рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Автоматизированные информационные системы САПР

Автоматизированные информационные системы САПР - раздел Науковедение, Конспект лекций по дисциплине САПР В Настоящее Время Различают Два Вида Автоматизированных Информационных Систем...

В настоящее время различают два вида автоматизированных информационных систем САПР — банки данных и информационно-поисковые системы (ИПС). Эти системы различаются видом хранимой и обрабатываемой информации и информационным языком, с помощью которого осуществляется описание данных и манипуляции с ними.

Функционирование информационной системы обеспечивается программно-техническими средствами (машинная организация) и средствами внемашинной организации.

Программно-технические средства информационных систем — это, как правило, специальные пакеты прикладных программ (ППП), которые обеспечивают накопление (ввод, изменения, модификацию), хранение и поиск информации.

К средствам внемашинной организации данных в информационных системах относятся:

· система классификации и кодирования информации;

· система ведения информационных массивов (входные формы и таблицы, оперативные документы на изменение информации и т. д.);

· методические инструментальные материалы для "системного персонала (службы администрации).

Проектирование, организацию функционирования и развитие информационной системы обеспечивает системный персонал.

В информационно-поисковых системах САПР хранится и обрабатывается документальная информация. Единицей хранения информации в ИПС является описание конкретного документа. Прообразами накапливаемых в системе описаний документов служат некоторые внешние первичные документы, содержащие информацию, используемую в процессе автоматизированного проектирования. Такими первичными документами могут быть отчеты по научным и конструкторским работам, патенты, справочники, статьи, каталоги и т. д. С точки зрения пользователя, каждое описание документа представляет собой краткую библиографию источника информации (автор, заглавие, название источника, год выпуска, издательство, аннотация или реферат).

Совокупность документов в памяти ЭВМ образует по­следовательный массив (файл). Поиск информации в сис­теме осуществляется путем сравнения понятий поискового образа документа и понятий запроса. При их полном или частичном совпадении (в зависимости от критерия выдачи) документ считается релевантным, т. е. соответствующим запросу.

Но при такой последовательной организации информации поиск и сравнение со всеми поисковыми образами заняли бы много времени. Для более эффективной органи­зации информации в систему вводят инверсный (поисковый) массив, в котором каждому понятию поставлен в соответствие набор номеров документов, в которых это понятие встречается.

К функциям ППП для ИПС относятся:

· ведение и использование информационно-поискового языка;

· ввод, накопление и изменение информации;

· поддержка инверсного массива;

· поиск и выдача информации по запросам.

ИПС описанного выше типа называются документальными ИПС.

 

Наиболее высокой формой организации информационного обеспечения больших САПР являются банки данных. Они представляют собой проблемно-ориентированные информационно-справочные системы, которые обеспечивают ввод необходимой информации, автономное от конкретных задачведениеи сохранение информационных массивов, и выдачу необходимой информации по запросу пользователя или программы.

Пакетом прикладных про­грамм этих информационных систем является система управления базами данных (СУБД), которая обеспечивает работу с информационной базой, организованной в виде структуры данных. По этой заранее сформированной структуре (модели) данных производится их описание, хранение и поиск.

В СУБД описание структуры информации принято называть схемой. В зависимости от уровня представления информации различают следующие типы схем:

· концептуальный (общее представление об информационной базе предметной области);

· внешний (представление информации со стороны пользователей или задач; при большом числе задач их представления могут пересекаться); внешних схем бывает несколько;

· внутренний (представление информации в базе данных, т. е. на физических носителях — магнитных дисках).

Концептуальный уровень связывает внешний уровень с внутренним и обеспечивает их относительную независимость, т. е. возможность изменения внешней схемы при неизменной внутренней и наоборот. Роль концептуального уровня состоит в том, что на нем отображается та часть общей информационной базы, которая должна быть представлена в виде базы данных. Концептуальный уровень обеспечивает независимость СУБД от конкретного вида ЭВМ. Формализованное описание информационной базы на концептуальном уровне осуществляется в терминах конкретной СУБД.

СУБД выполняет следующие основные функции:

· определение баз данных (т. е. описание концептуального, внешнего и внутреннего уровней схем);

· запись данных в базу;

· организацию хранения данных (изменение, дополнение, реорганизация данных);

· представление доступа к данным (поиск и выдача данных).

Для определения данных и доступа к ним в СУБД имеются языковые средства (специальные языки). Определение данных (описание концептуальной, внутренней и внешней структур) обеспечивается с помощью языка определения данных. Функции доступа к данным реализуются с помощью языка манипулирования данными и языка запросов.

По типу поддерживаемых структур различают следующие виды СУБД по одноименным моделям данных: иерархический, сетевой и реляционный.

 


ЛЕКЦИЯ 5

МЕТОДЫ РАСЧЕТА НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ КОНСТРУКЦИЙ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В САПР

Методы сопротивления материалов и строительной механики

Законы и теоремы общей механики позволяют рассчитать перемещение инженерной конструкции в пространстве. Перемещение отдельных точек конструкции относительно друг друга определяется методами математической теории упругости или сопротивления материалов — разделами общей механики. Теория упругости использует сложный математический аппарат при точ­ной постановке задачи и полном анализе процесса деформирова­ния тела. Сопротивление материалов позволяет определить проч­ность и жесткость отдельных «типичных» элементов конструк­ций, используя простые математические приемы. Термин «типич­ные» указывает на некие идеализированные элементы, к которым допустимо использовать упрощенные математические приемы.

При проектировании реальных конструкций для получения практического результата прибегают к упрощающим предполо­жениям, которые подтверждаются сопоставлением расчетных дан­ных со значениями, замеренными при проведении эксперимен­та. Составляются уравнения на базе зависимостей сопротивления материалов и дополняются коэффициентами, связывающими расчетные величины с реальными (замеренными при проведении эксперимента). Следует иметь в виду, что это сопостав­ление может распространяться на ограниченную группу конст­рукций, очень близких к экспериментальной конструкции. При создании приближенных методов расчета вместо эксперимента в настоящее время часто используют результаты численного ана­лиза, выполненного методами теории упругости. Кроме того, на общих положениях сопротивления материалов создана строитель­ная механика сооружений.

В курсе строительной механики рассматривается расчет гео­метрически неизменяемых систем (конструкций), то есть таких, перемещение отдельных точек которых возможны только в результате деформации систем. Геометрическая неизменяемость таких систем обеспечивается связями с опорами. Реакции, возникающие в опорах, вместе с заданными нагрузками представляют уравновешенную систему внешних сил, действующих на сооружение. Связи между отдельными точками (узлами) конструкции в строительной механике описываются стержнями — это элементы, воспринимающие нагрузку от сил, действующих по трем ко­ординатным осям, и моментов, действующих вокруг этих коор­динатных осей. Если этих стержней (связей) в составе геометри­чески неизменяемой конструкции больше минимально необходи­мого числа (число реакций в опорах), то она является статически неопределимой. Статически неопределимую конструкцию нельзя рассчитать с помощью уравнений статики, для этого требуется составить дополнительные уравнения ее деформации от внутрен­них силовых факторов. Если при решении этих уравнений неиз­вестные связи заменяются силами, то используется метод сил, при котором сначала находят усилия, а затем перемещения. Если при решении этих уравнений неизвестные связи заменяют упру­гими перемещениями, то используется метод перемещений.

 

Численные методы расчета напряженного состояния конструкции

При проектировании конструкций перед инженером-проек­тировщиком стоит задача нахождения распределения напряже­ний, или поля напряжений. Иногда, чтобы узнать, нарушаются ли заданные зазоры между деталями конструкции, требуется вы­числить перемещение лишь в определенных точках системы. В отдельных же случаях, особенно если нагрузки и поведение кон­струкции зависят от времени, проектировщику необходимо под­считать полное распределение перемещений, или поле переме­щений. Для рассчитанного поля напряжений должны выполнять­ся в каждой точке условия равновесия, а перемещения при этом должны быть непрерывны (т. е. должны выполняться условия сов­местности).

Распределение перемещений и напряжений вычисляют, ре­шая определяющие уравнения, описывающие условия равнове­сия и совместности. Основная трудность — это использование уравнений, адекватно отражающих выставляемые при проекти­ровании требования к конструкции, не говоря уже об их разре­шимости при принятой геометрии конструкции, характере на­грузок и свойств материала. Для трехмерных объектов — это уравнения с частными производными. Точные решения подоб­ных уравнений редки и выполняются приближенно какими-ли­бо методами аппроксимации.

Используются конечно-разностные методы, в которых дифференциальные уравнения аппроксимируются с помощью дис­кретных значений величин, заданных в выбранных точках. Воз­никающие в этих методах алгебраические уравнения, которые не­обходимо численно решить, часто имеют особенно простой вид, а имеющиеся теоремы сходимости позволяют быстро их решать. Од­нако задание этих дискретных величин — задача аналитическая.

Метод конечных элементов (МКЭ) является аналитической процедурой. При этом сплошная среда (конструкция в целом) моделируется путем разбиения ее на области (конечные элемен­ты), в каждой из которых поведение среды описывается с по­мощью отдельного набора заданных функций, представляющих напряжения и перемещения в указанной области. Эти функции задаются в такой форме, чтобы удовлетворить условиям непре­рывности описываемых ими характеристик во всей среде (в от­дельных случаях они не обеспечивают непрерывности, но по­зволяют получить удовлетворительное решение).

Если поведение конструкции описывается единственным дифференциальным уравнением, то получить приближенное реше­ние этого уравнения можно как МКЭ, так и с помощью техники разложения в ряды или конечно-разностных схем. Если же кон­струкция в целом неоднородна и состоит из большого количест­ва отдельных конструктивных элементов, поведение каждого из которых описывается своим дифференциальным уравнением, то в этом случае, как правило, можно непосредственно применить лишь МКЭ.

Наряду с указанными альтернативными методиками числен­ного решения прикладных задач механики конструкций в мето­де конечных элементов требуется строить и решать систему ал­гебраических уравнений. Особые преимущества метода заклю­чаются в удобстве формирования уравнений и возможности пред­ставления совершенно нерегулярных и сложных конструкций и условий нагружения.

 

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Конспект лекций по дисциплине САПР

Национальный горный университет.. каф Горной механики..

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Автоматизированные информационные системы САПР

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Цели создания САПР
Цель автоматизации — повысить качество проектирования, снизить матери­альные затраты на него, сократить сроки проектирования и ликвидировать рост числа инженерно-технических работников, занятых про

САПР, используемые в мире сегодня
Все существующие САПР делятся на две большие группы: специализированные и универсальные. Cпециализированные САПР Они могут использоваться как автономно, та

Состав САПР
По назначению подсистемы САПР разделяют на два вида: проектирующие и обслуживающие. К проектирующим относятся подсистемы, выполняющие проектные процеду­ры и операции,

Общесистемные принципы САПР
При создании и развитии САПР рекомендуется применять следующие общесистемные принципы: · принцип включения; · принцип системного единства; · принцип развития; ·

Виды обеспечения САПР
Математическое обеспечение (МО) автоматизированного проектирования (АП) - это совокупность математических методов, математических моделей и алгоритмов проектирования, необходимых для выполне

ЛЕКЦИЯ 2
ПрименениеCAD, САМ и CAE в разработке и производстве продукта CAD-системы (сomputer-aided design компьютерная поддержка проектиров

Шкаф с полками
Предположим, что в технических требованиях для разработчика указано, что шкаф должен иметь четыре полки. На этапе создания концепт

Представление графической информации в ЭВМ
Любой цвет может быть представлен точкой в 3-хмерном пространстве, причем координаты должны быть линейно-независимы. Цвет может быть излучаем и отраженным, соответственно модели бывают на основе сл

Растровые графические устройства
Растровые графические устройства появились в середине 70-х гг. XX в. в резуль­тате широкого распространения телевизионных технологий. С тех пор они стали основным видом графических устройств благод

Векторные графические устройства
Векторные графические устройства появились в середине 60-х гг. XX в. Основные недостатки устройств векторной графики - мерцание изображения (из-за необходимости частого пересохранения) и в

ЛЕКЦИЯ 4
Основные виды информации в САПР Основные требования к информационному обеспечению САПР: 1. Наличие необходимой информации для обеспечения как автоматизированных, так и ручных проц

Расчет напряженно-деформированного состояния конструкции методом конечных элементов в программном комплексе.
При проектировании конструкций перед инженером стоит задача нахождения распределения напряжений или поля напряже­ний. Практически все используемые в настоящее время средства решения этой задачи опи

Терминология, обозначения, определения
В системе ИСПА используется ряд понятий, терминов и обо­значений, которые мы считаем нужным конкретизировать или определить. УЗЛЫ — это точки, используемые для описания геометрии ма

Этапы практической реализации МКЭ
1. Создание модели конструкции. 2. Создание геометрической модели специально для МКЭ.

ЛЕКЦИЯ 7
Системы автоматизированной разработки чертежей Работа с системой автоматизированной разработки чертежей аналогична использованию текстового процессора. Единственное отличие в том, что на в

Сетка и привязка
В черчении на бумаге широко используются вспомогательные линии, которые строятся заранее. Они облегчают построение линий чертежа и делают их более точными. Линии сетки в системах автоматизированной

Простановка размеров
Возможность простановки размеров считается одной из наиболее привлекательных особенностей систем автоматизированной разработки чертежей. Вручную проставить размеры с той же быстротой просто невозмо

Копирование
Функция копирования работает точно так же, как операции «Вырезать» и «Вставить» в текстовом процессоре. Набор графических элементов может быть выделен, сохранен в буфере и вставлен в любое место то

Основные технико-экономические параметры
Целью технологического проектирования является разработка объектов (ТП, операций, управляющих программ для станков с ЧПУ), оптимальных для заданных условий их применения. Отбор более предп

Технологические критерии развития
Технологические критерии развития характеризуют возможность экономии живого труда при изготовлении и подготовке к эксплуатации машин. Критерий трудоемкости изготовления машины находят как

Определение единственного решения
Определение единственного решения – заключительный этап процедуры выбора. Для решения задачи нужна дополнительная информация. Дополнительная информация может быть подготовлена группой экспертов, ко

Заметание
Функция заметания формирует объемное тело трансляцией или вращением замкнутой плоской фигуры (рис. 2). Если плоская фигура будет незамкнутой, в результате заметания получится не объемное тело, пове

Системы моделирования устройств
Системы геометрического моделирования (каркасные, поверхностные и твердотельные) всегда использовались главным образом для разработки и моделирования отдельных деталей, а не устройств, состоящих из

Базовые функции моделирования агрегатов
Системы моделирования агрегатов предоставляют логическую структуру для группировки и организации деталей в устройства и узлы. Структура позволяет конструктору идентифицировать отдельные детали, сле

Возможности совместного проектирования
Системы моделирования агрегатов практически незаменимы для групп, занимающихся разработкой продуктов, состоящих из множества частей. Эти системы обладают возможностями для эффективного управления о

Использование моделей агрегатов
Модели, создаваемые в системах моделирования агрегатов, могут использоваться для эффективной разработки продукта. Большинство систем моделирования агрегатов дают пользователям возможность измерять

Упрощение агрегатов
Большинство систем геометрического моделирования со стандартными возможностями моделирования агрегатов легко справляются с устройствами, состоящими из сотен деталей. Затруднения возникают при обраб

ЛЕКЦИЯ 11
Числовое программное управление Для проектирования и производства без вмешательства человека необходима компьютеризация технологической подготовки. Компьютер должен осуществлять выбор стан

Быстрое прототипирование и изготовление
Еще один способ использования геометрической модели в производстве — это быстрое прототипирование. Существуют разные процессы быстрого прототипирования, но все их объединяет то, что прототип изгота

Стереолитография
Процесс изготовления детали протекает следующим образом: 1. Фоточувствительный полимер, затвердевающий на свету, поддерживается в жидком состоянии. 2. На толщину одного слоя ниже

Отверждение на твердом основании
В процессе отверждения на твердом основании каждый слои отверждается путем экспонирования ультрафиолетовой лампой, а не сканирования лазерным лучом. Таким образом, все точки слоя затвердевают од­но

Избирательное лазерное спекание
Процесс изготовления детали путем избирательного лазерного спекания протекает следующим образом. 1. Цилиндрическая заготовка помещается па высоте, необходимой для того, чтобы на нее можно

Трехмерная печать
Процесс трехмерной печати был назван так из-за своей схожести с печатью на струйном принтере. В трехмерной печати вместо чернил используется жидкое связующее вещество. Процесс трехмерной печати про

Ламинирование
В процессе ламинирования деталь изготавливается путем ламинирования и лазерной резки материалов, поступающих в листовом виде. Слипание листов происходит за счет наличия термоадгезивного покрытия. П

Прототипы для функциональной оценки
Когда проект готов, конструктор должен удостовериться, что он обеспечивает выполнение всех функций, которые изначально предполагались. Простая функциональная оценка может включать проверку практичн

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги