Блог компании АСКОН™ ⇒ Информационные технологии

Что нового для авиа- и судостроения появилось в отечественной САПР

В июле 2020 года компания АСКОН выпустила новую версию системы проектирования КОМПАС-3D. Развиваясь в направлении CAD-системы тяжёлого класса, КОМПАС-3D v19 получил новые и усовершенствованные инструменты для решения задач авиастроения, судостроения и двигателестроения. По производительности новая версия превзошла предыдущие показатели и стала ещё быстрее. В этой статье мы расскажем о новинках, адресованных конструкторам авиационной техники, судов, газотурбинных двигателей. Безусловно эти новинки будут полезны и в других сферах, поэтому если ваша работа или хобби не связаны с перечисленными отраслями, вы тоже сможете найти себе новую функциональность по вкусу.

НОВИНКИ ДЛЯ АВИАСТРОЕНИЯ

1. Выбор области в эскизе для построения элемента выдавливания или выреза.

По просьбам пользователей (в своё время запросы поступали от ОКБ Сухого и РСК «МиГ») появилась возможность выбора области в эскизе для построения элемента выдавливания или выреза. При создании некоторых компонентов авиаконструкторы используют так называемый «управляющий эскиз», когда в одном эскизе задаются почти все контуры, которые затем используются в последующих формообразующих операциях.

©Видео с youtube.com

Использование областей эскиза

2. «Купол» с изменяемой кривизной поверхности.

По предложению НПО «АэроВолга» реализована возможность смоделировать «купол» с требуемой кривизной поверхности при помощи команды «Элемент по сечениям». Для этого в эскизе крайнего сечения должна быть точка. Затем нужную форму купола можно задать с помощью коэффициента, изменяющего радиус кривизны крайнего сегмента. Уменьшение коэффициента даёт более «острую» форму, а увеличение — более «округлую».

Подробнее об этом вы можете прочитать в статье наших математиков «Как смоделировать фюзеляж самолета — зависит от геометрического ядра».

Купол © Фото из открытых источников

3. Моделирование тонкостенных тел с разной толщиной стенок.

Мы часто слышали от пользователей-авиаконструкторов о потребности строить тонкостенные тела с разной толщиной стенок. Такой запрос, например, поступил от ОКБ Сухого. При моделировании должен получиться П-образный элемент, у которого толщина стенки и полок различна. Выдавливанием плоского профиля его не построить, т.к. форма более сложная. Решением стала доработка команды Оболочка.

В КОМПАС-3D и раньше была возможность преобразования тела в оболочку, но с одинаковой толщиной стенок. Теперь можно задать произвольную толщину для отдельных граней. При необходимости грани с отличающейся толщиной можно группировать, чтобы задать для них одну толщину. Таким образом, деталь с требуемой различной толщиной стенок формируется за одну операцию.

Разнотолщинная оболочка © Фото из открытых источников

4. Диагностика модели.

На основе предложений СибНИА им. С. А. Чаплыгина и ОКБ Сухого реализованы новые инструменты диагностики изделий авиастроения:

Измерение минимального расстояния между компонентами
Команда «Расстояние и угол» работает не только с гранями, рёбрами или вершинами модели, но и с компонентами сборки и телами. Таким образом, можно намного быстрее посчитать минимальный зазор между компонентами или телами, например, между триммером и задней кромкой руля высоты.
График кривизны
Команда работает с кривыми и строит для них графики кривизны — графическое представление значений или радиусов кривизны через отображение так называемых «игл». Можно настроить плотность и масштаб отображения графика. Длины игл пропорциональны значениям кривизны: чем длиннее иглы, тем больше значение кривизны в данной точке кривой.

Проверка кривизны
Для проверки нужно указать поверхность: команда находит на ней точки минимального радиуса кривизны, а на кривых — ещё и точки локальных экстремумов кривизны. Кроме этого, можно определить кривизну в произвольных точках.

Проверка непрерывности
Команда служит для анализа точности и гладкости стыковки кривых и определяет тип непрерывности стыка. Стык — это место соединения кривых, в котором расстояние между вершинами не превышает заданного Радиуса стыка. Радиус стыка по умолчанию составляет 0,01.

Проверка выполняется по трём критериям с собственными допустимыми значениями:

• G0 — точность стыковки

• G1 — касательность

• G2 — гладкость

Результат каждой диагностики можно сохранить в модели для последующего контроля. При изменении формы кривой или поверхности результаты проверки меняются автоматически, позволяя в режиме реального времени контролировать необходимые параметры.

©Видео с youtube.com

Инструменты диагностики

5. Восстановление целостности поверхности.

Появилась новая команда, позволяющая восстановить в модели целостность поверхности. В результате формируется новая поверхность с заполнением различных вырезов. Такую функциональность предлагали реализовать ОКБ Сухого и РСК «МиГ» — она помогает при проектировании технологической оснастки.

©Видео с youtube.com

Восстановленная поверхность

6. Закрепление значения маркировки зажима

По предложению ПАО «Туполев» добавлена возможность закреплять в базе данных за зажимом значение маркировки, которое затем попадёт в проект при вставке УГО на схему принципиальную. Для этого был доработан функционал присвоения значений адресов каналов в проекте. Значения адресов каналов, которые в дальнейшем присваиваются маркировкам линий связи, теперь можно указать при заполнении свойств зажимов электроаппарата в Менеджере БДК.

Закрепление адреса канала за зажимом © Фото из открытых источников

НОВИНКИ ДЛЯ ДВИГАТЕЛЕСТРОЕНИЯ

На предприятиях двигателестроения будут востребованы практически все «авиастроительные» новинки. При проектировании двигателей широко используются «управляющие эскизы», встречаются «куполообразные» конструктивные элементы и разнотолщинные элементы, а также детали, для которых очень важна гладкость образующих кривых и заданная степень непрерывности стыков, которую нужно не только смоделировать, но и контролировать.

Отдельно выделим следующие новинки:

1. Новый сценарий работы с импортированными моделями

Предприятия двигателестроения, как правило, работают в тесной кооперации с другими компаниями, КБ и заводами — поставщиками составных частей двигателей. При этом каждое предприятие для проектирования комплектующих основного изделия может использовать самые разные CAD-системы.

В КОМПАС-3D v19 появился новый механизм работы с импортированными документами.

Модель создаётся в любой CAD-системе, сохраняется в формат STEP. Модель в таком формате (или другом, поддерживаемом КОМПАС-3D) нужно вставить в сборку КОМПАС-3D как «родную», указав её файл-источник в процессе команды Добавить компонент из файла. Компонент можно использовать обычным образом, размещать с использованием сопряжений.

Если в процессе дальнейшей работы появляется обновлённая модель такого компонента, то нужно заменить им старый файл-источник. КОМПАС-3D автоматически распознает изменённую геометрию импортированного компонента, пользователь увидит это с помощью специальной индикации в дереве модели, после чего примет решение на обновление импортированного компонента. Во многих случаях после обновления ранее наложенные сопряжения останутся работоспособны.

Вставка импортированного компонента в сборку. © Фото из открытых источников

2. Проверка коллизий

При довольно плотной компоновке двигателя важно контролировать зазоры между деталями и узлами, а множество резьбовых соединений нуждаются в контроле параметров резьбы.

Теперь всё это выполняется благодаря команде Проверка коллизий. Что именно можно проверять:

пересечения: они отображаются нагляднее, а также вычисляется точный объём пересечения
зазоры: можно быстро найти все зазоры меньше заданного значения
резьбовые соединения (например, несоответствие шага резьбы в соединении).

Также при проверке всех коллизий можно быстро скрыть всё окружение, т. е. оставить только проверяемую пару компонентов. Проверка может вестись как внутри одного набора объектов, так и между двумя наборами объектов (проверка компонентов внутри набора не производится).

Пользователь может сохранить параметры проверки — набор исследуемых компонентов/тел, настройки проверки, что упростит выполнение повторных проверок.

Проверка коллизий: пересечения © Фото из открытых источников

3. Вырез телом по траектории

Наверняка многие сталкивались с ситуацией, когда необходимо смоделировать результат механической обработки заготовки режущим инструментом (например, фрезой) определенной формы. В таком случае поможет команда Элемент по траектории, в которой теперь в качестве сечения можно выбрать тело. Таким образом, вырезы в модели будут учитывать форму инструмента.

Вырез телом по траектории © Фото из открытых источников

4. Новинки в 2D

Автоматическое создание в чертеже по модели осевых линий тел вращения, дуговых осевых, обозначения центров, сеток центров. Оси создаются при формировании одной или нескольких проекций с модели. Новинка однозначно будет полезна в моделях с множеством отверстий и тел вращения, которых в двигателе, например, великое множество.

Автоматическое создание осевых в чертеже © Фото из открытых источников

©Видео с youtube.com

Автоматическое создание осевых в чертеже

В двигателе много мелких и сложных элементов, которые нужно наглядно показать на чертеже и в деталях двигателя. Это поможет сделать новинка Разрез на выносном элементе (создание местного разреза в виде, который является выносным элементом).

Разрез на выносном элементе © Фото из открытых источников

В одной детали могут быть конструктивные элементы с повышенным требованием к точности размеров, и, в тоже время, размеры, которые обеспечиваются инструментом или технологией производства. Для решения этой проблемы появилась новинка Округление размеров до нужного знака — теперь вы можете индивидуально задавать точность размера. Ранее настройка распространялась на все размеры одновременно.

Округление размеров до нужного знака © Фото из открытых источников

НОВИНКИ ДЛЯ СУДОСТРОЕНИЯ

Основным инструментом инженера, проектирующего корпусные конструкции судов, становится приложение Оборудование:Металлоконструкции. В его обновлённой версии были доработаны и появились новые специализированные команды — как результат сотрудничества с ЦМКБ «Алмаз» и СПМБМ «Малахит».

1. Доработана команда Пластина.

Реализована возможность построения Пластины по Границе: для быстрого определения формы пластины теперь можно задать её границы с помощью других объектов в сборке. В качестве границ могут быть выбраны поверхности, плоскости, пространственные кривые, оси, элементы эскиза.

Если толщина металлического листа или ребра жёсткости довольно большая (например, 50 мм) и при этом он примыкает к криволинейной поверхности (например, к корпусу подводной лодки), то этой пластине или ребру жёсткости необходимо обеспечить плотное примыкание. Теперь это возможно благодаря команде Плотное примыкание.

2. Новая команда: Разбить пластину

С помощью команды «Пластина» можно построить перекрытия, площадки обслуживания. Теперь приложение позволяет закрыть необходимую область одной пластиной, а потом разделить её на части в нужных пропорциях. Результатом такой операции станет группа пластин, сохранившая свой сортамент, но получившая новые размеры.

3. Новая команда: Поясок

Реализована возможность построения произвольного Пояса со смещением и отступами по торцам. Добавлены варианты построения симметричных и несимметричных законцовок по ОСТВ5.1065-83 Обрезка незакреплённых профилей в автоматическом режиме. Есть возможность создания пользовательских фрагментов законцовок.

Для построения нового объекта «Поясок» достаточно указать опорную грань, толщину и ширину пояска. Поясок может быть гнутым, выполняться с разными видами разделок и учитывать различные граничные условия.

4. Новая команда: Прокол

Для судостроителей (а также мостостроителей) актуальна задача провести профиль через несколько пластин или листов. Отверстие в этом случае должно быть определённой формы. В приложении теперь доступны такие вырезы без дополнительных построений. Нужно только выбрать требуемую форму отверстия.

Также реализован автоматический подбор выреза для проницаемой конструкции корпуса с применением профиля полособульб.

5. Новая команда: Заделка

Команда позволяет построить пластину по границам прокола. Сейчас заделы реализованы для профилей сечения полособульб и уголок. Возможно построение пользовательской заделки при выполнении требований к фрагменту прокола и заделки.

Еще раз отметим, что вышеперечисленные новинки могут быть полезны и в других отраслях. Больше функциональности КОМПАС-3D v19 и отзывов вы можете найти на странице https://kompas.ru/kompas-3d/v19/

Скачать пробную версию КОМПАС-3D v19: https://kompas.ru/kompas-3d/download/

Хочешь всегда знать и никогда не пропускать лучшие новости о развитии России? У проекта «Сделано у нас» есть Телеграм-канал @sdelanounas_ru. Подпишись, и у тебя всегда будет повод для гордости за Россию.