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

    Последние выполненные заказы

    Хочешь уникальную работу?

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

    Мария Б. преподаватель, кандидат наук
    5 (22 отзыва)
    Окончила специалитет по направлению "Прикладная информатика в экономике", магистратуру по направлению "Торговое дело". Защитила кандидатскую диссертацию по специальнос... Читать все
    Окончила специалитет по направлению "Прикладная информатика в экономике", магистратуру по направлению "Торговое дело". Защитила кандидатскую диссертацию по специальности "Экономика и управление народным хозяйством". Автор научных статей.
    #Кандидатские #Магистерские
    37 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
    Егор В. кандидат наук, доцент
    5 (428 отзывов)
    Здравствуйте. Занимаюсь выполнением работ более 14 лет. Очень большой опыт. Более 400 успешно защищенных дипломов и диссертаций. Берусь только со 100% уверенностью. Ск... Читать все
    Здравствуйте. Занимаюсь выполнением работ более 14 лет. Очень большой опыт. Более 400 успешно защищенных дипломов и диссертаций. Берусь только со 100% уверенностью. Скорее всего Ваш заказ будет выполнен раньше срока.
    #Кандидатские #Магистерские
    694 Выполненных работы
    Анастасия Л. аспирант
    5 (8 отзывов)
    Работаю в сфере метрологического обеспечения. Защищаю кандидатскую диссертацию. Основной профиль: Метрология, стандартизация и сертификация. Оптико-электронное прибост... Читать все
    Работаю в сфере метрологического обеспечения. Защищаю кандидатскую диссертацию. Основной профиль: Метрология, стандартизация и сертификация. Оптико-электронное прибостроение, управление качеством
    #Кандидатские #Магистерские
    10 Выполненных работ
    Алёна В. ВГПУ 2013, исторический, преподаватель
    4.2 (5 отзывов)
    Пишу дипломы, курсовые, диссертации по праву, а также истории и педагогике. Закончила исторический факультет ВГПУ. Имею высшее историческое и дополнительное юридическо... Читать все
    Пишу дипломы, курсовые, диссертации по праву, а также истории и педагогике. Закончила исторический факультет ВГПУ. Имею высшее историческое и дополнительное юридическое образование. В данный момент работаю преподавателем.
    #Кандидатские #Магистерские
    25 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
    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
    Елена С. Таганрогский институт управления и экономики Таганрогский...
    4.4 (93 отзыва)
    Высшее юридическое образование, красный диплом. Более 5 лет стажа работы в суде общей юрисдикции, большой стаж в написании студенческих работ. Специализируюсь на напис... Читать все
    Высшее юридическое образование, красный диплом. Более 5 лет стажа работы в суде общей юрисдикции, большой стаж в написании студенческих работ. Специализируюсь на написании курсовых и дипломных работ, а также диссертационных исследований.
    #Кандидатские #Магистерские
    158 Выполненных работ
    Ольга Р. доктор, профессор
    4.2 (13 отзывов)
    Преподаватель ВУЗа, опыт выполнения студенческих работ на заказ (от рефератов до диссертаций): 20 лет. Образование высшее . Все заказы выполняются в заранее согласован... Читать все
    Преподаватель ВУЗа, опыт выполнения студенческих работ на заказ (от рефератов до диссертаций): 20 лет. Образование высшее . Все заказы выполняются в заранее согласованные сроки и при необходимости дорабатываются по рекомендациям научного руководителя (преподавателя). Буду рада плодотворному и взаимовыгодному сотрудничеству!!! К каждой работе подхожу индивидуально! Всегда готова по любому вопросу договориться с заказчиком! Все работы проверяю на антиплагиат.ру по умолчанию, если в заказе не стоит иное и если это заранее не обговорено!!!
    #Кандидатские #Магистерские
    21 Выполненная работа

    Другие учебные работы по предмету

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