Jump to content

Ավտոմատացված նախագծում

Վիքիպեդիայից՝ ազատ հանրագիտարանից
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:

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 փոխազդել ցանցի այլ հանգույցների հետ:

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 (Սովորաբար 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

[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

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

[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

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

[խմբագրել | խմբագրել կոդը]
  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.

Հետագա ընթերցում

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

Արտաքին հղումներ

[խմբագրել | խմբագրել կոդը]