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!

    Дмитрий М. БГАТУ 2001, электрификации, выпускник
    4.8 (17 отзывов)
    Помогаю с выполнением курсовых проектов и контрольных работ по электроснабжению, электроосвещению, электрическим машинам, электротехнике. Занимался наукой, писал стать... Читать все
    Помогаю с выполнением курсовых проектов и контрольных работ по электроснабжению, электроосвещению, электрическим машинам, электротехнике. Занимался наукой, писал статьи, патенты, кандидатскую диссертацию, преподавал. Занимаюсь этим с 2003.
    #Кандидатские #Магистерские
    19 Выполненных работ
    Логик Ф. кандидат наук, доцент
    4.9 (826 отзывов)
    Я - кандидат философских наук, доцент кафедры философии СГЮА. Занимаюсь написанием различного рода работ (научные статьи, курсовые, дипломные работы, магистерские дисс... Читать все
    Я - кандидат философских наук, доцент кафедры философии СГЮА. Занимаюсь написанием различного рода работ (научные статьи, курсовые, дипломные работы, магистерские диссертации, рефераты, контрольные) уже много лет. Качество работ гарантирую.
    #Кандидатские #Магистерские
    1486 Выполненных работ
    Татьяна М. кандидат наук
    5 (285 отзывов)
    Специализируюсь на правовых дипломных работах, магистерских и кандидатских диссертациях
    Специализируюсь на правовых дипломных работах, магистерских и кандидатских диссертациях
    #Кандидатские #Магистерские
    495 Выполненных работ
    Яна К. ТюмГУ 2004, ГМУ, выпускник
    5 (8 отзывов)
    Помощь в написании магистерских диссертаций, курсовых, контрольных работ, рефератов, статей, повышение уникальности текста(ручной рерайт), качественно и в срок, в соот... Читать все
    Помощь в написании магистерских диссертаций, курсовых, контрольных работ, рефератов, статей, повышение уникальности текста(ручной рерайт), качественно и в срок, в соответствии с Вашими требованиями.
    #Кандидатские #Магистерские
    12 Выполненных работ
    Екатерина П. студент
    5 (18 отзывов)
    Работы пишу исключительно сама на основании действующих нормативных правовых актов, монографий, канд. и докт. диссертаций, авторефератов, научных статей. Дополнительно... Читать все
    Работы пишу исключительно сама на основании действующих нормативных правовых актов, монографий, канд. и докт. диссертаций, авторефератов, научных статей. Дополнительно занимаюсь английским языком, уровень владения - Upper-Intermediate.
    #Кандидатские #Магистерские
    39 Выполненных работ
    Лидия К.
    4.5 (330 отзывов)
    Образование высшее (2009 год) педагог-психолог (УрГПУ). В 2013 году получено образование магистр психологии. Опыт преподавательской деятельности в области психологии ... Читать все
    Образование высшее (2009 год) педагог-психолог (УрГПУ). В 2013 году получено образование магистр психологии. Опыт преподавательской деятельности в области психологии и педагогики. Написание диссертаций, ВКР, курсовых и иных видов работ.
    #Кандидатские #Магистерские
    592 Выполненных работы
    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
    Оксана М. Восточноукраинский национальный университет, студент 4 - ...
    4.9 (37 отзывов)
    Возможно выполнение работ по правоведению и политологии. Имею высшее образование менеджера ВЭД и правоведа, защитила кандидатскую и докторскую диссертации по политоло... Читать все
    Возможно выполнение работ по правоведению и политологии. Имею высшее образование менеджера ВЭД и правоведа, защитила кандидатскую и докторскую диссертации по политологии.
    #Кандидатские #Магистерские
    68 Выполненных работ
    Сергей Е. МГУ 2012, физический, выпускник, кандидат наук
    4.9 (5 отзывов)
    Имеется большой опыт написания творческих работ на различных порталах от эссе до кандидатских диссертаций, решения задач и выполнения лабораторных работ по любым напра... Читать все
    Имеется большой опыт написания творческих работ на различных порталах от эссе до кандидатских диссертаций, решения задач и выполнения лабораторных работ по любым направлениям физики, математики, химии и других естественных наук.
    #Кандидатские #Магистерские
    5 Выполненных работ

    Другие учебные работы по предмету

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