Разработка создания геометрии объектов в граничном представлении для подготовки начальных данных инженерного анализа в ПК ЛОГОС

Кузнецов, Георгий Олегович Отделение экспериментальной физики (ОЭФ)
Бесплатно
В избранное
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0

В данной работе исследуется геометрическое ядро, его назначение и типы. Рассматриваются типы геометрических поверхностей и способы их получения. Реализованы алгоритмы построения поверхности выдавливанием кривой вдоль заданной оси и построение поверхности вращением кривой вокруг заданной оси для программного комплекса ЛОГОС.

ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………………………………………………………………………………. 16
1. ОБЩАЯ ИНФОРМАЦИЯ …………………………………………………………………………………………………………. 18
1.1. Системы автоматизированного проектирования CAD ………………………………………………………… 18
1.2. Автоматизированные системы инженерного анализа CAE …………………………………………………. 19
1.3. Геометрическое (математическое) ядро ………………………………………………………………………………. 21
1.3.1. Основные типы геометрических ядер для создания CAD/CAE систем ……………………… 21
1.3.2. ПК ЛОГОС на основе 3DTV …………………………………………………………………………………….. 23
1.4. Типы геометрических представлений …………………………………………………………………………………. 23
1.4.1. B-rep ………………………………………………………………………………………………………………………… 23
1.4.2. CSG …………………………………………………………………………………………………………………………. 24
1.4.3. Faceted……………………………………………………………………………………………………………………… 24
2. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ………………………………………………………………………………………………………. 26
2.1. Геометрическое моделирование ………………………………………………………………………………………….. 26
Геометрические объекты ……………………………………………………………………………………………………………….. 26
2.2. Точка ………………………………………………………………………………………………………………………………….. 26
2.3. Линии. Геометрия кривой …………………………………………………………………………………………………… 26
2.3.1. Кривые Безье …………………………………………………………………………………………………………… 28
2.3.2. Сплайн …………………………………………………………………………………………………………………….. 29
2.3.3. B-сплайн ………………………………………………………………………………………………………………….. 31
2.3.4. NURBS кривые ………………………………………………………………………………………………………… 32
2.4. Геометрия поверхности ………………………………………………………………………………………………………. 38
2.4.1. Поверхности движения…………………………………………………………………………………………….. 38
2.4.2. Линейчатые поверхности …………………………………………………………………………………………. 40
2.4.3. Сплайновые поверхности ………………………………………………………………………………………… 42
2.4.4. Поверхности Безье …………………………………………………………………………………………………… 44
2.4.5. Рациональные поверхности ……………………………………………………………………………………… 45
2.4.6. NURBS – поверхности ………………………………………………………………………………………………. 48
2.5. Топология …………………………………………………………………………………………………………………………… 53
3. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ………………………………………………………………………………………………………… 55
3.1. Описание реализованных алгоритмов ………………………………………………………………………………… 55
3.2. Пример использования разработанного инструмента «Создание поверхности протягиванием»
13
3.3. Пример использования разработанного инструмента «Создание поверхности вращения» ….. 66
4. Социальная ответственность …………………………………………………………………………………………………….. 71
4.1. Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности ……………………………………… 71
4.1.1. Специальные (характерные для проектируемой рабочей зоны) правовые нормы
трудового законодательства ……………………………………………………………………………………………….. 71
4.1.2. Организационные мероприятия при компоновке рабочей зоны……………………………….. 72
4.2. Профессиональная социальная ответственность ………………………………………………………………… 73
4.2.1. Анализ вредных и опасных факторов, которые может создать объект исследования… 73
4.2.2. Обоснование мероприятий по защите персонала предприятия о действия опасных и
вредных………………………………………………………………………………………………………………………………. 84
4.3. Экологическая безопасность ……………………………………………………………………………………………….. 87
4.3.1. Анализ влияния объекта исследования на окружающую среду ………………………………… 87
4.3.2. Обоснование мероприятий по защите окружающей среды ……………………………………….. 87
4.4. Безопасность в чрезвычайной ситуации ……………………………………………………………………………… 87
4.4.1. Анализ вероятных ЧС, которые может инициировать объект исследований ……………. 87
4.4.2. Обоснование мероприятий по предотвращению ЧС и разработка порядка действия в
случае возникновения ЧС …………………………………………………………………………………………………… 88
4.5. Выводы и рекомендации …………………………………………………………………………………………………….. 90
5. Оценка коммерческого потенциала и перспективности проведения научных исследований с
позиции ресурсоэффективности и ресурсосбережения ……………………………………………………………….. 90
5.1. Потенциальные потребители результатов исследования …………………………………………………….. 90
5.2. Анализ конкурентных технических решений ……………………………………………………………………… 91
5.3. SWOT-анализ ……………………………………………………………………………………………………………………… 93
5.4. Инициация проекта…………………………………………………………………………………………………………….. 95
5.5. Определение трудоемкости работ ……………………………………………………………………………………….. 97
5.6. Бюджет научно-технического исследования ……………………………………………………………………… 100
5.7. Расчёт материальных затрат НТИ …………………………………………………………………………………….. 101
5.8. Основная заработная плата ………………………………………………………………………………………………. 101
5.9. Дополнительная заработная плата ……………………………………………………………………………………. 103
5.10. Отчисления во внебюджетные фонды …………………………………………………………………………. 103
5.11. Накладные расходы ……………………………………………………………………………………………………. 104
5.12. Формирование бюджета затрат НТИ …………………………………………………………………………… 105
5.13. Реестр рисков проекта ………………………………………………………………………………………………… 105
5.14. Оценки сравнительной эффективности исследования …………………………………………………. 106
5.15. Выводы ………………………………………………………………………………………………………………………. 108
ЗАКЛЮЧЕНИЕ …………………………………………………………………………………………………………………………… 109
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ ………………………………………………………………………… 110
Приложение A ……………………………………………………………………………………………………………………………… 112
ПРИЛОЖЕНИЕ B. Код программы на C++ «Создание поверхности протягиванием» ………………….. 122
ПРИЛОЖЕНИЕ C. Код программы на C++. Класс, отвечающий за создание контура ………………….. 133
ПРИЛОЖЕНИЕ D. Код программы на C++ «Создание поверхности вращением кривой вокруг
заданной оси» ………………………………………………………………………………………………………………………….. 135

В современной промышленности все большую роль играет компьютерное
моделирование и инженерный анализ. Их использование позволяет во много раз
сократить затраты времени и средств на разработку, создание и модернизацию
различных технических устройств, от простейших конструкций до самолетов и
атомных электростанций.
Опыт разработки новой техники и тенденции развития конструкции и методов
исследований показывают, что ведущую роль в обеспечении конкурентных
преимуществ играют технологии компьютерного моделирования отдельных свойств
систем и виртуального проектирования объекта целиком. Это направление
занимает все большее место в процессе проектирования, обеспечивая поиск
оптимальных конструкторских решений и сокращение сроков разработки и
снижения затрат на испытания [15].

Современные комплексы программ инженерного анализа и компьютерного
моделирования начали свое развитие с двумерных систем проектирования и
черчения. Но кардинальные изменения в технологии работы конструктора
произошли с появлением компьютерных систем параметрического твердотельного
моделирования. Они позволили фиксировать конструкторскую мысль не в виде
плоского чертежа, а в виде трехмерной модели. С каждым годом технические
системы совершенствуются, что влечет за собой и совершенствование систем
автоматизированного проектирования и инженерного анализа. Над программным
комплексом ЛОГОС также проводятся работы по его улучшению, например,
расширяется функционал и список доступных инструментариев.
В результате проделанной работы была изучена среда коллективной
разработки, правила работы с данными, освоены кроссплатформенные библиотеки,
такие как: SDK, VTK, Qt, Cmake. Разработаны алгоритмы «Создание поверхности
протягиванием ребра вдоль вектора направления на заданное расстояние» и
«Создание поверхности вращением кривой вокруг заданной оси», которые были
успешно внедрены в систему и дополнили список инструментариев.
Реализованные операции, в дальнейшем, позволят конечному пользователю
создавать отдельные поверхности деталей конструкции при помощи протягивания и
вращения заданных кривых, что несомненно облегчит достижения поставленных
целей и задач.

Заказать новую

Лучшие эксперты сервиса ждут твоего задания

от 5 000 ₽

Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям

    Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных и с правилами пользования Платформой

    Хочешь уникальную работу?

    Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!

    Андрей С. Тверской государственный университет 2011, математический...
    4.7 (82 отзыва)
    Учился на мат.факе ТвГУ. Любовь к математике там привили на столько, что я, похоже, никогда не перестану этим заниматься! Сейчас работаю в IT и пытаюсь найти время на... Читать все
    Учился на мат.факе ТвГУ. Любовь к математике там привили на столько, что я, похоже, никогда не перестану этим заниматься! Сейчас работаю в IT и пытаюсь найти время на продолжение диссертационной работы... Всегда готов помочь! ;)
    #Кандидатские #Магистерские
    164 Выполненных работы
    Анна К. ТГПУ им.ЛН.Толстого 2010, ФИСиГН, выпускник
    4.6 (30 отзывов)
    Я научный сотрудник федерального музея. Подрабатываю написанием студенческих работ уже 7 лет. 3 года назад начала писать диссертации. Работала на фирмы, а так же помог... Читать все
    Я научный сотрудник федерального музея. Подрабатываю написанием студенческих работ уже 7 лет. 3 года назад начала писать диссертации. Работала на фирмы, а так же помогала студентам, вышедшим на меня по рекомендации.
    #Кандидатские #Магистерские
    37 Выполненных работ
    Татьяна П.
    4.2 (6 отзывов)
    Помогаю студентам с решением задач по ТОЭ и физике на протяжении 9 лет. Пишу диссертацию на соискание степени кандидата технических наук, имею опыт годовой стажировки ... Читать все
    Помогаю студентам с решением задач по ТОЭ и физике на протяжении 9 лет. Пишу диссертацию на соискание степени кандидата технических наук, имею опыт годовой стажировки в одном из крупнейших университетов Германии.
    #Кандидатские #Магистерские
    9 Выполненных работ
    Шагали Е. УрГЭУ 2007, Экономика, преподаватель
    4.4 (59 отзывов)
    Серьезно отношусь к тренировке собственного интеллекта, поэтому постоянно учусь сама и с удовольствием пишу для других. За 15 лет работы выполнила более 600 дипломов и... Читать все
    Серьезно отношусь к тренировке собственного интеллекта, поэтому постоянно учусь сама и с удовольствием пишу для других. За 15 лет работы выполнила более 600 дипломов и диссертаций, Есть любимые темы - они дешевле обойдутся, ибо в радость)
    #Кандидатские #Магистерские
    76 Выполненных работ
    Вики Р.
    5 (44 отзыва)
    Наличие красного диплома УрГЮУ по специальности юрист. Опыт работы в профессии - сфера банкротства. Уровень выполняемых работ - до магистерских диссертаций. Написан... Читать все
    Наличие красного диплома УрГЮУ по специальности юрист. Опыт работы в профессии - сфера банкротства. Уровень выполняемых работ - до магистерских диссертаций. Написание письменных работ для меня в удовольствие.Всегда качественно.
    #Кандидатские #Магистерские
    60 Выполненных работ
    Анна Александровна Б. Воронежский государственный университет инженерных технол...
    4.8 (30 отзывов)
    Окончила магистратуру Воронежского государственного университета в 2009 г. В 2014 г. защитила кандидатскую диссертацию. С 2010 г. преподаю в Воронежском государственно... Читать все
    Окончила магистратуру Воронежского государственного университета в 2009 г. В 2014 г. защитила кандидатскую диссертацию. С 2010 г. преподаю в Воронежском государственном университете инженерных технологий.
    #Кандидатские #Магистерские
    66 Выполненных работ
    Кормчий В.
    4.3 (248 отзывов)
    Специализация: диссертации; дипломные и курсовые работы; научные статьи.
    Специализация: диссертации; дипломные и курсовые работы; научные статьи.
    #Кандидатские #Магистерские
    335 Выполненных работ
    user1250010 Омский государственный университет, 2010, преподаватель,...
    4 (15 отзывов)
    Пишу качественные выпускные квалификационные работы и магистерские диссертации. Опыт написания работ - более восьми лет. Всегда на связи.
    Пишу качественные выпускные квалификационные работы и магистерские диссертации. Опыт написания работ - более восьми лет. Всегда на связи.
    #Кандидатские #Магистерские
    21 Выполненная работа
    Евгений А. доктор, профессор
    5 (154 отзыва)
    Более 40 лет занимаюсь преподавательской деятельностью. Специалист в области философии, логики и социальной работы. Кандидатская диссертация - по логике, докторская - ... Читать все
    Более 40 лет занимаюсь преподавательской деятельностью. Специалист в области философии, логики и социальной работы. Кандидатская диссертация - по логике, докторская - по социальной работе.
    #Кандидатские #Магистерские
    260 Выполненных работ

    Другие учебные работы по предмету

    Кооперативные игры на гиперграфах
    📅 2019год
    🏢 Санкт-Петербургский государственный университет