В следующей таблице приведены выше перечисленные понятия и их атрибуты.

В следующей таблице перечислены отношения выбранных понятий.

На следующем рисунке представлена семантическая сеть по диссонирующему звену "Мир состояний".

Таким образом, решением проблемы будет построение САПР так, чтобы она могла воздействовать на первую составляющую второго мира проектировщика и при этом вызывала бы положительные эмоции при работе.

Шаг десятый: S критикует свое последнее решение проблемы X

Решения, принятые в предыдущих пунктах, являются правомерным с точки зрения существующей описанной ранее парадигмы. Они не противоречат ей и позволяют в полной мере реализовать поставленную задачу.

Заключение

В результате данной работы была разработана автоматизированная система квазидинамического расчёта напряженно-деформированного состояния газового стыка дизельного двигателя. Программа работает под управлением операционной системы MS Windows 95/98/NT/2000.

Система включает в себя возможность создания твердотельной модели сборки деталей газового стыка дизельного двигателя. Эта возможность реализуется при помощи пакета твердотельного моделирования SolidWorks 2001. Затем эта модель используется для проведения расчёта напряжённо-деформированного состояния, который производится при помощи пакета Cosmos Design STAR 3.0.

В приложении к отчету находятся:

1. Протокол построения твердотельной модели головки цилиндров дизельного двигателя Д440;

2. Протокол расчёта напряжённо-деформированного состояния газового стыка дизеля.

Приложение 1

Представление процесса проектирования САПР при помощи модели П. Жане

Приложение 5

Создание твердотельной модели головки цилиндров осуществляется в соответствии с информацией чертежей данного изделия, предоставленных ОАО "Алтайдизель".

Начальные построения

Запустить SolidWorks 2001.

Выбрать в меню File пункт New или кликнуть по значку на панели инструментов.

В появившемся окне выбрать пункт «Деталь». После этого появится окно первого эскиза и соответствующее будущему изделию дерево конструирования слева от окна скетча.

В окне скетча построить прямоугольник. Для этого на панели инструментов кликнуть по значку Rectangle (прямоугольник, построенный по двум диагональным точкам). Затем произвести левый клик в произвольную область экрана и отвести курсор мыши, пока динамически изменяющийся прямоугольник не приобретёт очертания, близкие к требующимся. После этого нажать клавишу Esc либо правым кликом мыши вызвать контекстное меню и в нём выбрать пункт Done (Готово). Аналогичным образом завершается любое действие, за исключением отдельно оговоренных.

Далее необходимо придать прямоугольнику размеры, соответствующие оригиналам чертежей. Для этого на панели инструментов кликнуть по значку General Dimension (Базовые размеры). Затем произвести левый клик по любой из сторон прямоугольника. В появившемся окне задать необходимое численное значение размера.

После этого нажать зелёную галочку справа от окна размера. Размер задан.

Аналогично задаются все остальные размеры.

Построенный прямоугольник является основой для прямоугольного параллелепипеда, который, в свою очередь, будет являться основой изготавливаемой детали. Для того чтобы создать параллелепипед, необходимо завершить текущий эскиз. Для этого нужно кликнуть правой кнопкой мыши в любой области окна эскиза и в контекстном меню выбрать пункт Finish Sketch. После этого исчезнет сетка в окне эскиза.

На панели Features кликнуть по значку Extrude (Выдавливание). На появившейся форме Extrude в окне ввести в соответствии с чертежом значение 132. Нажать ОК. В результате будет создан прямоугольный параллелепипед с основанием в виде созданного ранее прямоугольника

Обработка граней

На панели инструментов нажать кнопку Sketch , после чего левой кнопкой мыши кликнуть по верхней грани параллелепипеда. Таким образом, будет создан новый эскиз для дальнейшей обработки созданной заготовки.

В дальнейшем описании построения модели не будут отдельно описываться процедуры создания нового эскиза, редактирования размеров (все размеры, кроме отдельно оговорённых, наносятся в соответствии с информацией чертежей. Все значения размеров приводятся в миллиметрах), а также процедуры построения тех графических примитивов, которые присутствуют в эскизах неоднократно.

На отобразившейся поверхности нарисовать прямоугольник размерами 656х208 (см. рис.). Завершить эскиз, затем произвести выдавливание этого прямоугольника на глубину 30 мм. Для этого в окне Extrude кликнуть на вторую сверху пиктограмму в вертикальном ряду, а в окне ввести значение 30.

Дальнейший процесс обработки верхней грани головки сводится к добавлению к получившемуся базовому углубления дополнительных элементов.

Как видно из рисунка, были добавлены пять основных пронумерованных элементов. Остальные являются точными копиями и зеркальными отображениями соответствующих элементов из этого списка.

Элемент 1 строится следующим образом. В соответствии с размерами чертежей при помощи инструмента Line (Линия) строится линия. Здесь же для удобства построения остальных элементов построим вспомогательную линию, делящую пополам базовый прямоугольник. Для этого необходимо после нажатия кнопки Line провести указателем мыши по верхней стороне прямоугольника и кликнуть в том месте, где точка-указатель окрасится в зелёный цвет (признак середины отрезка). После этого обычным способом провести линию.

Для построения элемента 2 необходимо воспользоваться инструментом Center Point Circle (Окружность, строящаяся от центра). Для этого после нажатия соответствующей кнопки на панели инструментов в соответствии с размерами кликнуть мышью в том месте, где должен располагаться центр окружности. После этого отвести указатель мыши на какое-то расстояние (какое - пока несущественно), чтобы на эскизе отобразилась окружность. После этого отредактировать радиус в соответствии с чертежом. Поскольку вся окружность для построения не нужна, необходимо убрать лишние части, оставив лишь необходимую нам дугу. Для этого воспользуемся командой Trim (Обрезка). Нажав на соответствующую кнопку панели инструментов, курсором мыши отметить ненужную дугу окружности (она выделится белым курсивом) и кликнуть по ней левой кнопкой. Лишняя дуга исчезнет.

Для построения элементов 3, 4, 5 необходимо в соответствии с информацией чертежей воспользоваться инструментами Line, Center Point Circle, Trim. Как уже говорилось, для экономии времени можно построить по одному экземпляру каждого элемента, а остальные получить при помощи их зеркального отображения. Для этого необходимо воспользоваться командой Mirror (Зеркало).

Удерживая кнопку CTRL, выбрать мышью осевую линию и элементы, которые необходимо отразить. После этого нажать на кнопку Зеркало на панели инструментов эскиза. Выбранные элементы будут зеркально отображены.

Завершить эскиз и при помощи инструмента Extrude вытянуть созданный эскиз на 30 мм.

После этого необходимо завершить первоначальную обработку верхней грани головки цилиндров. Для этого необходимо произвести выдавливание объектов 1 и 2 (см. рис.)

При помощи команд Line, Center Point Circle и Trim строим в соответствии с чертежом контуры выдавливания. Завершаем эскиз и выдавливаем деталь по построенным контурам на глубину 30 мм.

Первоначальная обработка верхней грани закончена. Переходим к боковым граням.

Создаём эскиз на передней грани головки. При помощи команд Line, Center Point Circle и Trim рисуем контур, изображённый на рисунке ниже.

Для скругления углов необходимо воспользоваться инструментом Fillet (Скругление). Нажав на соответствующую кнопку панели инструментов, в появившемся окне необходимо задать радиус скругления. После этого мышью необходимо щёлкнуть в поле Select и выделить отрезки, образующие углы, которые необходимо скруглить. По нажатию ОК произойдёт скругление.

Завершить эскиз и произвести вдавливание на 2 мм вглубь области, находящейся ЗА ПРЕДЕЛАМИ нарисованного контура.

Аналогично происходит первоначальная обработка остальных трёх боковых граней головки. В соответствии с размерами чертежей на левой, правой и задней гранях наносятся следующие контуры, вокруг которых и происходит дальнейшее вдавливание на глубину 2 мм.

Построение фасок и скруглений

Для построения фасок необходимо на панели Features кликнуть по значку Chamfer (Фаска). Затем нужно мышью выделить рёбра, на которых должна строиться фаска, и нажать ОК. Будет построена фаска.

Для построения скруглений нужно воспользоваться командой Fillet на панели Features. Порядок построения скруглений тот же самый, что и при использовании той же команды при работе над эскизом.

В соответствии с чертежом скругления создаются на пересечениях всех плоскостей, полученных путём выдавливания контуров верхней грани головки. Там же создаются и все необходимые фаски.

Создание отверстий и бонок

Отверстия и бонки создаются при помощи выдавливания на определённую глубину (в случае создания бонки) либо насквозь (в случае отверстия под шпильку). Таким образом в соответствии с информацией чертежа создаём 28 отверстий под шпильку (диаметр отверстия - 17,5 мм) и 8 бонок (диаметр - 12 и 17,5 мм, глубина - 30 мм).

Кроме того, в конструкцию головки входят четыре отверстия под болт. Для их создания можно воспользоваться командой Hole (Отверстие) на панели Features.

В появившейся форме Holes значения размеров в графической области исправить соответственно 3 на 12, а 8 на 30. Нажать на кнопку Centers и мышью выделить на модели головки точки, которые будут центрами отверстий под болты. После нажатия ОК эти отверстия будут созданы.

Кроме того, в конструкцию головки входит четыре фигурных отверстия под гильзы. Чтобы создать их, необходимо в месте, соответствующем информации чертежа, произвести вдавливание контура диаметром 36 мм на глубину 10 мм. После этого на нижней грани получившегося отверстия создаём эскиз, на котором рисуем окружность диаметром 33 мм и производим выдавливание на 50 мм уже по нему. И наконец, на получившейся после этого нижней грани рисуем окружность диаметром 10 мм и выдавливаем отверстие по этому контуру до конца. Процедуру повторить четыре раза для каждого отверстия.

Построение воздушных каналов

Создаём новый эскиз на передней грани головки. В нём рисуем четыре прямоугольных контура со скруглёнными углами. Эти контуры будут служить основой входных отверстий воздушных каналов головки цилиндров.

Завершаем эскиз. Начинаем по очереди обрабатывать построенные контуры.

По одному из контуров производим вдавливание на глубину 117 мм. После этого необходимо поменять направление даль

нейшего выдавливания отверстия. Для этого на панели Features выбираем инструмент Face Draft. Сделав это, сначала кликаем мышью по правой грани отверстия, затем - по его задней стенке, после чего в окне формы Face Draft вводим значение 50 (градусов) и жмём ОК. В результате проведённой операции задняя стенка отверстия будет иметь с правой гранью отверстия угол 140 (90+50) градусов. Именно в этом направлении и будет осуществляться дальнейшее выдавливание воздушного канала.

Для завершения создания воздушного канала необходимо выбрать новую заднюю стенку получившегося отверстия и выдавить его на 25 мм - до пересечения с вертикальным отверстием в головке. Воздушный канал готов.

Остальные каналы строятся строго аналогичным образом.

Готовая модель головки цилиндров

Готовая модель головки цилиндров дизеля Д440 в результате имеет следующий вид:

3.3 Создание сборки

Для создания сборки в SolydWorks необходимо произвести следующие действия:

1. Открыть шаблон сборки, выбрав пункт меню File/ New… и кликнув по значку шаблона сборки.

2. Открыть файлы деталей, необходимых для создания сборки: блок-картер, головка цилиндров, гильза, прокладка, болт.

3. Поочерёдно перетащить каждую из открытых деталей в дерево конструирования новой сборки.

4. Задать необходимые взаимосвязи между деталями сборки. Для этого кликнуть по значку «Сопряжение» и выбрать те элементы, между которыми задаётся сопряжение. В появившемся окне отобразятся наименования этих элементов. Далее выбирается характер сопряжения - концентричность, параллельность, перпендикулярность, совпадение и т.д. Задав всё это, кликнуть ОК. Выбранные детали примут положение согласно заданному сопряжению.

5. После задания взаимосвязей в сохранить файл сборки, выбрав пункт меню File/ Save As…

Полученная сборка в результате имеет следующий вид:

Моделирование НДС газового стыка в среде COSMOS/Design Star

Работа начинается с открытия геометрической модели сборки деталей газового стыка в среде COSMOS. Для этого необходимо воспользоваться пунктом главного меню File/ Open… либо кликнуть по соответствующему значку панели задач.

В дереве конструирования кликните правой кнопкой мыши по имени открытого файла сборки и выберите в контекстном меню пункт Study.

В появившемся окне нажать кнопку Add. В окне New Study набрать какое-либо имя. Нажать ОК.

Сохранить изменения.

Следующим этапом работы с моделью сборки является определение свойств материалов, из которых изготовлены детали, входящие в сборку. Для этого необходимо:

Подключить библиотеку материалов, для чего кликнуть правой кнопкой мыши по имени сборки в дереве конструирования и выбрать пункт контекстного меню Options.

В появившейся форме выбрать вкладку Materials, на ней нажать кнопку Browse, после чего в окне Material Library указать путь к библиотеке C:\Program Files\ Design Star\coskwmat.lib.

После подключения библиотеки материалов следует непосредственное определение материалов для каждой детали сборки. Кликнув правой кнопкой значок blok в дереве конструирования, выбрать в контекстном меню пункт Edit/Define Materials.

В появившемся окне выбрать в списке материалов серый чугун (Grey Cast Iron).

Аналогично определить материал для болтов и прокладки (сталь) и для головки цилиндров(серый чугун).

Сохранить изменения.

Следующий этап моделирования НДС - наложение на сборку конечно-элементной сетки. Для этого необходимо:

Кликнуть правой кнопкой мыши значок Mesh в дереве конструирования.

В контекстном меню выбрать пункт Options.

На появившейся форме располагаются объекты для определения начальных параметров сетки и способов её нанесения. В группе Mesh Control выбрать Automatic Transition (автоматическое нанесение сетки), остальные параметры оставить по умолчанию и нажать ОК.

Кликнуть правой кнопкой значок Mesh и выбрать пункт контекстного меню Create.

В появившемся окне установить бегунок в крайнее правое положение (значение Fine) и нажать ОК.

По окончании процесса нанесения сетки будет выдано сообщение о завершении.

Сохранить изменения.

Следующий этап расчёта - определение сил, действующих на сборку. Для этого необходимо:

Правой копкой мыши выбрать верхнюю грань головки цилиндров, нажать на кнопку Жёсткая заделка панели инструментов и нажать ОК.

Удерживая клавишу CTRL, выбрать верхние грани всех болтов.

Нажать на кнопку Нагрузка панели инструментов.

В появившемся окне в списке Load Type выбрать значение Force (сила).

Выбрать Directional для того, чтобы самостоятельно определить направление действия силы.

Поставить галочку напротив координаты Y, ввести необходимое значение силы и нажать ОК. В случае данного расчёта это значение будет равно 80 Н.

Последний этап - запуск блока расчёта. Для этого необходимо:

Правой кнопкой кликнуть по имени сборки в дереве конструирования и выбрать в контекстном меню пункт Properties.

В появившемся окне выбрать тип производимого расчёта. В данном случае необходимо выбрать значение FFEPlus и Use Internal Relief. Первый параметр означает выбор расчётного блока с добавленной в него матрицей, позволяющей провести проверочный расчёт. Второй параметр означает учёт особенностей внутренней поверхности вырезов рассчитываемой конструкции при проведении анализа.

Нажать ОК.

Чтобы запустить расчёт, нажать на значок сборки в дереве конструирования и выбрать в контекстном меню пункт Run любо воспользоваться командой Define/ Run.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5