Использование новых возможностей КОМПАС-3D v19 для проектирования

В июле 2020 года компания АСКОН выпустила новую версию системы проектирования КОМПАС-3D. Разработчики продолжают улучшать КОМПАС, подвергать его новым испытаниям и проверять на прочность. Развиваясь в направлении CAD-системы тяжёлого класса, КОМПАС-3D v19 получил новые и усовершенствованные инструменты для решения задач авиастроения, судостроения и двигателестроения. По производительности новая версия превзошла предыдущие показатели и стала ещё быстрее.

В этой статье мы расскажем о новинках, адресованных конструкторам авиационной техники, судов, газотурбинных двигателей. Безусловно эти новинки будут полезны и в других сферах, поэтому если ваша работа или хобби не связаны с перечисленными отраслями, Вы тоже сможете найти себе новую функциональность по вкусу.

Поехали или полетели!

НОВИНКИ ДЛЯ АВИАСТРОЕНИЯ

1. Выбор области в эскизе для построения элемента выдавливания или выреза.

По просьбам пользователей (в своё время запросы поступали от ОКБ Сухого и РСК «МиГ») появилась возможность выбора области в эскизе для построения элемента выдавливания или выреза. При создании некоторых компонентов авиаконструкторы используют так называемый «управляющий эскиз», когда в одном эскизе задаются почти все контуры, которые затем используются в последующих формообразующих операциях.

2. По предложению НПО «АэроВолга» реализована возможность смоделировать «купол» с требуемой кривизной поверхности при помощи команды «Элемент по сечениям». Для этого в эскизе крайнего сечения должна быть точка. Затем нужную форму купола можно задать с помощью коэффициента, изменяющего радиус кривизны крайнего сегмента. Уменьшение коэффициента даёт более «острую» форму, а увеличение — более «округлую».
   Подробнее об этом вы можете прочитать в статье: «Как смоделировать фюзеляж самолета – зависит от геометрического ядра».

   

3. Моделирование тонкостенных тел с разной толщиной стенок.

Мы часто слышали от пользователей-авиаконструкторов о потребности строить тонкостенные тела с разной толщиной стенок. Такой запрос, например, поступил от ОКБ Сухого. При моделировании должен получиться П-образный элемент, у которого толщина стенки и полок различна. Выдавливанием плоского профиля его не построить, т.к. форма более сложная. Решением стала доработка команды Оболочка.

В КОМПАС-3D и раньше была возможность преобразования тела в оболочку, но с одинаковой толщиной стенок. Теперь можно задать произвольную толщину для отдельных граней. При необходимости грани с отличающейся толщиной можно группировать, чтобы задать для них одну толщину. Таким образом, деталь с требуемой различной толщиной стенок формируется за одну операцию.



4. Диагностика модели.

На основе предложений СибНИА им. С. А. Чаплыгина и ОКБ Сухого реализованы новые инструменты диагностики изделий авиастроения:

○ Измерение минимального расстояния между компонентами.
Команда «Расстояние и угол» работает не только с гранями, рёбрами или вершинами модели, но и с компонентами сборки и телами. Таким образом, можно намного быстрее посчитать минимальный зазор между компонентами или телами, например, между триммером и задней кромкой руля высоты.

○ График кривизны
Команда работает с кривыми и строит для них графики кривизны — графическое представление значений или радиусов кривизны через отображение так называемых «игл». Можно настроить плотность и масштаб отображения графика. Длины игл пропорциональны значениям кривизны: чем длиннее иглы, тем больше значение кривизны в данной точке кривой.

○ Проверка кривизны
Для проверки нужно указать поверхность: команда находит на ней точки минимального радиуса кривизны, а на кривых — ещё и точки локальных экстремумов кривизны. Кроме этого, можно определить кривизну в произвольных точках.

○ Проверка непрерывности
Команда служит для анализа точности и гладкости стыковки кривых и определяет тип непрерывности стыка. Стык — это место соединения кривых, в котором расстояние между вершинами не превышает заданного Радиуса стыка. Радиус стыка по умолчанию составляет 0,01.

Проверка выполняется по трём критериям с собственными допустимыми значениями:

○ G0 - точность стыковки
○ G1 - касательность
○ G2 - гладкость

Результат каждой диагностики можно сохранить в модели для последующего контроля. При изменении формы кривой или поверхности результаты проверки меняются автоматически, позволяя в режиме реального времени контролировать необходимые параметры.

5. Восстановление целостности поверхности.

Появилась новая команда, позволяющая восстановить в модели целостность поверхности. В результате формируется новая поверхность с заполнением различных вырезов. Такую функциональность предлагали реализовать ОКБ Сухого и РСК «МиГ» – она помогает при проектировании технологической оснастки.

По предложению ПАО «Туполев» добавлена возможность закреплять в базе данных за зажимом значение маркировки, которое затем попадёт в проект при вставке УГО на схему принципиальную. Для этого был доработан функционал присвоения значений адресов каналов в проекте. Значения адресов каналов, которые в дальнейшем присваиваются маркировкам линий связи, теперь можно указать при заполнении свойств зажимов электроаппарата в Менеджере БДК.

НОВИНКИ ДЛЯ ДВИГАТЕЛЕСТРОЕНИЯ

На предприятиях двигателестроения будут востребованы практически все «авиастроительные» новинки. При проектировании двигателей широко используются «управляющие эскизы», встречаются «куполообразные» конструктивные элементы и разнотолщинные элементы, а также детали, для которых очень важна гладкость образующих кривых и заданная степень непрерывности стыков, которую нужно не только смоделировать, но и контролировать.

Отдельно выделим следующие новинки:

1. Новый сценарий работы с импортированными моделями

Предприятия двигателестроения, как правило, работают в тесной кооперации с другими компаниями, КБ и заводами — поставщиками составных частей двигателей. При этом каждое предприятие для проектирования комплектующих основного изделия может использовать самые разные CAD-системы.

В КОМПАС-3D v19 появился новый механизм работы с импортированными документами.

Модель создаётся в любой CAD-системе, сохраняется в формат STEP. Модель в таком формате (или другом, поддерживаемом КОМПАС-3D) нужно вставить в сборку КОМПАС-3D как «родную», указав её файл-источник в процессе команды Добавить компонент из файла. Компонент можно использовать обычным образом, размещать с использованием сопряжений.

Если в процессе дальнейшей работы появляется обновлённая модель такого компонента, то нужно заменить им старый файл-источник. КОМПАС-3D автоматически распознает изменённую геометрию импортированного компонента, пользователь увидит это с помощью специальной индикации в дереве модели, после чего примет решение на обновление импортированного компонента. Во многих случаях после обновления ранее наложенные сопряжения останутся работоспособны.



2. Проверка коллизий

При довольно плотной компоновке двигателя важно контролировать зазоры между деталями и узлами, а множество резьбовых соединений нуждаются в контроле параметров резьбы.

Теперь всё это выполняется благодаря команде Проверка коллизий. Что именно можно проверять:

○ пересечения: они отображаются нагляднее, а также вычисляется точный объём пересечения
○ зазоры: можно быстро найти все зазоры меньше заданного значения
○ резьбовые соединения (например, несоответствие шага резьбы в соединении).

Также при проверке всех коллизий можно быстро скрыть всё окружение, т.е. оставить только проверяемую пару компонентов. Проверка может вестись как внутри одного набора объектов, так и между двумя наборами объектов (проверка компонентов внутри набора не производится).

Пользователь может сохранить параметры проверки – набор исследуемых компонентов/тел, настройки проверки, что упростит выполнение повторных проверок.



3. Вырез телом по траектории

Наверняка многие сталкивались с ситуацией, когда необходимо смоделировать результат механической обработки заготовки режущим инструментом (например, фрезой) определенной формы. В таком случае поможет команда Элемент по траектории, в которой теперь в качестве сечения можно выбрать тело. Таким образом, вырезы в модели будут учитывать форму инструмента.



4. Новинки в 2D

Автоматическое создание в чертеже по модели осевых линий тел вращения, дуговых осевых, обозначения центров, сеток центров. Оси создаются при формировании одной или нескольких проекций с модели. Новинка однозначно будет полезна в моделях с множеством отверстий и тел вращения, которых в двигателе, например, великое множество.

В двигателе много мелких и сложных элементов, которые нужно наглядно показать на чертеже и в деталях двигателя. Это поможет сделать новинка Разрез на выносном элементе (создание местного разреза в виде, который является выносным элементом).

В одной детали могут быть конструктивные элементы с повышенным требованием к точности размеров, и, в тоже время, размеры, которые обеспечиваются инструментом или технологией производства. Для решения этой проблемы появилась новинка Округление размеров до нужного знака — теперь вы можете индивидуально задавать точность размера. Ранее настройка распространялась на все размеры одновременно.

НОВИНКИ ДЛЯ СУДОСТРОЕНИЯ

Основным инструментом инженера, проектирующего корпусные конструкции судов, становится приложение Оборудование:Металлоконструкции. В его обновлённой версии были доработаны и появились новые специализированные команды — как результат сотрудничества с ЦМКБ Алмаз» и СПМБМ «Малахит».

1. Доработана команда Пластина.

Реализована возможность построения Пластины по Границе: для быстрого определения формы пластины теперь можно задать её границы с помощью других объектов в сборке. В качестве границ могут быть выбраны поверхности, плоскости, пространственные кривые, оси, элементы эскиза.

Если толщина металлического листа или ребра жёсткости довольно большая (например, 50 мм) и при этом он примыкает к криволинейной поверхности (например, к корпусу подводной лодки), то этой пластине или ребру жёсткости необходимо обеспечить плотное примыкание. Теперь это возможно благодаря команде "Плотное примыкание".



2. Новая команда: Разбить пластину

С помощью команды «Пластина» можно построить перекрытия, площадки обслуживания. Теперь приложение позволяет закрыть необходимую область одной пластиной, а потом разделить её на части в нужных пропорциях. Результатом такой операции станет группа пластин, сохранившая свой сортамент, но получившая новые размеры.



3. Новая команда: Поясок

Реализована возможность построения произвольного Пояса со смещением и отступами по торцам. Добавлены варианты построения симметричных и несимметричных законцовок по ОСТВ5.1065-83 Обрезка незакреплённых профилей в автоматическом режиме. Есть возможность создания пользовательских фрагментов законцовок.

Для построения нового объекта «Поясок» достаточно указать опорную грань, толщину и ширину пояска. Поясок может быть гнутым, выполняться с разными видами разделок и учитывать различные граничные условия.



4. Новая команда: Прокол

Для судостроителей (а также мостостроителей) актуальна задача провести профиль через несколько пластин или листов. Отверстие в этом случае должно быть определённой формы. В приложении теперь доступны такие вырезы без дополнительных построений. Нужно только выбрать требуемую форму отверстия.

Также реализован автоматический подбор выреза для проницаемой конструкции корпуса с применением профиля полособульб.



5. Новая команда: Заделка

Команда позволяет построить пластину по границам прокола. Сейчас заделы реализованы для профилей сечения полособульб и уголок. Возможно построение пользовательской заделки при выполнении требований к фрагменту прокола и заделки.

На этом завершается первая обзорная статья о КОМПАС-3D v19. Еще раз отметим, что вышеперечисленные новинки могут быть полезны и в других отраслях. В следующих статьях мы расскажем о возможностях геометрического ядра, ключевых новинках приложений, расчетах и оптимизации моделей.