|
|
|
In formularea aproape a fiecarui tip de proiect din inginerie este necesara o anumita analiza. Analiza poate presupune analiza la starea de tensiuni a materialelor, calculele pentru transferul de caldura, sau folosirea ecuatiilor diferentiale pentru a exprima comportamentul dinamic al sistemului sau obiectului de proiectat etc. Calculatorul poate ajuta in aceasta munca de analiza. Adeseori, programe specifice de calculator sunt dezvoltate chiar de grupul de analiza pentru a rezolva anumite probleme de proiectare. In alte situatii, sisteme comerciale pot fi folosite in acelasi scop. Un exemplu poate fi analiza de masa a unui obiect care presupune, in cadrul unui sistem CAD, specificarea proprietatilor unui obiect solid ca de exemplu suprafata, greutatea, volumul, centrul de gravitatie si momentul de inertie. Pentru o suprafata plana, calculele corespunzatoare includ perimetrul, aria si proprietatile inertiale.
Al doilea exemplu il constituie modelarea in element-finit. Aceasta reprezinta poate cea mai puternica si importanta proprietate a unui sistem CAD. Majoritatea problemelor in inginerie sunt nedeterminate din punct de vedere static, adica analiza statica a acestora nu permite colectarea de suficienta informatie pentru comportamentul acestora. In metoda elementului finit, obiectul de analizat este impartit intr-un numar mare de elemente finite care formeaza o retea de noduri interconectate unele cu celelalte. Folosind un calculator, intregul obiect poate fi analizat la solicitari diferite, transfer de caldura, vibratie sau alte caracteristici prin observarea comportamentului fiecarui nod din retea. Prin determinarea relatiilor intre compartamentul diferitelor noduri se poate ajunge la comportamentul intregului obiect.
Suficienta informatie poate fi obtinuta prin combinarea urmatoarelor:
echililibrul static pentru fiecare nod;
miscarea geometrica a fiecarui nod;
analiza specifica a fiecarui nod.
Selectia tipului de element (nodurilor) si pozitia acestora este importanta. Unele sisteme CAD au capacitatea de a defini automat nodurile si structura retelei pentru un obiect dat. Operatorul uman trebuie doar sa specifice parametrii pentru modelul de element-finit si sistemul CAD calculeaza comportamentul automat.
Iesirea analizei in element-finit este de obicei cel mai bine reprezentata de sistemul CAD intr-un format grafic pe un terminal. De exemplu, modul de vibratie al unei bare piezoceramice este suprapus peste imaginea originala a barei, ca in figura 10.9. Grafica color este folosita de asemenea pentru accentuarea comparatiei intre obiectul original si cel in vibratie.
Verificarea acuratetii unui proiect sau schite se poate face in mod simplu pe un terminal grafic. Rutinele de autodimensionare si toleranta care atribuie dimensiuni suprafetelor sau muchiilor de prelucrat indicate de operator ajuta la minimizarea erorilor. Sistemele CAD permit chiar marirea unor zone partiale ale desenului (zoom-are) pentru o observare mai atenta a detaliilor si pentru o eventuala corectare a greselilor. O alta tehnica importanta introdusa de sistemele CAD este stratificarea (layering). Aceasta inseamna, de exemplu, suprapunerea schitei geometrice a unui obiect cu forma finala de turnare, in acest fel putandu-se observa daca materialul brut este suficient pentru a acoperi dimensiunile obiectului. Pentru verificarea interferentei unor componente in comportarea globala a unui obiect se foloseste tehnica analizei dinamice. Sistemele CAD permit simularea miscarii unor mecanisme simple, ca de exemplu mecanisme de tip biela-manivela, scripeti, lagare, rulmenti sau simple legaturi intre componente si ajuta la verificarea interferentei dintre acestea.
Figura 10.9. Moduri de vibratie ale unei lamele piezoceramice(modele realizate cu ANSYS 5.0)
