմանները ճշգրիտ որոշելու և նախատիպը վերջնական հաստատելու համար:

The future of CAE in the product development process

Չնայած CAE-ն ամուր հեղինակություն է ձեռք բերել որպես ստուգման, անսարքությունների վերացման և վերլուծության գործիք, այնուամենայնիվ, կա կարծիք, որ բավականաչափ ճշգրիտ արդյունքներ են ստացվում նախագծման վերջին փուլերում, որպեսզի իսկապես ազդեն նախագծման գործընթացի վրա: Կարելի է ակնկալել, որ սա խնդիր կդառնա, քանի որ ժամանակակից արտադրանքը դառնում է ավելի բարդ: Դրանք ներառում են խելացի համակարգեր, ինչը հանգեցնում է բազմաֆիզիկական վերլուծության աճող անհրաժեշտության, ներառյալ հսկիչները, և պարունակում են նոր թեթև նյութեր, որոնց ինժեներները հիմնականում ծանոթ չեն: CAE ծրագրային ապահովման ընկերություններն ու արտադրողները անընդհատ փնտրում են գործիքներ և գործընթացների բարելավումներ , այս իրավիճակը փոխելու համար:

Ինչ վերաբերում է ծրագրակազմին, ապա նրանք անընդհատ ձգտում են զարգացնել ավելի հզոր լուծիչներ, ավելի լավ օգտագործել համակարգչային ռեսուրսները և օգտագործել ինժեներական գիտելիքները նախամշակման և հետագա մշակման համար: Ինչ վերաբերում է տեխնոլոգիական գործընթացին, ապա նրանք փորձում են հասնել ավելի լավ համապատասխանության 3D CAE-ի, 1D համակարգի մոդելավորման և ֆիզիկական փորձարկման միջև: Այն պետք է բարձրացնի մոդելավորման իրատեսությունը և հաշվարկման արագությունը:

CAE ծրագրային ապահովման ընկերություններն ու արտադրողները փորձում են ավելի լավ ինտեգրվել CAE-ին արտադրանքի կյանքի ցիկլի ընդհանուր կառավարման մեջ: Այսպիսով, նրանք կարող են արտադրանքի զարգացումը կապել դրա օգտագործման հետ, ինչը անհրաժեշտ է խելացի արտադրանքի համար: Այս առաջադեմ ինժեներական գործընթացը կոչվում է նաև կանխատեսող ինժեներական վերլուծություն^[2]^[3]։

Առաջարկություններ

↑ Marks, Peter. «2007: In Remembrance of Dr. Jason A. Lemon, CAE pioneer». gfxspeak.com. Վերցված է 2 Jul 2011-ին.
↑ Van der Auweraer, Herman; Anthonis, Jan; De Bruyne, Stijn; Leuridan, Jan (2012). «Virtual engineering at work: the challenges for designing mechatronic products». Engineering with Computers. 29 (3): 389–408. doi:10.1007/s00366-012-0286-6.
↑ Seong Wook Cho; Seung Wook Kim; Jin-Pyo Park; Sang Wook Yang; Young Choi (2011). «Engineering collaboration framework with CAE analysis data». International Journal of Precision Engineering and Manufacturing. 12.

Հետագա ընթերցում

B. Raphael and I.F.C. Smith (2003). Fundamentals of computer aided engineering. John Wiley. 978-0-471-48715-9.

Արտաքին հղումներ

Վիքիպահեստ նախագծում կարող եք այս նյութի վերաբերյալ հավելյալ պատկերազարդում գտնել Ավտոմատացված նախագծում կատեգորիայում։

[1] Marks, Peter. «2007: In Remembrance of Dr. Jason A. Lemon, CAE pioneer». gfxspeak.com. Վերցված է 2 Jul 2011-ին.

[2] Van der Auweraer, Herman; Anthonis, Jan; De Bruyne, Stijn; Leuridan, Jan (2012). «Virtual engineering at work: the challenges for designing mechatronic products». Engineering with Computers. 29 (3): 389–408. doi:10.1007/s00366-012-0286-6.

[3] Seong Wook Cho; Seung Wook Kim; Jin-Pyo Park; Sang Wook Yang; Young Choi (2011). «Engineering collaboration framework with CAE analysis data». International Journal of Precision Engineering and Manufacturing. 12.

[1]