Báo cáo khoa học: "Một số phần mềm trong thiết kế cơ khí"

Chia sẻ: Nguyễn Phương Hà Linh Nguyễn Phương Hà Linh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:7

Thêm vào BST

Báo xấu

64
lượt xem 8
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Trong bài viết này chúng tôi muốn giới thiệu một số phần mềm t-ơng đối thông dụng trong ngành cơ khí, với mục đích giúp cho các Kỹ s- cơ khí, những ng-ời làm công tác thiết kế, các Sinh viên có thể hiểu rõ tính năng tác dụng và hiệu quả của một số phần mềm.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Báo cáo khoa học: "Một số phần mềm trong thiết kế cơ khí"

Mét sè phÇn mÒm trong thiÕt kÕ c¬ khÝ TS. an hiÖp Bé m«n ThiÕt kÕ m¸y - §H GTVT Tãm t¾t: Trong bμi viÕt nμy chóng t«i muèn giíi thiÖu mét sè phÇn mÒm t−¬ng ®èi th«ng dông trong ngμnh c¬ khÝ, víi môc ®Ých gióp cho c¸c Kü s− c¬ khÝ, nh÷ng ng−êi lμm c«ng t¸c thiÕt kÕ, c¸c Sinh viªn cã thÓ hiÓu râ tÝnh n¨ng t¸c dông vμ hiÖu qu¶ cña mét sè phÇn mÒm. Summary: The article presents some popular software in mechanical engineering to help engineers, designers and students understand the properties, use and efficiency of the software. I. C¸c phÇn mÒm thiÕt kÕ c¬ khÝ cña Autodesk 1. AutoCAD 2000/2000i/2002 AutoCAD 2000i, phiªn b¶n internet cña Autodesk, lµ nÒn t¶ng cho c¸c gi¶i ph¸p khi thiÕt kÕ, kÕt nèi, qu¶n lý, trong s¶n xuÊt c«ng nghiÖp. Nã t¨ng c−êng sù kÕt nèi x©y dùng dù ¸n thiÕt kÕ, cho hiÖu qu¶ cao, dÔ dµng triÓn khai vµ bæ sung nhanh chãng. 2. Mechanical Desktop R5 Power Pack PhÇn mÒm Mechanical Desktop Release 5 thùc hiÖn gÇn nh− toµn bé c¸c thiÕt kÕ 2D vµ 3D, ph©n tÝch, vµ c¸c quy tr×nh s¶n xuÊt cho ng−êi thiÕt kÕ m¸y vµ s¶n xuÊt tõ mét m«i tr−êng ®¬n lÎ, nhanh chãng h¬n bÊt cø mét hÖ thèng nµo. PhÇn mÒm Mechanical Desktop cña h·ng Autodesk ®−îc ®¸nh gi¸ lµ mét trong nh÷ng phÇn mÒm thiÕt kÕ hµng ®Çu thÕ giíi. §©y lµ phÇn mÒm chuyªn vÒ thiÕt kÕ c¬ khÝ trªn nÒn AutoCAD. Bé phÇn mÒm Mechanical Desktop bao gåm c¸c m« ®un sau: - AutoCAD 2000i - AutoCAD Mechanical 2000i ®Ó vÏ thiÕt kÕ hai chiÒu. - AutoCAD Mechanical 2000i Power Pack kÕt hîp gi÷a AutoCAD Mechanical 2000i vµ Genius 14 ®Ó vÏ thiÕt kÕ hai chiÒu víi th− viÖn c¸c chi tiÕt m¸y hai chiÒu. - Mechanical Desktop 5.0 chuyªn vÒ m« h×nh ho¸ 3 chiÒu. - Mechanical Desktop 5.0 Power Pack chuyªn vÒ m« h×nh ho¸ 3 chiÒu víi th− viÖn c¸c chi tiÕt m¸y 3 chiÒu. AutoCAD Mechanical 2000i lµ mét hÖ thèng thiÕt kÕ m¸y vµ kü thuËt chuyªn dông rÊt phï hîp víi vÏ ph¸c 2D vµ chÕ t¹o b¶n vÏ. Nã dùa trªn nÒn AutoCAD 2000i vµ tÝch hîp víi trªn 225 tÝnh n¨ng cña Genius 14.
3. Autodesk Inventor R4 PhÇn mÒm Autodesk Inventor lµ mét hÖ thèng chØ thiÕt kÕ c¬ khÝ 3D ®−îc x©y dùng víi c«ng nghÖ thÝch nghi (adaptive technology) cïng víi c¸c kh¶ n¨ng m« h×nh ho¸ khèi r¾n. Autodesk Inventor cung cÊp c¸c c«ng cô cÇn thiÕt ®Ó thùc hiÖn c¸c dù ¸n thiÕt kÕ, tõ viÖc vÏ ph¸c ban ®Çu cho ®Õn viÖc h×nh thµnh c¸c b¶n vÏ kü thuËt cuèi cïng. PhÇn mÒm Autodesk Inventor gåm c¸c c«ng cô t¹o h×nh 3D, qu¶n lý th«ng tin, lµm viÖc nhãm vµ c¸c hç trî kü thuËt. Víi Autodesk Inventor ta cã thÓ: - T¹o c¸c m« h×nh 3D vµ c¸c b¶n vÏ 2D. - T¹o c¸c chi tiÕt phï hîp, c¸c chi tiÕt vµ c¸c b¶n vÏ l¾p nhãm. - Qu¶n lý hµng ngµn chi tiÕt vµ c¸c m« h×nh l¾p ghÐp lín. - Sö dông c¸c øng dông Third-Party víi ch−¬ng tr×nh giao diÖn API (Application Program Interface). - Sö dông Visual Basic ®Ó truy cËp Autodesk Inventor API. T¹o c¸c ch−¬ng tr×nh thùc hiÖn tù ®éng c¸c chøc n¨ng cã tÝnh lÆp. - NhËp c¸c file SAT, STEP, AutoCAD, Autodesk Mechanical Desktop ®Ó dïng cho Autodesk Inventor. XuÊt c¸c file Autodesk Inventor sang AutoCAD, Autodesk Mechanical Desktop vµ c¸c file IGES. - Lµm viÖc nhãm víi nhiÒu thµnh viªn thiÕt kÕ trong qu¸ tr×nh x©y dùng m« h×nh. - Liªn kÕt c¸c c«ng cô web ®Ó truy cËp c¸c nguån tµi nguyªn c«ng nghiªp, dïng chung d÷ liÖu vµ giao tiÕp víi nhiÒu céng sù. Autodesk Inventor lµ mé c«ng cô m« h×nh ho¸ khèi r¾n dùa trªn c¸c ®èi t−îng. Tõ ®ã c¸c nhµ thiÕt kÕ cã thÓ t¹o c¸c m« h×nh c¬ khÝ 3D. 4. Autodesk CAD Overlay 2000i Sö dông c¸c lÖnh cña AutoCAD ®Ó thao t¸c, chØnh söa. L−u mµu, ®é ®Ëm nh¹t, c¸c h×nh ¶nh vµ cã thÓ chuyÓn ®æi chÝnh x¸c chóng thµnh c¸c ®èi t−îng vector. Sö dông cho AutoCAD 2000i, AutoCAD Map 2000i, Autodesk Mechanical Desktop R5, Autodesk Mechanical 2000i, AutoCAD Architectural Desktop R2i, AutoCAD land Development Desktop R2i. II. DYNAMIC DESIGIVER 1. Giíi thiÖu chung PhÇn mÒm m« pháng ®éng lùc häc c¸c chi tiÕt c¬ khÝ, m¸y ch¹y trªn nÒn Autocad mechanical desktop hay inventor. C¸c kü s− t¹i Machine Manufacturers Austalia (MMA) thùc hiÖn nh÷ng m« pháng chuyÓn ®éng CAD 2D ®Ó n©ng cao thiÕt kÕ. C¸c mÉu thiÕt bÞ ban ®Çu ®· ®−îc x©y dùng ®Ó kiÓm tra b¶n vÏ thiÕt kÕ. N¨m tr−íc MMA ®· ®Çu t− vµo m«i tr−êng thiÕt kÕ 3D. MMA kh«ng nh÷ng chØ ®Ó thiÕt kÕ mµ cã thÓ thùc hiÖn tÊt c¶ c¸c b−íc thiÕt kÕ vµ kiÓm tra. Khi thiÕt kÕ ta cã thÓ xem nã lµm viÖc, sau ®ã c¶i tiÕn vµ tèi −u viÖc thiÕt kÕ - tÊt c¶ ®Òu ®−îc tiÕn hµnh trªn m¸y vi tÝnh.
KÕt qu¶ trong c«ng nghÖ tiÕp cËn m« pháng thiÕt kÕ cña MMA lµ phÇn mÒm Dynamic Designer/Motion tõ Mechanical Dianamics. TÝch hîp víi Mechanical Desktop cña h·ng Autodesk gióp cho c¸c kü s− sö dông c¸c tÝnh n¨ng cña Dynamic Designer/Motion mµ kh«ng ph¶i rêi bá m«i tr−êng CAD th©n thuéc. Mét ng−êi thiÕt kÕ cã thÓ biÕn ®æi mét c¬ cÊu Mechanical Desktop sang lµm viÖc “nh− thùc tÕ” b»ng viÖc thªm c¸c khíp, ma s¸t, chuyÓn ®éng vµ lùc. Ng−êi dïng cã thÓ ch¹y m« pháng ®éng häc c¬ cÊu trong 3D ®Ó kiÓm tra c¸c tÝnh n¨ng thiÕt kÕ. Trªn c¬ së kÕt qu¶ m« pháng ®ã, ng−êi thiÕt kÕ cã thÓ thay ®æi thiÕt kÕ vµ nhanh chãng cã c¸c thùc thi tèi −u. 2. DuyÖt l¹i thiÕt kÕ mét c¸ch nhanh chãng Sö dông Dynamic Designer/Motion, c¸c kü s− cã thÓ kiÓm tra tù ®éng ®Ó can thiÖp gi÷a c¸c bé phËn trong c¬ cÊu chuyÓn ®éng hoµn chØnh. Hä cã thÓ nhanh chãng vµ dÔ dµng cã ®−îc c¸c file minh ho¹. Nã cã thÓ ®−îc göi ®i bÊt kú ®©u vµ cã thÓ xen trªn bÊt kú m¸y tÝnh c¸ nh©n nµo ®Ó xem c¸i m¸y ®ã cã h×nh d¸ng vµ lµm viÖc ra sao. Còng cã thÓ sö dông Dynamic Designer/Motion ®Ó kiÓm tra c¸c chi tiÕt m¸y vÒ lùc, øng suÊt vµ chuyÓn vÞ. Nã gióp cho chÕ t¹o chi tiÕt cã kÝch th−íc chÝnh x¸c, h¹n chÕ phÝ tæn vËt liÖu vµ søc bÒn yªu cÇu ®−îc ®¶m b¶o. Mét chiÕc m¸y ¶o khi ®· ®−îc thiÕt kÕ hoµn chØnh vµ kiÓm tra trªn m¸y tÝnh, b¶n vÏ cã thÓ ®−îc tù ®éng ®−a ra trùc tiÕp tõ c¸c m« h×nh chi tiÕt. §iÒu ®Æc biÖt quan träng lµ theo b¶n vÏ nµy ta sÏ cã ®−îc mét thiÕt kÕ mµ thiÕt kÕ ®ã ch¾c ch¾n sÏ lµm viÖc. 3. M« h×nh thiÕt bÞ ®Ó kiÓm tra thiÕt kÕ trªn Mechanical Desktop Mechanical Desktop cung cÊp cho c¸c b¹n tÝnh n¨ng ®Ó x©y dùng c¸c m« h×nh h×nh khèi 3D, bëi vËy b¹n cã thÓ x¸c ®Þnh ®−îc chÝnh x¸c h×nh d¸ng chi tiÕt cña m×nh. T¹o c¸c hµnh ®éng l¾p r¸p h×nh khèi 3D cho phÐp b¹n hiÓu râ c¸c chi tiÕt sÏ ®−îc l¾p ghÐp víi nhau nh− thÕ nµo. Dynamic Designer cung cÊp cho c¸c b¹n nh÷ng céng cô ®Ó tr¶ lêi cho c©u hái “Nã lµm viÖc ®−îc kh«ng ?”, “Nã cã bÞ ph¸ háng kh«ng ?”. C¸c c©u hái ®ã cã thÓ ®−îc tr¶ lêi trong Mechanical Desktop, hoÆc AutoCAD/Mechanical, chÝnh lµ c¸c hÖ thèng CAD mµ vÉn sö dông hµng ngµy. Dßng phÇn mÒm Dinamic Designer gåm cã: chuyÓn ®éng th−êng (Simply Motion), chuyÓn ®éng (Motion) vµ chuyÓn ®éng chuyªn nghiÖp (Motion Professianal), mçi phÇn cung cÊp c¸c c©u tr¶ lêi. a. Simply Motion Simply Motion cho phÐp c¸c chøc n¨ng thùc thi thiÕt kÕ bao gåm c¸c thµnh phÇn nh−: khíp nèi, ®éng c¬, m¸y Ph¸t ®éng, vµ lß xo ®−îc x¸c ®Þnh b»ng c¸ch t¹o c¸c m« t¶ cña thiÕt kÕ nh− khi lµm viÖc vµ b»ng c¸ch kiÓm tra sù liªn quan gi÷a tÊt c¶ c¸c thµnh phÇn trong thiÕt kÕ khi nã lµm viÖc. b. Motion Dynamic Deigner Motion cã thªm c¸c kh¶ n¨ng so víi Simply Motion b»ng c¸ch cho phÐp thiÕt kÕ víi c¸c tÝnh n¨ng phøc t¹p cña c¸c chi tiÕt nh−: cam, b¸nh r¨ng, then, vµ sù liªn kÕt ®−îc x¸c ®Þnh. Thªm vµo ®ã ®Ó m« t¶ vµ nhËn thÊy c¸c liªn kÕt ®éng, c¸c th«ng tin c¬ b¶n nh− c¸c chuyÓn vÞ
th¼ng, chuyÓn vÞ gãc, c¸c thµnh phÇn vËn tèc, vµ c¸c gia tèc cã thÓ ®−îc x¸c ®Þnh trªn ®å thÞ ®å ho¹ XY. c. Motion Professional Dynamic Deigner Motion Professional cung cÊp thªm c¸c d÷ liÖu kh¶ thi vÒ thiÕt kÕ cña b¹n. Nã cho phÐp x¸c ®Þnh kÝch th−íc ®éng c¬, m¸y ph¸t ®éng, x¸c ®Þnh tiªu hao c«ng suÊt, vµ ®−a ra c¸c t¶i phï hîp víi c¸c ph©n tÝch phÇn tö h÷u h¹n (Finite Element Analysis). Motion Professional cho c©u tr¶ lêi hoµn thiÖn nhÊt víi c©u hái “Nã cã lµm viÖc ®−îc kh«ng?” vµ ®−a ra c¸c d÷ liÖu quyÕt ®Þnh ®Ó tr¶ lêi cho c©u hái (Nã cã bÞ ph¸ háng kh«ng ?). Sau ®©y lµ b¶ng tÝnh n¨ng cña 3 m« ®un: Simply Motion TÝnh n¨ng Motion Motion Professional H×nh häc Khung, bÒ mÆt, vµ h×nh khèi x x x TÝnh t−¬ng thÝch víi m« h×nh chuyÓn ®éng x x x Tù ®éng tÝnh khèi l−îng x x x Khíp nèi C¸c liªn kÕt ®−a ra tõ c¸c rµng buéc khi l¾p r¸p x x x Cuèn ngoµi, 1 quay x x x H×nh trô, 1 quay, 1 tÞnh tiÕn x x x H×nh cÇu, 3 quay x x x Phæ biÕn, 2 quay x x x TÞnh tiÕn, 1 tÞnh tiÕn x x x §éc cùc, 2 tÞnh tiÕn, 1 quay x x x Cè ®Þnh, h¹n chÕ tÊt c¶ x x x VÝt, quay vµ tÞnh tiÕn x x Thanh r¨ng vµ b¸nh r¨ng, quay thµnh tÞnh tiÕn x x ChuyÓn ®éng ®Òu (vËn tèc kh«ng ®æi) x x Néi tuyÕn x x Trong mÆt ph¼ng x x H−íng nh×n x x C¸c trôc song song x x Vu«ng gãc x x C¸c gèi ma s¸t x Khíp nèi kÐp x x Liªn kÕt Rµng buéc ®iÓm trªn mÆt cong x x Rµng buéc mÆt cong víi mÆt cong x x
MÆt cong víi mÆt cong 2D x x BÒ mÆt 3D nãi chung x x §−a ra c¸c chuyÓn ®éng Thªm chuyÓn ®éng cho khíp x x Thªm chuyÓn ®éng cho chi tiÕt x x x §iÒu khiÓn 1 chi tiÕt däc theo mét mÆt cong x x Lùc Lß xo th¼ng vµ xo¾n, vµ lß xo kh«ng th¼ng x x x x C¶n nhít th¼ng, xo¾n vµ c¶n nhít kh«ng th¼ng Lùc vµ m« men t¸c dông x Chèt ®Þnh vÞ x Lùc t¸c dông ®iÓm vµ ®iÓm x ChuyÓn ®éng vµ chøc n¨ng t¸c dông Kh«ng ®æi, ®iÒu hoµ, b−íc vµ d÷ liÖu c¸c ®iÓm x x x C¸c hµm ADAMS x C¸c hµm ®å thÞ (plot funtions) x x x M« pháng L¾p ghÐp x x x §éng lùc häc x x x §éng häc x x x TÜnh häc KÕt qu¶ Sù m« t¶ (m« pháng) x x x KiÓm tra ph¸t sinh chuyÓn ®éng x x x M« pháng d¹ng AVI x x x Sù chång (biÓu ®å h×nh qu¹t) x x x KÕt qu¶ tÝnh to¸n VÕt mÆt cong x x ChuyÓn vÞ th¼ng vµ chuyÓn vÞ gãc x x VËn tèc vµ gia tèc x x Lùc c¾t vµ m« men x KÕt qu¶ biÓu ®å néi lùc, c¸c d¹ng biÓu ®å x x XuÊt sang CSV vµ Exel x x Giao diÖn Kh«ng gian thiÕt kÕ x ADAMS x B¶n quyÒn Network x x
KÕt luËn: Nh− trªn ®· tr×nh bµy c¸c phÇn mÒm th«ng dông trong ngµnh c¬ khÝ, nhê cã c¸c phÇn mÒm nµy viÖc thiÕt kÕ m« pháng, xem xÐt chuyÓn ®éng, ®¸nh gi¸ kh¶ n¨ng chÞu lùc v.v... ®Òu cã thÓ ®−îc thùc hiÖn. Tuy vËy chóng ta cÇn l−u ý: - C¸c phÇn mÒm ®Òu thay ®æi theo n¨m th¸ng, phÇn mÒm tiÕp nèi sau ®Òu dùa vµo phÇn mÒm cò vµ sÏ tiÖn lîi h¬n, sö dông thuËn lîi h¬n. - TÊt c¶ c¸c phÇn mÒm trong ngµnh c¬ khÝ ®Òu ph¶i dùa trªn nÒn CAD, do ®ã viÖc n¾m v÷ng CAD lµ ®iÒu kh«ng thÓ thiÕu. - Mäi chi tiÕt xin liªn hÖ víi Trung t©m c«ng nghÖ CAD/CAM Tr−êng §¹i häc Giao th«ng VËn t¶i. Tµi liÖu tham kh¶o [1]. An HiÖp, TrÇn VÜnh H−ng. C¸c phÇn mÒm øng dông trong ngµnh c¬ khÝ. NXB Giao th«ng VËn t¶i, 2001. [2]. Autodesk Mechanical Products [3]. Designer Denamic Motion (cña ADAM) m· tÝn hiÖu ... (TiÕp theo trang 66) sÏ ®−îc n¹p vµo bé nhí chØ ®äc (ROM) cña vi xö lý, thuËt to¸n phøc t¹p vµ ý nghÜa thùc tiÔn cña truyÒn tiÕng nãi lµ thêi gian thùc cho nªn c¸c chip ph¶i ®¹t tèc ®é nµo ®ã míi thùc hiÖn ®−îc th«ng th−êng kho¶ng (10 - 30) MIPS (®¬n vÞ triÖu phÐp tÝnh trªn gi©y). Víi c¸c hÖ thèng ®i cïng c¸c øng dông kh¸c nh− ®å gia dông nèi m¹ng, m¸y tÝnh... tÝn hiÖu tiÕng nãi ®−îc sè ho¸ nhê c¹c ©m thanh hay thiÕt bÞ giao tiÕp, vµ thuËt to¸n thùc hiÖn chñ yÕu b»ng phÇn mÒm dùa trªn c¸c hµm hÖ thèng cña hÖ ®iÒu hµnh nh− hÖ ®iÒu hµnh Window ®· cã s½n hµm cho nÐn theo chuÈn GSM, hoÆc còng cã thÓ x©y dùng c¸c modul riªng t¹o thµnh ch−¬ng tr×nh øng dông cô thÓ. HiÖn nay trªn m¹ng cã rÊt nhiÒu c¸c mhãm lµm viÖc chuyªn vÒ xö lý tÝn hiÖu tiÕng nãi nh− Tæ chøc Freely speak, Nhãm lµm viÖc cña microsoft, nhãm lµm viÖc cña ITU-T, c¸c s¶n phÈm ®−îc dïng phæ biÕn hiÖn nay, tÊt c¶ ®Òu miÔn phÝ sö dông: Yahoo messenger (www.messenger.yahoo.com) IP telephony(www.iptelphone.com), Freelyspeak(www.freelyspeak.org). 5. KÕt luËn Víi sù ph¸t triÓn m¹nh cña c«ng nghÖ chÕ t¹o phÇn cøng xö lý tÝn hiÖu sè nãi chung vµ xö lý tÝn hiÖu tiÕng nãi riªng còng ®¹t ®−îc rÊt nhiÒu thµnh tùu, gióp cho thùc hiÖn ®−îc c¸c thuËt to¸n tinh vi phøc t¹p. KÕt qu¶ nµy kh«ng nh÷ng thùc hiÖn ®−îc cho c¸c thiÕt bÞ ®Çu cuèi ®a n¨ng mµ cßn gãp phÇn quyÕt ®Þnh cho c¸c lý thuyÕt viÔn th«ng ®i vµo thùc tÕ ch¼ng h¹n nh− ®iÖn tho¹i di ®éng thÕ hÖ thø ba (3G), ®iÖn tho¹i IP ®a dÞch vô qua vÖ tinh, hÖ thèng th«ng tin truy nhËp c¸ nh©n (iPAS)... GÇn ®©y ng−êi ta cßn chó ý nhiÒu ®Õn viÖc ¸p dông kü thuËt ph©n tÝch Walets vµo lÜnh vùc xö lý tÝn hiÖu sè trong ®ã cã tÝn hiÖu tiÕng nãi (c¸c ph−¬ng thøc ®· tr×nh bµy chØ lµ ¸p dông c¸c biÕn ®æi Furier truyÒn
thèng), gãp phÇn hoµn thiÖn cho kü thuËt m· ho¸ nµy, tèc ®é m· ho¸ ngµy cµng thÊp h¬n vµ chÊt l−îng ngµy cµng tèt h¬n. Tµi liÖu tham kh¶o [1]. R. W Schafer & L. R. Rabiner Digital Processing of Speech Signals. ISBN Editor,1976. [2]. Biing Hwang Juang. Fundamentals of Speech Recognition. ISBN Editor,1990. [3]. www.lab-bells.com [4]. www.itu-t.int [5]. www.eee.wasshington.edu