SolidWorks 2004: новая глава в книге о САПР

От авторов

Время неумолимо бежит вперед, постоянно наращивая обороты. Прогресс вопреки всему и несмотря ни на что меняет рамки привычного. Еще несколько месяцев тому назад мы встречали новый 2003-й год, а вместе с ним и SolidWorks 2003. И вот пришло время SolidWorks 2004. Эта программа не нуждается в специальной рекламе: ее знают, любят и успешно применяют сотни тысяч инженеров по всему миру. Надеемся, знаете о ней и вы. Поэтому мы остановимся на описании наиболее интересных на наш взгляд возможностей новой версии.

Быстродействие и надежность

Уходит в прошлое то время, когда выбор наиболее предпочтительной САПР определялся тривиальным "может / не может". По заверениям большинства производителей САПР их программные решения позволяют моделировать трехмерные объекты практически любой степени сложности, используя базовый инструментарий CAD-модуля. Например, трудно удивить кого-то наличием возможности не только твердотельного, но и поверхностного моделирования. Таким образом, время идет, компьютерная грамотность повышается, и кардинальным образом меняются приоритеты.

По мнению подавляющего большинства специалистов в области софтверного рынка, нынешние тенденции таковы, что уже в ближайшее время основными критериями выбора базовой САПР станут такие показатели, как быстродействие, устойчивость в работе, повышенный комфорт и комплексность решаемых задач. Если рассматривать существующее состояние дел, можно смело утверждать, что SolidWorks 2004 в очередной раз выходит за границы возможного и устанавливает новый стандарт на то, как должны выглядеть и какие задачи должны решать перспективные системы компьютерного проектирования.

В начале июля SolidWorks Corp. анонсировала новую версию всей линейки программ SW-2004 и выпустила официальный релиз SolidWorks 2004 во второй половине августа этого года. По традиции, новая версия содержит более 250 принципиальных изменений и новшеств по сравнению с предыдущей версией, которые затрагивают самые различные аспекты проектирования деталей, сборок и оформления чертежей. Вот лишь некоторые из них:

• Проектирование пресс-форм
• Проектирование сварных конструкций
• Легковесные подсборки и чертежи
• Встроенная библиотека материалов (плотность, тип штриховки, текстура и т.д.)
• Автоматическая расстановка позиций на чертеже и многое другое...
• В процессе разработки новой версии специалисты SolidWorks Corp. особое внимание уделили повышению производительности системы и устойчивости ее работы. Благодаря этому SolidWorks 2004 работает в 15 раз быстрее всех существующих аналогов, позволяя вращать текстурированные модели фотореалистического качества в режиме реального времени. Используя новые возможности режима работы с большими сборками и легковесными чертежами, SolidWorks 2004 открывает сборку из 10 000 деталей всего за 30 секунд и в течение 10 секунд создает на нее аннотированный чертеж.
• Простота и удобство

SolidWorks 2004 переведен компанией-производителем на 12 языков, включая русский, и поддерживает большинство мировых чертежных стандартов, в том числе и наши ГОСТы. Но не только это открывает для SolidWorks самые заманчивые перспективы на отечественном рынке. Очень важно и то, что, несмотря на постоянное наращивание мышечной массы, система становится все более простой и удобной в работе. SolidWorks всегда обладал наиболее совершенным пользовательским интерфейсом среди подавляющего большинства представленных на рынке CAD-решений, однако разработчики 2004-й версии смогли изыскать новые резервы и повысить удобство работы с системой. К таким усовершенствованиям можно отнести полностью настраиваемые контекстные и системные меню в стиле Windows XP (рис. 1, 2).


Рис. 1. Структура контекстного меню SolidWorks 2004.


Рис. 2. Настройка главного меню SolidWorks 2004.

Обилие данных, которые выдаются в контекстном меню, увеличивается пропорционально росту функциональных возможностей, поэтому в SolidWorks 2004 все характеристики отсортированы по принципу "от простого к сложному", наглядно представляя пользователю иерархию того или иного элемента. Новые возможности позволяют, как сохранить привычные навыки работы с SolidWorks, так и использовать специальный Диспетчер команд - панель наиболее нужных и часто используемых функций.

Еще одной важной особенностью новой версии SolidWorks является расширение рабочей графической области. Естественно это должно быть сделано не в ущерб эргономике системы. В результате появилось дерево модели с прозрачным фоном (рис. 3), которое появляется при вызове той или ной команды.


Рис. 3. Полупрозрачное дерево модели.

Единая библиотека свойств материалов и текстур

Начиная с 2004-й версии, SolidWorks предлагает своим пользователям единую библиотеку материалов и текстур, в которой в единообразном виде хранится информация о физических свойствах материалов, их визуальных характеристиках, типах штриховки и т.д. Присвоив детали какой-либо материал, пользователь не должен, как ранее, заботиться о выборе типа штриховки на чертеже, указывать модуль Юнга и коэффициент Пуассона при расчете на прочность в COSMOSXpress, искать в справочнике и вручную вводить значение плотности для отображения массово-инерционных характеристик. Отныне, вся эта информация собрана воедино, структурирована и связана между собой в единую базу данных.

Расширенные графические возможности теперь позволяют выбирать нужные текстуры из базы данных и присваивать их выбранным элементам, не вызывая модуля создания фотореалистичных изображений (рис. 4). Также теперь можно изменять цвет или текстуру граней любой детали в сборке. Для элементов резьбы тоже существует специальная текстура (рис. 5.). Текстуры можно собственноручно модифицировать и создавать новые.


Рис. 4. Библиотека материалов и текстур SolidWorks 2004.



Рис. 5. Схематическое изображение резьбы.

Работа с эскизами

Эскиз - основное понятие практически любой системы геометрического моделирования. Не является исключением и SolidWorks. В новой версии появился целый ряд возможностей, существенно повышающих удобство работы и производительность труда в режиме эскизирования. К примеру, полностью переработаны механизмы визуализации выделенных объектов эскиза. Увеличивая потенциал базового модуля системы, в новую версию добавлена функция по гладкой стыковке произвольных кривых. Данная опция позволяет создать единый сплайн на наборе, в общем случае, разъединенных кривых.

Рис. 6. Построение объединенной кривой на примере стыковки нескольких сплайнов.

Другое изменение коснулось операции по автоматической простановке размеров, появившейся в SolidWorks 2003. Сейчас при указании типа размерной цепочки можно "привязаться" к уже существующей геометрии (граням, кромкам, другим эскизам), получая таким образом полностью определенный эскиз. Еще одна новинка 2003-й версии получила свое логическое развитие в SolidWorks 2004 - это "Инструмент для выбора контура". Теперь для создания элементов можно использовать не только многозамкнутые эскизы, но и разомкнутые.

Работа с твердотельными элементами

Новинкой SolidWorks 2004 по работе с твердотельными элементами является функция "Деформация", которая предназначена для редактирования элементов и получения поверхностей сложной формы. Причем данная операция работает как с "родной", так и с импортированной геометрией.

Рис. 7. Результат операции деформации от точки к точке.

Изменение формы детали можно производить двумя способами - перемещением любой точки на поверхности выбранной грани вдоль указанного направления или переходом от существующей грани к любой предопределенной кривой.

Рис. 8. Изменение формы конструкции по заданной кривой.

Несколько слов об одной из основных операций - вытягивании бобышки. Во-первых, теперь эта операция работает не только с плоскими эскизами, но и трехмерными. Во-вторых, вытягивание можно проводить вдоль произвольного вектора, а не только перпендикулярно плоскости эскиза.

Рис. 9. Вытягивание контура вдоль произвольного направления.

В новой версии SolidWorks 2004 функция создания уклона теперь работает и с поверхностями. Стала более простой работа с формообразующими и элементами форм. С помощью данной функции пользователь быстро может провести анализ уклонов, определить линию и поверхность разъема пресс-формы, создать прототип матрицы и пуансона. Все эти операции выполняются на уровне детали, используя многотельность. Для автоматического создания сборки достаточно воспользоваться базовым функционалом SolidWorks.

В SolidWorks 2004 были внесены некоторые улучшения в работе с элементами, построенными по опорным сечениям. Так, например, при создании элемента можно "на лету" редактировать точки соединения профилей.

Проектирование сварных конструкций

С новой версии SolidWorks 2004 в базовую поставку включена специальная функциональность по работе со сварными конструкциями. Данный модуль позволяет быстро создать практически любую рамную или ферменную конструкцию. Создание сварной конструкции проводится по любому набору плоских или трехмерных эскизов в файле детали. Такой подход позволяет использовать для детального проектирования компоновочные эскизы без дополнительной прорисовки конструктивно-силовой схемы.

Рис. 10. Для создания сварных конструкций можно использовать как плоские, так трехмерные эскизы.

К сварным элементам в SolidWorks 2004 относятся - конструкционные элементы, элементы разделки под сварку, концевые заглушки, различные косынки и элементы сварочного шва. Для большей гибкости база данных профилей оформлена без привязки к какой-либо СУБД, а настраивается под конкретный набор типоразмеров профилей, используемых на производстве.

При добавлении профиля из библиотеки пользователь может выбрать любую характерную точку сечения для базирования силовой линии. При формировании конструкции пользователь имеет возможность выбрать тот или иной тип совместной разделки элементов конструкции для сварки. Можно определить Г-образное соединение, угловое соединение или определить самостоятельно. К дополнительным возможностям SolidWorks 2004 по работе со сварными соединениями можно отнести добавление различных заглушек и косынок.

Теперь не только в сборке, но и в сварных конструкциях можно создавать сварные швы. Причем в сварных конструкциях на данный элемент можно наложить соответствующую текстуру, для улучшения восприятия. При оформлении чертежа сварной конструкции SolidWorks 2004 позволяет корректно проставлять позиции на составные элементы (несмотря на то, что проектирование идет в файле детали!) и составлять спецификацию.

Работа со сборками

Значительные изменения в новой версии SolidWorks коснулись и работы со сборками. Основным нововведением стало более чем десятикратное уменьшение времени загрузки сборочных моделей. Также добавлена очень удобная возможность перемещать/вращать компоненты без вызова соответствующих команд. Теперь если компонент сборки имеет хотя бы одну степень свободы, то достаточно "схватиться" за него, чтобы переместить или вращать его.

Аналогичным образом можно накладывать сопряжения. Просто хватайтесь за нужную грань и с зажатой клавишей ALT указывайте ответную. При этом под курсором появится меню содержащее сопряжения, возможные в данном варианте. Для конических поверхностей в SolidWorks 2004 появились новые варианты сопряжений - угол, совпадение, концентричность, параллельность, перпендикулярность и касательность. Дополнительно к существующим сопряжениям стало возможным определять передаточное отношение, что сильно ускоряет работу с зубчатыми передачами, исключая анализ физической динамики. Также стало возможным указывать минимальное и максимальное значение того или иного сопряжения (дистанции и угла).

Для увеличения эффективности работы с большими сборками в новой версии есть возможность делать легковесными отдельные подсборки. Также теперь можно использовать конфигурации при проектировании в контексте сборки.

Оформление чертежей

Первое на что хотелось бы обратить внимание по новым возможностям в чертежах - это так называемые легковесные чертежи. Суть их аналогична легковесным сборкам, когда в оперативной памяти машины находится только информация, необходимая для отображения объекта, но не его параметры. Таким образом, в SolidWorks появилась еще одна функциональная возможность, позволяющая работать с большими сборками. При этом в данном режиме пользователь может создавать новые виды, проставлять размеры, базы, шероховатости и т.д., привязываться к граням и вершинам, а также делать и решать легковесными подсборки. Легковесные чертежи требуют на порядок меньше времени на открытие и редактирование.

Рис. 11. В SolidWorks 2004 появилась возможность создавать "легковесные" чертежи.

Ранее при оформлении сборочного чертежа зачастую приходилось выискивать те виды, на которых отображен тот или иной компонент. В SolidWorks 2004 появилась специальная автопростановки позиций на сборочном чертеже. Для этого достаточно выбрать схему (прямоугольник, круг и т.п.), по которой будут расставлены позиции и виды.

Рис. 12. Автоматическая расстановка позиций.

В новой версии существует возможность запретить считывание размеров из модели в чертеж. Для этого достаточно при простановке размера в модели/сборке указать соответствующую опцию, т.е. пользователь может указать, какие размеры будут автоматически проставлены на чертеже.

Импорт/экспорт

В новой версии SolidWorks получили развитие абсолютно все встроенные трансляторы данных, а также была добавлена поддержка DXF/DWG файлов AutoCAD 2004 и прочих форматов, в т.ч. Parasolid версии 15. Файлы DWG теперь могут быть ассоциативно связаны с чертежами SolidWorks, которые будут автоматически обновляться каждый раз, при внесении изменений в исходный DWG-файл.

Начиная с SolidWorks 2004, в базовую конфигурацию программы добавлена поддержка формата Adobe Acrobat (*.pdf). Кроме этого, в недалеком будущем готовится к выходу новый поэлементный транслятор для передачи в SolidWorks зашифрованных моделей Pro/Engineer версий 2001i и более поздних. Это - важное событие в области трансляции данных, т.к. ранее можно было осуществлять трансляцию только незашифрованных моделей Pro/Engineer. О выходе нового транслятора будет объявлено дополнительно.

Интегрированные средства инженерного анализа

Одновременно с САПР SolidWorks 2004 корпорация SolidWorks выпустила новую версию семейства продуктов конечно-элементного анализа COSMOS 2004. В семейство COSMOS входят: пакет прочностного и теплового анализа COSMOSWorks 2004, система анализа аэро- гидродинамики COSMOSFloWorks 2004 и модуль анализа кинематики и динамики механизмов COSMOSMotion 2004. Этими популярными расчетными программами пользуются более 10 000 инжиниринговых компаний и промышленных предприятий по всему миру.

При разработке пакета программ COSMOS 2004 специалисты SolidWorks Corp. особое внимание уделили оптимизации алгоритмов с целью уменьшения количества расчетных циклов. Благодаря этому время расчета в COSMOSWorks 2004, COSMOSFloWorks 2004 и COSMOSMotion 2004 сократилось на порядок, что позволяет теперь проводить анализ в 10 - 15 раз быстрее конкурирующих систем. Также одной из отличительных особенностей релиза COSMOS 2004 стала еще более глубокая интеграция COSMOSWorks 2004, COSMOSFloWorks 2004 и COSMOSMotion 2004 друг с другом и с SolidWorks 2004, что теперь позволяет проводить анализ на стыке различных процессов: аэродинамика с элементами прочности и динамики. Используется библиотека материалов SolidWorks 2004. В COSMOSWorks 2004 появился целый ряд средств, облегчающих задание нагрузок и получение физических свойств материалов, информации о нагружении и результатов экспресс-расчета из COSMOSXpress. В COSMOSFloWorks 2004 появились вращающиеся сетки, что крайне полезно при расчете турбомашин. COSMOSMotion 2004 теперь позволяет моделировать движение подсборок SolidWorks. И это - лишь некоторые из массы новых возможностей пакета программ COSMOS 2004.

Заключение

Увлекшись перечислениями новшеств SolidWorks 2004 мы упустили из виду, что объем журнальной статьи ограничен, и все лимиты уже исчерпаны. Придется, вспомнив старое правило, сформулированное для ремонта, который "нельзя закончить, а можно только остановить", применить его к данной ситуации и поставить точку. Много интересного осталось за рамками этой публикации. Памятуя старую истину о том, что лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать, приглашаем всех желающих в офис компании SolidWorks Russia для ознакомления с новыми возможностями SolidWorks 2004, где все желающие смогут воочию убедиться в целесообразности и оправданности тех высоких оценок, уже поставленных международным сообществом новой версии SolidWorks.