Analiză și proiectare asistată în ingineria industrială

CAPITOLUL 1

INTRODUCERE

Proiectarea asistata de calculator (CAD Computer Aided Design) este in present din ce in ce mai utilizata in domenii foarte diverse, aflandu-se inca in plina evoluţie.Aceasta priveste atat arhitectura generala si adaugarea de funcţii si instrumente noi de modelare in sistemele de proiectare existente, cat sdi posibilitatea acestora de a crea nu numai simple schite 2D cu hasuri si cote, ci si mai ales modele geometrice solide si suprafete, pe baza parametrilor, uneori foarte diversi,indicate de inginerul proiectant, care sa permita simulari de analiza cu elemente finite sau de prelucrari pe masini-unelte cu comanda numerica.

Complexitatea in continua crestere a produselor conduce la unele dificultati in proiectare si fabricatie. Exista mai multe solutii la aceasta caracteristica a productiei modern, cea mai utilizata fiind realizarea de noi instrumente si tehnologii care sa sprijine abordarea proiectului fara a afecta semnificativ timpul de realizare sau calitatea obtinuta.Astfel,se impugn imbunatatiri in procesele de proiectare, de calcul si de optimizare, de simulare a fabricatiei, sau in modul de gestionare a informatiilor.Intre toate acestea,proiectarea asistat prezinta o veriga hotaratoare.

Reducerea duratei ciclului de realizare a produsului este posibila cand proiectarea si fabricatia sunt din ce in ce mai integrate.Aceasta necesita un flux international intens, foarte important datorita abordarii interative a proceselor de proiectare, de analiza si a proceselor de fabricatie.Din acest punct de vedere, se poate considera ca proiectarea nu mai este o creatie intuitive, determinate de experienta proiectantului, ci contine, de asemenea, activitati de analiza,de simulare, de optimizare, de reprezentare si interpretare a rezultatelor.

Modelarea cu metoda elementelor finite a sistemelor mecanice, utilzând soft-ul CATIA

V5R10 sau versiuni evoluate (soft care este utilizat pentru modelarea elementelor,

subansamblelor si structurilor din prezenta lucrare), este caracterizata de o serie de avantaje

care se refera, in principal, la:

- modelarea unor domenii cu geometrie complexa;

- modelarea ansamblelor si subansamblelor;

- flexibilitate;

- modelarea unor categorii relativ mari de materiale existente in biblioteca soft-ului;

- modelarea materialelor cu comportare neliniara;

- modelarea domeniilor unidimensionale, bidimensionale si tridimensionale;

- modelarea legaturilor fixe si mobile dintre elementele componente ale ansamblelor si

subansamblelor;

- modelarea legaturilor cu baza (partea fixa);

- modelarea incarcarilor de tip: forte concentrate sau distribuite; momente; acceleratii;

mase concentrate sau distribuite; deplasari impuse; acceleratii; temperaturi;

- posibilitatea verificarii intocmirii corecte a modelului;

- posibilitati de analiza statica, a modurilor si frecventelor proprii de vibratie si de

analiza termica;

- viteze relativ mari de analiza a modelului;

- posibiltati de vizualizare a reultatelor sub forma de: câmpuri de valori in codul

culorilor; stari deformate si animate; liste de valori; grafice.

Analiza comparativa a rezultatelor obtinute in urma rezolvarii modelelor intocmite in softurile

care au la baza metoda elementelor finite (MEF) gen CATIA, si

for Windows au evidentiat diferente nesemnificiative (sub 2%), ceea ce confirma

posibilitzatea utilizarii soft-ului CATIA pentru modelarea cu elemente finite.

Modelarea cu elemente finite prin intermediul soft-ului CATIA presupune, ca si in cazul

utilizarii celorlate soft-uri care au la baza MEF, parcugerea unor etape specific.

In alegerea corectă a unei aplicatii destinate modelării de componente mecanice trebuie insă avute in vedere şi alte intrebuintări ale modelului geometric elaborat: generarea de desene de executie, realizarea de ansamble şi subansamble, verificarea sau optimizarea formei folosind

un program de calcul cu elemente finite.