Autodesk inventor server engine что это
Не будет преувеличением сказать, что вопросы разработки и производства оборудования для внутритрубной дефектоскопии магистральных газо- и нефтепроводов имеют высокую и постоянную актуальность. Причем сказанное справедливо как для отечественных реалий, так и для зарубежного рынка, где также существует необходимость обслуживания магистральных трубопроводов.
Слишком велика цена ошибки при выявлении и устранении дефектов трубопроводов, транспортирующих нефть или газ, — последствия могут быть поистине катастрофическими.
Стоит ли говорить, что при создании современных комплексов для надежной дефектоскопии трубопроводов невозможно обойтись без адекватных средств автоматизации процесса проектирования, без организации и налаживания коллективной работы, без создания системы документооборота.
Александр Соколов — компания «АйДиТи», ведущий специалист по направлению «Машиностроение» и внедрению программного обеспечения, авторизованный инструктор Autodesk | Роман Катаев — НПО «Спектр» ЗАО НПО «Спецнефтегаз», специалист отдела информационных технологий |
В настоящей публикации мы поделимся практическим опытом по внедрению Autodesk Inventor и Autodesk Vault в НПО «Спектр», проектном подразделении ЗАО НПО «Спецнефтегаз», при проектировании сложных изделий. Кроме того, мы покажем, что разумные инвестиции в информационные технологии не только с лихвой окупают себя, но и, более того, обеспечивают вполне реальную выгоду, способствуя повышению конкурентоспособности предприятия в целом.
Статья может представлять интерес для профильных специалистов (как в сфере информационных технологий, так и в сфере проектирования), а также для руководителей различного уровня. Первые могут почерпнуть информацию о том, как эффективнее и надежнее наладить коллективную работу, удобнее обновить существующую версию программного продукта, быстрее и проще установить и настроить ПО. Вторые могут на реальном примере убедиться в том, что инвестиции в САПР — это перспективное и объективно полезное дело.
НПО «Спектр» уже достаточно давно (без малого десяток лет) активно внедряет САПР для решения практических задач предприятия в проектировании высокоточных и сложных изделий. Понятно, что создание такого рода продукции сопровождается значительным объемом проектноконструкторских работ, к качеству которых предъявляются высочайшие требования.
На рис. 13 представлены лишь некоторые из тех разработок, которые производит НПО «Спектр», но даже они дают представление о степени сложности геометрии проектируемых изделий. Например, на рис. 1 можно увидеть изображение изделия, состоящего из порядка 30 тыс. деталей, на рис. 2 представлена сборка, содержащая около 50 тыс. деталей, а рис. 3 демонстрирует крупный фрагмент одной из сборок.
Успешная реализация этих и других проектов в НПО «Спектр» во многом зиждется на продуманной политике руководства предприятия в области внедрения программного обеспечения, в частности решений САПР, а также на высоком профессионализме и опыте сотрудников отдела информационных технологий.
Новый подход при создании современной САПР
Autodesk Inventor — это новая, современная САПР для конструирования машин и механизмов, использующая возможности операционной системы Microsoft Windows. Инструментальные средства Autodesk Inventor обеспечивают полный цикл конструирования и создания конструкторской документации. Есть четыре основных показателя, которые позволяют считать Autodesk Inventor самой современной САПР:
- значительно сокращается цикл разработки модели конструкции;
- реализована возможность совместной работы над конструкцией всех разработчиков, включая группы инженеров, находящихся на большом удалении друг от друга;
- реализована возможность ввода пользовательских примитивов в параметрическом виде с целью последующего повторного использования;
- обеспечивается доступ к трехмерной модели конструкции не только для разработчиков, но и для всех групп пользователей, задействованных в работе над проектом.
Эти четыре важных эксплуатационных показателя подкреплены пятью новинками в области технологии трехмерного моделирования и пространственного конструирования, реализованными компанией Autodesk, Inc. в программе Autodesk Inventor:
- адаптивное конструирование;
- адаптивная компоновка;
- встроенный конструктор элементов;
- инструментарий, обеспечивающий совместную работу над конструкцией;
- системы поддержки и сопровождения процесса конструирования.
Давайте подробно рассмотрим все новинки технологии конструирования и работы над чертежами и проектами, реализованные в Autodesk Inventor.
Эффективная разработка крупных сборочных единиц с использованием интеллектуального механизма адаптивных данных
Файлы, создаваемые разработчиками моделей узлов механических систем, содержат много типов данных, включая граничные условия (для твердых тел), информацию, определяющую свойства объекта и его конфигурацию. Обычно при открытии файлов с моделями большинство программ для моделирования загружают все данные из них в основную память. При загрузке крупных сборок это обычно приводит к ошибкам из-за отсутствия свободных страниц памяти или отсутствия места для организации временных файлов на жестком диске, хотя в большинстве случаев пользователю не требуется полный доступ к информации обо всей модели. Autodesk Inventor предлагает новейшее решение этих проблем с использованием механизма адаптивных данных. При использовании этого механизма множество типов данных хранится в одном файле в отдельных его сегментах. Этот сегментированный файл позволяет автоматически получать характеристики оптимизированной системы путем загрузки только тех сегментов, которые в настоящее время требуются для работы. Другие сегменты загружаются по запросу, если они потребуются. Механизм адаптивных данных является полностью ассоциативным, и это гарантирует, что все конструкционные элементы, которые могут быть использованы в процессе работы над проектом, всегда несут в себе самую последнюю информацию обо всех операциях и обновлениях, совершенных над ними. Этот механизм охватывает как сборочные узлы и конструкции, так и отдельные подузлы, детали, рабочие чертежи и все сопроводительные документы, относящиеся к данному проекту.
Ввод и использование параметрических элементов
В Autodesk Inventor реализована уникальная функция, которая называется «Конструктор Элементов». Эта функция (рис. 6) позволяет без труда осуществить ввод любого элемента, описанного набором различных параметров в рабочую среду Autodesk Inventor. После этого с помощью специального модуля (Мастера элементов) любой пользователь может вызвать этот элемент на рабочий экран и задать параметры, определяющие конфигурацию данного элемента. Ввод информации может быть не только в виде конкретных значений заданных параметров, но и в виде диапазона их значений.
Сборки механизмов
Нормальное функционирование механизмов является основополагающим при конструировании многих узлов и сборочных единиц. Для оценки характеристик их работы пользователю обычно требуются дополнительные специализированные программные средства. В процессе работы над анализом конструкции эти программные средства должны обладать возможностью кинематического анализа взаимодействия всех элементов системы, возможностями для оценки диапазона их перемещений в рамках заданных допусков (рис. 4).
В настоящее время большинство современных систем пространственного конструирования обладает ограниченными возможностями кинематического анализа элементов конструкции. Возможности параметрического конструирования накладывают определенные ограничения на анализ модели при наличии несанкционированного пересечения деталей в конструкции. Адаптивная технология Autodesk Inventor позволила избавиться от этих проблем за счет исключения параметрических зависимостей.
Рассмотрим пример, созданный с помощью системы параметрического моделирования (рис. 5).
На рисунке схематично показано начальное положение качающегося рычага, для которого при создании окружности, определяющей базу рычага, использовались параметрические зависимости. Поскольку зависимости являются параметрическими, пользователь не может динамически перетащить рычаг в сборку. С помощью Autodesk Inventor пользователь будет создавать стандартную сборку, имеющую полную взаимосвязь между двумя осями, что позволяет полностью поворачивать рычаг вокруг шарнира.
Адаптивная компоновка
Адаптивная технология также позволяет улучшить процесс разработки компоновок конструкции. На ранних этапах конструирования пользователь часто не знает, какую форму имеют отдельные детали. Поэтому он предпочитает пользоваться абстрактными конструкциями, которые часто представляют собой простые 2D-рисунки или эскизы (рис. 3).
Autodesk Inventor облегчает эту последовательность выполняемых действий за счет предоставления пользователю возможности создания сборочных конструкций, в которых некоторые детали представлены схематично, а другие являются полностью определенными трехмерными моделями. Когда завершается создание общей конструкции модели, система может изменить форму детали, представленную в виде рисунка или эскиза, и наложить все взаимные связи для данной детали в конструкции таким образом, как это предусмотрено пользователем на начальном этапе работы над конструкцией.
Возможности геометрического моделирования
Autodesk Inventor включает весь набор функций для объемного твердотельного моделирования, которые могут потребоваться в процессе работы над моделями сложных узлов и деталей. Моделирование начинается с использования динамического мастера эскизов с интерактивным определением интеллектуальных профилей, строящихся с использованием линий, дуг и сплайнов. Мастер эскизов представляет собой графический редактор, связанный с логическим решателем, с помощью которого не только принимаются решения в процессе работы над эскизами, но и накладываются ограничения на связи между элементами конструкции. Ограничения определяются и накладываются автоматически, в зависимости от вида конструкции. Эскизы сохраняют свои свойства независимо от того, где используются их фрагменты. Это позволяет пользователям перетаскивать элементы эскизов в реальном времени в соответствии с ранее установленными правилами их включения в сборку. Эскизы могут содержать много различных элементов (например, крепеж в виде хомутов, скоб и т.д.), которые обнаруживаются и идентифицируются автоматически. Элементы, имеющие сложную геометрию, могут быть созданы с использованием функций выдавливания, вращения, развертки, протяжки профиля по заданной траектории и т.д. Также легко могут быть созданы детали сложных форм, включающих комбинации канавок, фасок, скосов, галтелей, различных типов углов, отверстий, оболочек и сложных пространственных элементов. Свойства и ограничения могут быть определены для отдельных элементов как в процессе их разработки, так и непосредственно в момент их включения в сборку. Все эти свойства и ограничения могут быть также переопределены или отредактированы с использованием среды адаптивного конструирования.
Структура и организация работы
Электронные макеты изделий проектируются на предприятии в Autodesk Inventor, а все файлы хранятся в системе документооборота Autodesk Vault. На рис. 4 представлен прототип структуры одного из основных сегментов информационной сети предприятия.
Как видно из схемы, на предприятии работает конструкторский отдел, а также производство с отдельным участком ЧПУ. Эти подразделения должны взаимодействовать с файловым сервером, на котором хранятся все разработки, и принтсервером, к которому подключены все принтеры и плоттеры. В скобках заметим, что если разработки хранятся на рабочих станциях пользователей, то о таких разработках, как правило, знают только сами пользователи.
Конструкторский отдел предприятия в своей работе использует Autodesk Inventor Professional, в котором проектируются изделия, выполняются прочностные расчеты и выпускаются чертежи. В качестве системы для хранения и обмена данными служит Autodesk Vault.
Компания «АйДиТи» — один из ведущих отечественных поставщиков лицензионного программного и аппаратного обеспечения, системный интегратор в области САПР и ГИС по всем отраслевым направлениям.
Компания «АйДиТи» осуществляет:
- поставки, как корпоративные, так и розничные, лицензионного программного обеспечения и оборудования для рабочих мест, офисов и центров обработки данных;
- консалтинг и внедрение САПР и ГИС;
- разработку и реализацию проектов ИTинфраструктуры;
- управление активами ПО (Software Asset Management, SAM);
- техническую поддержку и обучение.
Компания обладает высшими партнерскими статусами крупнейших мировых разработчиков, таких как Autodesk, Microsoft, Adobe, Corel, Kaspersky Lab, VMware, и сотрудничает со всеми ведущими производителями программного и аппаратного обеспечения.
Заказчики «АйДиТи» — это тысячи государственных и коммерческих организаций, а также частных пользователей, работающих в различных отраслях.
Система менеджмента качества «АйДиТи» сертифицирована и соответствует ГОСТ Р ИСО 90012008.
«АйДиТи» ведет свою деятельность по всей территории России.
Офисы компании:
«АйДиТи — Центральный офис»
«АйДиТи — СевероЗапад»
«АйДиТи — Урал»
«АйДиТи — Северный Кавказ»
«АйДиТи — Юг»
Именно к его хранилищу обращаются специалисты участка станков ЧПУ, ведь CAMсистема и, в итоге, сами станки ЧПУ используют электронные макеты, выполненные в Autodesk Inventor на основе технологии цифровых прототипов. Кроме того, в подразделении в определенных ситуациях используется и Autodesk Inventor LT. Почему именно LT? Да просто иногда электронные макеты изделий, поступающие на участок ЧПУ, являются излишне сложными для CAMсистемы — например в тех случаях, когда на криволинейных поверхностях располагаются отверстия либо в изделии имеются фаски, которые изготавливаются на других участках предприятия. Реальный опыт работы свидетельствует о том, что в используемой CAMсистеме переделать геометрию изделия достаточно сложно и решение этой задачи требует приобретения дополнительных дорогостоящих модулей, что, конечно, нерентабельно. А вот Autodesk Inventor LT, который ощутимо дешевле полнофункциональной версии, позволяет открыть и отредактировать деталь в объеме, вполне достаточном для подготовки программы изготовления детали на станке с ЧПУ.
Производство и смежники в своей работе также обращаются к Autodesk Vault, в котором они просматривают детали, чертежи и спецификации, а также используют ERPсистему, в которой формируются заказы на закупку и производство, осуществляется управленческий учет и контроль этих процессов.
Анализ программных продуктов, применяемых в различных подразделениях предприятия, позволяет разработать функциональную структуру информационной сети, учитывая специфику проектирования и производства:
- для конструкторов необходимы рабочие станции с Autodesk Inventor Professional и Autodesk Vault;
- для участка ЧПУ — рабочие станции с Autodesk Inventor LT, Autodesk Vault и CAMсистемой;
- для производства, управления и главного конструктора — рабочие станции с Autodesk Vault.
Как уже было сказано, на вершине пирамиды информационной сети, о которой идет речь, находятся серверы: сервер для хранения данных Autodesk Vault, файловый сервер, сервер печати и отдельный сервер приложений Remote APP (рис. 5).
По роду своей деятельности многие специалисты в своей работе нуждаются в использовании Autodesk Vault. Для того чтобы не сталкиваться с проблемами и сложностями установки продукта на рабочие станции «смежников», в НПО «Спектр» пошли по варианту использования удаленных приложений. В этом случае клиентская часть (Vault Explorer) устанавливается на сервере, а пользователи применяют ее как программу в терминальном режиме. Это позволяет значительно упростить процедуру обновления ПО, а также гарантирует работу пользователя только с актуальной версией продукта, причем с любого компьютера в сети предприятия, даже при подключении извне. При этом клиентские машины не обязательно должны работать с операционными системами Microsoft, это могут быть и компьютеры под управлением, например, Linux.
Совместная работа над проектом
При работе в составе группы пользователям необходимо знать, кто в настоящий момент работает над конструкцией и какого рода изменения в нее вносятся. Autodesk Inventor имеет специальный модуль, который занимается отслеживанием процесса конструирования. Он позволяет любому члену конструкторской группы работать над конструкцией, видеть, какие файлы кем используются. Это дает возможность всем членам группы знать о текущем состоянии конструкции в любой момент времени, о внесенных изменениях и доработках различных ее деталей и узлов в целом. Этот модуль также позволяет пользователям вернуться назад и просмотреть варианты конструкции до внесения изменений. С помощью модуля отслеживания пользователь может задать конструкции уникальные свойства, сопроводив их соответствующим описанием. Далее пользователь может использовать эту информацию для поиска документов, отчетов и любых данных, прямо или косвенно связанных с этой конструкцией. Модуль отслеживания может быть передан членам конструкторской группы, работающим без Autodesk Inventor, что позволяет им быть в курсе всех модификаций проекта, редактировать конструкцию, ее атрибуты или как-то иначе осуществлять контроль за процессом конструирования.
Кроме модуля отслеживания конструирования, в состав Autodesk Inventor входит еще один интересный модуль под названием «Записная книжка конструктора» (рис. 7).
С помощью Записной книжки пользователь может присоединить к модели или узлу интересующие его вопросы, свои размышления или требования, которые он хочет адресовать своим коллегам, одновременно с ним участвующим в разработке данного узла. «Приклеиваемые» таким образом комментарии и замечания добавляются в 3D-модель и соответственно воспроизводятся и в Записных книжках других участников проекта.
Адаптивное конструирование
В Autodesk Inventor при создании модели конструкции из отдельных узлов и сборок реализована процедура обеспечения их строгой взаимосвязи друг с другом для последующей точной сборки общей конструкции в целом. Пользовательская модель дает возможность разрабатывать конструкции узлов и механизмов независимо от конфигурации конструкции, ее параметров или размеров. Это делается путем определения критериев сборки деталей. Определение «cоответствия» базируется на том, как узлы и детали должны располагаться в сборках. При этом автоматически определяются размеры и пространственное расположение деталей. Этот революционный подход в реализации технологии моделирования значительно превосходит традиционные параметрические или вариационные модели тем, что он позволяет непосредственно устанавливать взаимосвязи между элементами в сборочных единицах независимо от порядка и времени их создания. С появлением технологии адаптивного конструирования, реализованной в Autodesk Inventor, больше не требуется с большой точностью прорисовывать все элементы конструкции каждой детали. Их конфигурация определяется непосредственно в сборках на основе того, как отдельные детали стыкуются друг с другом.
Autodesk Inventor также поддерживает традиционный параметрический метод моделирования, который обычно применяется в настоящее время. При его использовании взаимосвязь между элементами конструкции устанавливается за счет решения уравнений для размерных цепочек соответствующих взаимосвязанных частей этих элементов (рис. 1).
При этом Autodesk Inventor уходит от чисто параметрического подхода к конструированию за счет использования метода непосредственной вставки и подгонки элементов, названного методом адаптивной сборки. При его использовании нужно просто определить те поверхности, которые соединяются вместе или взаимодействуют друг с другом. При этом пользователь освобождается от обременительной работы по упорядочению параметрических зависимостей, в результате задания которых появляются конструкции, которые не могут быть изменены (рис. 2).
Установка, настройка, оборудование
Необходимые сведения по установке и настройке серверной части Autodesk Vault изложены в замечательной инструкции «Advanced Configuration Guide for Autodesk Vault Server», которую можно скачать с сайта Autodesk. Поэтому здесь мы позволим себе лишь вкратце поделиться собственным опытом.
Autodesk Vault Server можно устанавливать как на серверные ОС, так и на клиентскую операционную систему. Дисковое пространство определяется объемом имеющихся данных и количеством уже сделанных моделей.
ЗАО НПО «Спецнефтегаз» разрабатывает, производит и эксплуатирует базовые комплексы для внутритрубной дефектоскопии магистральных трубопроводов. Оборудование для внутритрубной инспекции магистральных трубопроводов диаметром от 273 до 1420 мм обеспечивает выполнение всех технологических операций: очистку внутренней полости трубопровода и магнитную подготовку стенок труб к проведению инспекции, калибровку и электронную профилеметрию, магнитную дефектоскопию и дефектометрию.
Особую актуальность имеют дефектоскопы поперечного намагничивания (ДМТП) и электромагнитноакустические снаряды (ДЭМАТ), позволяющие эффективно выявлять стресскоррозионные повреждения трубопроводов, в том числе малораскрытые трещины трубопроводов.
Дефектоскопы ЗАО «НПО «Спецнефтегаз» сертифицированы в России и за рубежом.
В НПО «Спектр» под Autodesk Vault Server выделен виртуальный сервер с 4 Гбайт оперативной памяти, операционной системой Windows Server 2008 R2 и системой управления базами данных Microsoft SQL 2008 R2 Express, которая поддерживает базы данных размером до 10 Гбайт, являясь при этом бесплатной системой. Количество файлов в хранилище — более 230 тыс. (наработки за несколько лет эксплуатации системы). Среднее количество версий файлов, созданных Autodesk Vault, — 2,58. На данный момент максимальная версия файла в хранилище — 150. Объем базы данных составляет 7 Гбайт при размере файлового хранилища 150 Гбайт.
Технология цифровых прототипов (электронного макетирования) Autodesk объединяет проектные данные из всех стадий проектнопроизводственного цикла в единую цифровую модель, которая воссоздается в Autodesk Inventor. Специалисты получают возможность проектировать изделия, визуализировать их, проводить инженерные расчеты и анализ. Благодаря передовой технологии, без особого труда встраиваемой в привычный рабочий процесс, снижается потребность в дорогостоящих опытных образцах.
При необходимости обновления сервера предварительно следует выполнить резервное копирование хранилища баз данных. Поскольку при установке новой версии продукта пользователю будут предложены и новые библиотеки стандартных компонентов, в большинстве случаев имеет смысл выполнять бэкап лишь тех библиотек, в которых создавались новые компоненты.
Autodesk, Inc. — мировой лидер в области решений для 3Dдизайна, проектирования и создания виртуальной реальности. Все компании из списка Fortune 100 применяют инструменты Autodesk, чтобы проектировать, моделировать и визуализировать свои идеи для экономии времени и денег, улучшения качества продукции и скорейшего внедрения инноваций.
Начиная с выпуска AutoCAD в 1982 году компания разработала широчайший спектр инновационных программ, позволяющих инженерам, архитекторам и конструкторам испытывать свои идеи еще до их реализации.
Выбор способа установки Autodesk Inventor зависит от количества рабочих мест. Если их мало, то ПО устанавливается непосредственно на каждом компьютере. Однако при наличии десятков или сотен машин разумнее использовать механизм развертывания с общего сетевого файлового ресурса. Объем папки развертывания пакета Autodesk Product Design Suite, включающего Autodesk Inventor Professional, AutoCAD Mechanical и Autodesk Vault Basic, занимает немногим более 20 Гбайт.
Перед установкой новой версии важно правильно удалить предыдущую. Обязательно нужно интегрировать в развертывание все доступные на данный момент обновления (сервис паки), чтобы потом не тратить время на их дополнительную установку. Рекомендуется объединить эти обновления в файле административного образа. В этом случае продукт будет установлен сразу со всеми обновлениями. Следует определиться и с порядком дальнейших обновлений ПО: будет ли пользователь сам выполнять обновления, или эта задача станет прерогативой одного из ИТспециалистов.
Autodesk Vault — семейство программных продуктов, позволяющее проектным и производственным подразделениям управлять разработкой изделий, расчетами, испытаниями, выпуском рабочей документации. В семейство Autodesk Vault входят следующие средства управления данными: Autodesk Vault Basic, Autodesk Vault Workgroup и Autodesk Vault Professional.
Благодаря контролю версий вы можете лучше управлять данными проекта. Быстрый поиск и возможность повторного использования данных улучшают обработку инженерной информации.
Если предполагается использовать обе версии разрядности приложения (32 и 64), то нужно создавать и два разных развертывания. Устанавливать программы следует в недиалоговом режиме, чтобы после запуска развертывания программа установки не беспокоила пользователя никакими запросами.
При использовании одновременно на разных компьютерах сетевых и локальных лицензий для них необходимо создавать отдельные развертывания, что не является обязательным для разных серийных номеров (существует возможность смены или объединения серийных номеров).
Если пользователям нужны одинаковые или специфические настройки, то их необходимо выполнить заранее, а затем при создании развертывания импортировать их в процессе установки.
Библиотеки компонентов размещаются на сервере хранилища Autodesk (а не локально на каждом рабочем месте), что очень удобно с точки зрения эффективности использования и управления ресурсами, поскольку все установленные Autodesk Inventor будут обращаться к единой библиотеке.
Необходимо также определить, нужен ли пользователю доступ к интерактивным ресурсам, отправке отчетов об ошибках (с участием пользователя или без) и включению в эти отчеты имени компьютера.
При возникновении проблем с интернеттрафиком либо вообще с наличием Интернета следует скачать с сайта Autodesk и установить справочную систему продуктов Autodesk для работы с ней в автономном режиме.
Необходимо также подготовить ряд общих сетевых ресурсов для следующих стандартных папок: Design Data — библиотеки стилей и другие проектные данные, Templates — папка с шаблонами, Content Center — папка для хранения стандартных изделий.
При установке ПО важно обратить внимание на выполнение ряда простых действий, которые в дальнейшем обеспечат более производительную и комфортную работу с большими сборками:
- отключить те включенные по умолчанию настройки, которыми вы наверняка пользоваться не будете;
- избавиться от неиспользуемых стилей, особенно при работе с файлами из предыдущих версий;
- настроить время смены вида и частоту кадров — от них зависит, как будет вести себя сборка при вращении: двигаться быстро, но рывками, либо красиво отрисовываться, но вращаться медленно;
- выключить ряд параметров на вкладке «Сборка», а именно: «Обновить вручную», «Включить анализ избыточных взаимосвязей» и «Включить анализ сбоев связанных взаимозависимостей»;
- использовать режим «экспресс», в котором сборки с количеством деталей выше заданного будут открываться гораздо быстрее (когда потребуется сборка целиком, можно подгрузить все компоненты полностью);
- при переходе к новой версии конвертировать файлы в текущую посредством планировщика заданий;
- создавать подстановки, когда сборка заменяется деталью, а также упрощенные детали в случаях сложных сборок, состоящих из большого количества мелких компонентов (лучше разорвать связь с исходной сборкой, несмотря на то, что при изменении сборки деталь не поменяется).
Конфигурация рабочей станции также самым непосредственным образом влияет на качество и удобство работы в программном продукте, особенно в случае с большими сборками. Выделим самые ресурсоемкие операции: открытие сборок и чертежей, работа со сборками, добавление различных массивов, просто браузинг (перемещение, вращение и т.д.) по сборке.
На основе специально проведенного собственного тестирования в НПО «Спектр» пришли к выводу, что сегодня комфортную работу с Autodesk Inventor обеспечивает компьютер с установленной Windows 7 64bit. Именно 64разрядная версия позволяет не испытывать проблем с поддержкой оперативной памяти более 3 Гбайт.
Как правило, даже при работе с большими сборками и выпуске чертежей по ним хватает двухъядерного процессора. Использование четырехъядерных процессоров оправдывает себя при работе с чертежами больших сборок с размещением большого количества видов и с частым их открытием — в этом случае желателен топовый процессор с максимальной тактовой частотой.
Программный комплекс Autodesk Product Design Suit
Место на диске и оперативная память, как известно, лишними не бывают, особенно на ноутбуках. Сегодня пойдет речь об удалении лишнего из уже установленного 3ds max. Это не только освободит место на диске, но и может ускорить запуск 3ds max. Да и лишние модули явно не увеличат скорость работы и стабильность программы. Приступим к чистке.
Для начала попробуем воспользоваться специальной утилитой, которая ставится с самим 3ds max. В Windows, в Меню Пуск вбиваем в поиск Uninstall Tool (без кавычек). Найдется программа удаления продуктов Autodesk. Открываем ее:
Выбираем все, что касается Material Library в разделе 3ds max. Она занимает около 2 Гигабайт на жестком диске.
Material Library - стандартная библиотека текстур самого 3ds max - занимает много места на диске, но популярностью она не пользуется. Перед удалением, конечно, можно посмотреть, из чего она состоит. Она лежит в папке: C:\Program Files\Common Files\Autodesk Shared\Materials\Textures\
Теперь выбираем галочки:
Autodesk Revit Interoperability - Занимает около 1 Гигабайта.
Civil View for 3ds max - Занимает около 600 Мегабайт.
Autodesk inventor Server Engine - Занимает около 650 Мегабайт.
Это приложения для обмена данными между 3ds max и другими продуктами Autоdesk. Если пользуетесь программами Revit, Civil View или Autоdesk inventor, то соответствующие галочки лучше оставить. Если нет - смело удаляем.
У вас будут выбраны следующие пункты:
Как видите, удалить можно почти все из списка, не считая самого 3ds max. И, конечно, других нужных вам программ от Autodesk, которые могут быть в этом списке. Теперь внизу окна нажимаем Удалить .
Остальное можно очистить уже средствами Windows. Идем в Установку и удаление программ (можно открыть через Мой компьютер или найти в панели управления).
Теперь находим и удаляем MAXtoA ( Кстати, в старых версиях 3ds max его нет). Это рендер Arnold Render, но вы, скорее всего, работаете в Corona Render или V-Ray, и он вам не нужен. Но если вы им не пользуетесь, он все равно загружается вместе с 3ds max, тормозя старт программы.
Кстати, всегда можно вернуть удаленные компоненты, заново запустив установку 3ds Max вашей версии – при этом сам 3ds Max не будет переустанавливаться, если он уже установлен. Вы сможете выбрать только нужные вам компоненты. Как это делается, видно на изображениях ниже. При переустановке вернется и Autodesk Application Manager, его можно повторно вручную удалить.
Как приятно чувствовать, когда у вас есть, допустим, кухонный комбайн, который делает все. Вот только существует одна не то чтобы проблема, но особенность. Из всего обилия возможностей вашего комбайна вы регулярно используете только 20%, а места агрегат занимает много, да и стоил прилично. Вот если бы можно бы оставить только то, что нужно!
Также и инженерном анализе САПР. Мощный и дорогой расчетный комплекс позволяет чувствовать уверенность в решении любой задачи. С ним сравнивают другие решения, а продукция, которая выполнена с его применением априори качественная. Но используются ли все его возможности пропорционально затратам на приобретение?
Как обстоит с этим вопросом у Autodesk? Трудно поверить, но у компании-лидера в производстве САПР отсутствует мощный мультифизический расчетный комплекс. Дело в том, что компания четко понимает образ пользователя и что ему чаще всего требуется. Напомним, что это конструкторские отделы или команды, которым необходим оперативный вывод на рынок новой продукции. В случае доработок, их можно сделать в кратчайшие сроки. Мощные расчетные комплексы здесь не подходят. Тогда Autodesk решает сделать основным элементом свой продукт Inventor Nastran.
Это решение для прочностных расчетов. В отличие от модуля в Inventor Professional, его возможности в разы больше. Но почему он является основным? Дело в том, что его можно использовать совместно с другими решениями для инженерного анализа – Autodesk CFD и Moldflow. Интересно как?
Начинаем с анализа потоков в Autodesk CFD. Этот продукт – отличное решение, если вам нужно заглянуть внутрь конструкции и понять, как ведут себя жидкость или газ, где присутствуют вредные завихрения. Конечно, вы узнаете скорость и температуру. При желании эти данные можно представить в удобном графическом виде. При этом часто необходимо понять, как эти потоки влияют на прочность конструкции. Увы в Autodesk CFD нельзя провести прочностной анализ. Как бы здесь пригодились мультифизические возможности! Но у нас есть Inventor Nastran. Давайте посмотрим, как он помогает в решении этой задачи.
Имея завершенный и сохраненный CFD расчет, мы можем импортировать его в Inventor Nastran. Для этого открываем модель и на этапе задания нагрузок выбираем тип From Output. Указываем путь к результатам расчета. Вы должны увидеть в выпадающих списках выбор сценария расчета и вид результата – температура или давление. Теперь у вас есть нагрузка. Дело за малым – нужно до конца настроить расчетную модель и запустить анализ.
Таким образом вы получаете решение задачи, которое по силам, казалось бы, только программному комплексу с междисциплинарными возможностями. Но это еще не всё.
С металлическими деталями все понятно. А что с прочностью у пластиковых изделий? Многие из них производятся методом литья под давлением, и здесь таится опасность. Дело в том, что структура отлитой детали на одинаковая в разных её точках. Увы, такова особенность литья – где-то материал плотнее, где-то присутствуют поры. Естественно это отражается на прочности. Как определить это влияние?
За литье пластика отвечает продукт Autodesk Moldflow. Смоделированную в нем деталь отправляем в AME (Advanced Material Exchange). AME – модуль, содержащийся в HELIUS PFA. HELIUS PFA – продукт Autodesk для анализа композитов. В Inventor Nastran мы задаем нагрузки, материал, разбиваем на сетку элементов и тоже отправляем в AME. Далее там происходит наложение этих данных на данные из Moldflow.
Получив эту информацию, вы можете изменить конструкцию, чтобы деталь без поломок служила на протяжении всего заданного срока эксплуатации. Без взаимодействия этих программ нам бы не удалось правильно выполнить анализ.
Если обратить внимание исключительно на решения для прочностного анализа – модуль в Inventor Professional, Fusion 360, Inventor Nastran, – то отталкиваясь от более слабых программ, вы при желании может провести более глубокий и разносторонний анализ прочности в Inventor Nastran. В нем вы найдете расчет температурных напряжений, усталости, сложных вибрационных задач и прочее.
Таким образом, наличие Inventor Nastran предоставляет отличную платформу для расчета конструкции. К нему вы можете добавить другие программы и при необходимости выполнить более сложные расчеты. Примечательно, что вы принимаете решение о расширении парка программного обеспечения по мере роста сложности задач.
Но и это еще не все! Огромный плюс в том, что Inventor Nastran доступен в составе коллекции программ Product Design and Manufacturing Collection (PDMC), цена которого сравнима со стоимостью Inventor Professional. И уж точно цена коллекции будет меньше двух продуктов из нее, если приобретать их отдельно .
Становится понятно, за счет чего небольшие компании могут использовать современный САПР и быстро выводить продукцию на рынок с минимальными затратами на программное обеспечение. Позиционирование Inventor Nastran как ключевого элемента инженерного анализа только дополняет эту тактику Autodesk.
Билборды, пожалуй, – самые опасные из существующих видов рекламных носителей. Их конструкция должна быть достаточно прочной, чтобы противостоять штормовому ветру. Кто бы мог подумать, что для создания таких простых форм необходимы современные технологии проектирования, обеспечивающие их прочность. Из этой статьи вы узнаете о современном подходе к разработке держателей для билбордов.
Рекламные щиты бывают разных форм и конфигураций. Мы выберем одну, на примере которой покажем совместную работу Autodesk CFD и Inventor Nastran , чтобы вы поняли, как лучше использовать в связке эти инструменты. И не волнуйтесь, речь пойдет лишь о подходе, не будем грузить вас ламинарным потоком, Навье-Стоксом и прочей турбулентностью.
Конструкция, выбранная для этого исследования, представляет собой консольные панели на одной опоре. Это позволяет нам анализировать худший вариант направления ветровой нагрузки – перпендикулярно щитам. Общий подход здесь заключается в том, чтобы начать с простого, проверить выводы, а затем усложнить расчет.
В ясную безветренную погоду рекламный щит вызывает только один вопрос расчетчика: как упростить тебя для анализа?
В ясную безветренную погоду рекламный щит вызывает только один вопрос расчетчика: как упростить тебя для анализа?
Одной из классических проблем при расчетах является необходимость упрощения уже готовой модели. В нашем случае полностью детализированная модель Inventor не вполне подходит для расчета в Autodesk CFD. Нам не нужна подробная геометрия, скорее – контуры детали.
Другими словами, попытка перенести более 150 деталей из CAD в CFD-систему будет пустой тратой времени и, скорее всего, вашей головной болью, какое бы ПО вы ни использовали. Мы выберем иную стратегию – постараемся свести модель к одному объекту, чтобы затем использовать ее для создания формы в расчетной области. В CFD основное внимание уделяется анализу воздуха вокруг конструкции.
Такое упрощение довольно легко сделать в Inventor. Параметрическое моделирование позволяет нам легко создавать и изменять расчетную область воздуха вокруг нашей структуры, чтобы управлять плотностью сетки по мере необходимости.
Мы решили использовать графики скорости ветра в районе Чикаго в ноябре 2019, из которых извлекли наши скорости для расчета.
Получив всё необходимое для начала моделирования, мы сразу же перешли в Autodesk CFD и построили нашу модель, используя соответствующие граничные условия. Анализ начинается с грубого расчета, который оценивается на корректность. Например, мы знаем среднюю скорость ветра – она равна 16 км/ч. Если скорость на границе расчетной области близка к скорости потока, возникает дополнительное сопротивление, и мы получаем ошибку в анализе. Если расчетная область слишком велика, время расчета окажется слишком большим.
Чтобы оптимизировать расчетную область, мы использовали поверхность постоянных значений для скорости 16 км/ч и наблюдали за её формой. Затем изменяли размер виртуальной аэродинамической трубы, которую создали. После нескольких итераций удалось довольно сильно сократить размер расчетной области, а затем включить в расчет более мелкие детали рекламного щита. Это повышает точность определения аэродинамической силы.
Итерационный подход для определения расчетной области. Слева конструкция, справа поверхность равной скорости.
Итерационный подход для определения расчетной области. Слева конструкция, справа поверхность равной скорости.
Прежде чем мы начнем работать с результатами Autodesk CFD и особенно перед передачей значения силы в Inventor Nastran, очень важно сделать несколько простых «ручных» вычислений. Если вы помните, мы специально выбрали «простой» дизайн рекламного щита, представляющий собой просто вертикальную пластину. Предполагаем, что поток воздуха перпендикулярен рекламному щиту. Сила, действующая на него, пропорциональна изменению скорости воздуха. Предположим, что воздух ударяется о рекламный щит и полностью останавливается. Таким образом мы сравнили значение силы, посчитанное «от руки», с результатом CFD. Получили погрешность в пределах 15% – это неплохо, учитывая, что реальная модель более сложна, чем теоретическая вертикальная пластина.
Имея на руках результаты анализа CFD, мы можем обратить наше внимание на расчет прочности. Во-первых, нужно подготовить CAD-модель для использования в Inventor Nastran. Поскольку мы переходим к механической структуре, необходимо обеспечить надлежащий уровень детализации.
Модель рекламного щита представляет собой сварную конструкцию. Если посмотреть на неё в Inventor, видно, что она нуждается в подготовке для выполнения расчета на прочность. В Inventor Nastran мы можем трансформировать модель в конструкцию из двухмерных конечных элементов, соединенных между собой связями, которые адекватно воспринимаются расчетным модулем. Нажатием одной кнопки производим преобразование. Модель готова к расчету. Теперь нужно получить аэродинамическую нагрузку из CFD.
Для этого в меню нагрузок Inventor Nastran выбираем From Output. Далее указываем путь к файлу CFD, содержащему нагрузки. Он имеет расширение *.cfdst.
Эта нагрузка действует на панель щита. Для расчета силовых балок нужно получить результирующую силу, которую затем мы прикладываем как силу на удалении. Не забываем учесть собственный вес конструкции 13700 кг. Таким образом получаем следующие результаты – максимальное смещение 23 мм.
Но это лишь начало расчета. Вибрации неизбежны и, возможно, более опасны, чем статическая нагрузка. Для этого нужно определить собственные частоты щита. Тут нам пригодится понятие центра масс, которой мы заменим панели щита. А соединятся с балками она будет с помощью жестких связей. Расчетная схема выглядит, как показано на рисунке.
Согласно расчету, собственная частота щита равна 2.4 ГЦ. Это значит, что нужно избегать возникновения колебаний на данной частоте, иначе возникнет явление резонанса.
Мы провели расчеты на статику, колебания, но остался еще расчет на усталость. Только расчет позволит ответить, какой из данных режимов нагружения окажется наиболее опасным. Данные типы анализа можно выполнить в Inventor Nastran, но это тема уже другой статьи. Здесь, как и договаривались, мы показали только основы.
Итак, мы рассмотрели интересную задачу. В руках у нас было три инструмента: Inventor Pro, Autodesk CFD и Inventor Nastran – нагрузки определены с помощью данных метеорологических наблюдений. При проектировании конструкции необходимо учитывать предстоящий расчет. А это значит, что нужно предусмотреть упрощение и не создавать нагромождения деталей. Лаконичная и грамотная конструкция – основа для последующего анализа методом конечных элементов. Но и это еще не все. Не забывайте про расчет устойчивости и усталости.
Таким образом мы получаем довольно затратный рекламный носитель. Поэтому в следующий раз, проезжая мимо рекламного щита, вспомните насколько трудоемким является изготовление этой конструкции. Помимо материала тут требуется солидный запас знаний в области прочности и гидрогазодинамики. Но объединяя ресурсы Inventor Nastran и Autodesk CFD, можно сделать расчет значительно быстрее и точнее. До новых встреч!
Объявив о выходе нового продукта для пространственного конструирования, компания Autodesk, Inc. опять удивила весь компьютерный мир. Проект по созданию Autodesk Inventor был начат в 1998 году. В 1999 году вышла первая версия этого продукта, которая явилась отправной точкой в борьбе компании Autodesk, Inc. за выход на новый сегмент рынка, то есть рынок средних и тяжелых САПР. Все ожидали дальнейшего развития технологии трехмерного твердотельного конструирования в Autodesk Mechanical Desktop, но никто не ожидал, что Autodesk, Inc. рискнет разрушить уже сложившееся и длительное время поддерживающееся разделение рынка САПР. Продолжая развитие AutoCAD и Mechanical Desktop, Autodesk, Inc. считает, что Inventor должен не только сломать сложившиеся представления о разделении рынка САПР, но и изменить саму идеологию, существующие принципы и направления развития САПР для трехмерного твердотельного конструирования. Молниеносный старт проекта в 1998 году, выход первой некоммерческой версии Autodesk Inventor в прошлом году и объявление о начале продаж коммерческой версии в апреле нынешнего года поражают смелостью замыслов, своими размахами и скоростью реализации идей.
Что же представляет собой Autodesk Inventor? Это программа, нацеленная на проектирование больших сборок, включающих тысячи или десятки тысяч элементов. Посредством адаптивного механизма управления данными Autodesk Inventor поддерживает сегментированную базу и ее быструю загрузку на выполнение. Путем устранения необходимости разбивать проект на достаточно малые куски Autodesk Inventor повышает скорость и точность создания проектов. Уникальные возможности — адаптивные слои, поименованные видовые экраны, доступные компоненты, отслеживание чертежа и параллельная работа над проектом — расширяют границы и опыт разработки больших проектов. Давайте подробнее рассмотрим некоторые основные особенности и технологию конструирования, реализованные в Autodesk Inventor.
Адаптивные данные
Основная цель, которую преследовали создатели Autodesk Inventor, — дать в руки специалистов инструмент для работы над созданием крупных сборочных единиц и конструкций. Новейшие инструментальные средства Autodesk Inventor с механизмом адаптивных данных позволяют пользователю быстро открывать и работать с моделями сборок больших размеров, включающих много узлов, подузлов и деталей. В отличие от традиционных средств конструирования сборочных узлов и отдельных элементов механических систем, механизм адаптивных данных в Autodesk Inventor использует сегментированную базу данных, что дает возможность быстро и автоматически открывать часть сборки. В результате такого подхода к реализации технологии конструирования обеспечиваются очень высокие временные и эргономические характеристики этого процесса. Поэтому, имея в своем распоряжении Autodesk Inventor, пользователь может эффективно работать с очень крупными моделями и сборочными единицами с высокой производительностью труда.
Система поддержки и сопровождения процесса конструирования
С течением времени происходит постоянное развитие САПР. В них добавляются новые функции, постепенно растет и усложняется система меню и работа с диалогами. Все это требует от пользователя, работающего с САПР, определенной квалификации, навыков и знаний не только в профессиональной области, но и в области работы с САПР. Теперь все чаще и чаще при приобретении программного обеспечения пользователи одновременно приобретают и курс обучения работе с САПР. В учебный курс входят не только процесс изучения руководства пользователя и выполнение приводимых в нем упражнений, но и непосредственная тренировка пользователя работе с САПР на реальных примерах. С учетом этого обстоятельства в Autodesk Inventor был включен модуль поддержки и сопровождения процесса конструирования (далее — DSS, рис. 8).
DSS встроен глубоко в продукт для того, чтобы помочь пользователям в изучении возможностей использования системы Autodesk Inventor, а затем за счет использования методики этой программы повысить производительность работы специалистов с САПР в целом.
DSS интегрирован в весь продукт и имеет следующие особенности:
- встроенные команды в темах «How to» (Как сделать. ), позволяющие пользователям активировать команду непосредственно из инструкции (рис. 9);
- встроенные анимации команд, описывающие, как работает та или иная функция. Они могут быть воспроизведены с помощью правой кнопки мыши;
- интеллектуальную архитектуру обработки ошибок и систему восстановления, позволяющие пользователям решать проблемы во взаимосвязи, начиная процесс анализа с первой и до самой последней даты обновления проекта, если это потребуется;
- интерактивный DesignProf позволяет пользователям строить модели в удобном для них темпе в реальном времени;
- новый Design Doctor руководит пользователями при решении проблем и возникающих коллизий в моделях (рис. 10).
Эти особенности, как и многие другие, объединяются вместе и дают пользователям возможность в полном объеме использовать возможности Autodesk Inventor и получить истинное удовольствие от работы с этой уникальной САПР.
Читайте также: