Как сделать рендер в solidworks
Глобальные переменные и проектирование с использованием формул
Проектирование несложных деталей и сборок на первый взгляд кажется простым и интуитивным занятием. Но когда возникает потребность что-либо поменять, часто оказывается, что лучше начать все сначала, а не редактировать то, что уже сделано.
К счастью, в SOLIDWORKS реализован механизм работы с формулами, который помогает полностью определить геометрию модели, а также задать взаимосвязи и наложить зависимости. Для инженеров-конструкторов это важно, поскольку поведение систем часто опирается на динамические отношения величин, зависящие от различных геометрических параметров.
Пусть, например, вы проектируете форсунку, распыляющую жидкость или газ. Возможно, при этом потребуется подбирать диаметр ее
отверстий, принимая во внимание входной диаметр или рабочее давление.
В SOLIDWORKS это делается легко. Варьируя значения параметров, можно оценивать варианты, не перестраивая модель каждый раз вручную. Однако в этой статье мы не пойдем так далеко, а спроектируем обычную разбрызгивающую насадку, связав ее размеры между собой с помощью набора несложных формул.
Формулы можно применять как к эскизной геометрии, так и к 3D-модели. Принципы в обоих случаях сходны. Поработаем для начала с элементами эскиза.
Формулы, глобальные переменные и размеры
Рассмотрим, как задаются размеры и формулы. Выберите «Tools» > «Equations».
Открывается диалоговое окно «Equations, Global Variables and Dimensions».
Работа с формулами в основном ведется в этом окне.
Глобальные переменные
Для управления формулами и размерами часто используют глобальные переменные. Пусть, например, в вашем механизме используется отрезок трубы, длину которого неплохо сделать связанной с каким-либо другим размером в зависимости от места установки.
Тогда можно ввести в проект глобальную переменную «PipeLimit»,которая ограничивает максимальную длину трубы. При создании конкретного отрезка трубы его длина задается в формуле как доля от предельного значения. Пока эта доля не превышает 1, все остается корректным.
Если же отрезок трубы оказывается чересчур длинным, контроль пределов можно подавить.
Практическое упражнение
Создание модели в SOLIDWORKS начинается с эскиза. Постройте две концентрические окружности диаметром 100 мм и 90 мм.
Теперь наступает важный момент: нам нужно сделать эти размеры интеллектуальными, чтобы они распознавались функцией работы с формулами.
Не выходя из режима эскиза, выберите «Smart Dimension» и укажите диаметр внешней окружности. Назовите размер «Outer».
Повторите действия для внутренней окружности и назовите ее размер «Inner».
Теперь в диалоговом окне «Equations, Global Variables and Dimensions» (см. ниже) на вкладке «Dimension View» (обведено красным), в разделе «Dimensions» отображаются интеллектуальные размеры из эскиза.
Вернитесь к эскизу и постройте еще две концентрические окружности внутри двух предыдущих. Преобразуйте их во вспомогательную
геометрию, щелкнув правой кнопкой на каждом эскизе и выбрав «Construction Geometry». Пока не нужно беспокоиться о точных диаметрах; в дальнейшем мы свяжем их с глобальной переменной. Все, что нужно сделать сейчас — это выбрать «Smart Dimension» и назвать размеры «D1» и «D2».
Постройте две небольшие окружности, центры которых лежат на вспомогательных окружностях. С помощью инструмента «Smart Dimension» назовите их диаметры «OuterHole» (для внешней) и «InnerHole» (для внутренней).
Далее создайте круговой массив из только что построенных окружностей. Расположите по четыре экземпляра равномерно по кругу. Теперь у нас есть восемь будущих отверстий в детали.
С эскизом мы закончили. Применим к элементам операцию вытягивания.
Начните с наружного кольца — области между эскизными элементами, которые мы назвали «Inner» и «Outer» (см. ниже). Вытяните его на высоту 10 мм.
Далее вытяните внутреннюю область (основание), убедившись предварительно, что не оказались выбранными восемь небольших окружностей. Задайте высоту 3 мм. Если все сделано правильно, твердотельная модель будет выглядеть, как показано ниже.
О формулах и глобальных переменных
Итак, мы создали твердотельную модель из эскиза с интеллектуальными размерами. Все эти размеры отображаются в диалоговом окне «Equations, Global Variables and Dimensions». Теперь мы можем начинать связывать их между собой, чтобы сделать более динамичными и реагирующими на изменения в конструкции детали.
Именно на этом этапе статическая деталь становится интеллектуальной.
Посмотрим на содержимое окна «Equations, Global Variables and Dimensions» после того, как мы задали в модели интеллектуальные размеры.
Щелчком на любом поле в столбце «Value/Equation» мы можем изменить значения размеров. Эскиз и твердотельная модель откликаются на эти изменения. Обратите внимание, что в окне перечислены не только размеры элементов эскиза, но и размеры вытянутой 3D-детали.
Модель еще довольно статична, но уже хорошо, что все значения размеров сконцентрированы в одном диалоговом окне. Если нам требуется изменить какой-либо параметр, мы находим и редактируем его, будучи уверенными, что модель будет перестроена. Не нужно опасаться, что каждый раз придется возвращаться в режим эскиза и вручную корректировать значения.
Для того чтобы, например, изменить количество экземпляров в круговом массиве, следует просто щелкнуть в поле «Value/Equation» для размера CircularPat@Sketch1 и либо увеличить, либо уменьшить значение.
Пусть количество отверстий потребовалось довести до 12. Тогда нужно ввести 6 в поле CircularPat (вспомним, что при создании массива было выбрано два отверстия, значит 12 / 2 = 6). Впоследствии мы вновь обратимся к круговому массиву и зададим формулу для количества отверстий в нем.
Приступим к добавлению глобальных переменных. Вызовите диалоговое окно «Equations, Global Variables and Dimensions» и в разделе «Global Variables» добавьте глобальную переменную «OuterDiameter» со значением «= 100mm» в соответствующем поле «Value/Equation». Не забывайте начинать значения переменных со знака равенства (=).
Создайте еще одну глобальную переменную «HoleRadius» со значением «= 8mm».
Создайте еще одну глобальную переменную «HoleArea». Сейчас мы начнем использовать формулы. Как известно из курса математики, площадь круга равна произведению числа «пи» на квадрат радиуса.
В качестве значения «HoleArea» введите «= PI * “HoleRadius” ^ 2)».
На самом деле, вводить полностью название «HoleRadius» не нужно. Чтобы подставить его в поле, либо щелкните на названии переменной в списке, либо начните печатать название, а затем завершите ввод, выбрав название из предлагаемых в меню.
Теперь, когда глобальные переменные добавлены, мы можем ссылаться на них при задании размеров и создании формул. Пусть, например, требуется сделать так, чтобы размер эскиза «OUTER@Sketch1» всегда равнялся значению глобальной переменной «OuterDiameter». Тогда необходимо просто удалить первоначальное значение 100 мм для «OUTER@Sketch1» и щелкнуть мышью в пустом поле. Появляется всплывающее меню с различными опциями — в том числе опцией вставки глобальной переменной.
Глобальные переменные можно использовать в формулах для других элементов эскиза и модели.
Формулы
Создавать формулы в SOLIDWORKS достаточно просто. Глубоких познаний в программировании для этого не нужно — процесс аналогичен привычным расчетам в электронной таблице.
Предположим, что вы разрабатываете систему, по которой течет жидкость или газ, и хотите поддерживать относительно постоянной общую площадь отверстий в разбрызгивающей насадке, независимо от количества отверстий и диаметра каждого из них. Решено для этой цели менять соответствующим образом количество отверстий.
Пусть общая площадь выбрана равной 2400 кв.мм. Примем ее за постоянную величину и создадим новую глобальную переменную «TOTALholeAREA» со значением 2400 (см. ниже).
Сделаем так, чтобы количество отверстий, каким бы ни был их радиус, настраивалось так, чтобы поддерживать заданную общую площадь. Создадим для этого глобальную переменную «HolesNeeded» и выразим ее значение с помощью формулы.
Необходимое количество отверстий — это заданная общая площадь, деленная на площадь одного отверстия. Значение должно быть целым, поэтому воспользуемся функцией «Round» для округления. В поле «Value/Equation» для переменной «Holes Needed» следует применить синтаксис «= ROUND (“TOTALholeAREA” / “HoleArea”)». Не забудьте про круглые скобки, так как команда ROUND должна
быть применена ко всей дроби.
Теперь применим результат формулы к количеству экземпляров в круговом массиве. Как уже делалось ранее, удалите значение в поле «Value/Equation» для размера «CircularPat@Sketch1» и свяжите его с переменной «HolesNeeded».
Значение делится на 2, так как массив формировался на основе двух отверстий: с наружной и внутренней стороны.
Проверка
Модель готова, и теперь можно проверить, как действуют взаимосвязи внутри нее. Если все сделано правильно, при изменении диаметра отверстия в разделе «Global Variable» количество отверстий будет подстраиваться так, чтобы поддерживать общую площадь.
Описанная техника может быть применена для форсунок, инжекторов и других компонентов, требующих постоянного потока. Мы рассмотрели простейший случай, но динамика жидкостей и газов, конечно же, им не ограничивается. Задач много, и ваша инженерная мысль обязательно подскажет вам, какие переменные задать и как правильно связать их формулами.
Узнать подробнее о SOLIDWORKS 2019, Вы можете также на странице или в нашем блоге
Подписывайтесь на новости Dassault Systèmes и всегда будьте в курсе инноваций и современных технологий.
Что нового в SOLIDWORKS 2020
Итак, SOLIDWORKS 2020 помогает оптимизировать процесс разработки и производства промышленных изделий на всех стадиях. В новой версии улучшения сосредоточились в основном в трех областях:
Повышение производительности. Усовершенствованные функции редактирования чертежей, работы со сборками, выполнения инженерных расчетов — все они значительно ускоряют проектирование и анализ изделий любой сложности.
Оптимизация процессов. Благодаря расширенным возможностям проектирования, расчетов, управления инженерными данными и подготовки производства сокращается цикл разработки, повышается качество продукции и снижается ее себестоимость.
Согласованная работа в облаке. К SOLIDWORKS 2020 можно без труда подключать приложения, работающие на платформе 3DEXPERIENCE. Это дает возможность контролировать многие аспекты разработки изделий, подготовки производства и поставки продукции, причем в любой момент времени.
SOLIDWORKS 2020
Ускорение работы с чертежами больших сборок. В новом режиме оформления чертежи открываются за секунды (раньше на это уходило несколько минут). Вы можете редактировать существующие обозначения и примечания, проставлять размеры, наносить обозначения отклонения формы, добавлять технические требования, создавать новые листы и многое другое. Этот режим особенно удобен для внесения небольших изменений (например, изменение допуска размеров), для вывода чертежей на печать, а также для рассмотрения и проверки проектов. Панорамирование и зумирование при включенном аппаратном ускорении происходят плавно.
Проектирование сборок. В SOLIDWORKS 2020 расширено применение «конвертов» при совместной работе группы проектировщиков. Содержимое «конвертов» не ограничивается единственной сборкой: вы можете выбрать нужные компоненты на верхнем уровне сборки. В режиме большой сборки доступны команды, позволяющие копировать, вставлять, скрывать, отображать компоненты на экране и др.
Гибкие компоненты. Одну и ту же деталь внутри сборки можно отображать по-разному: пружина, например, может находиться как в сжатом, так и в свободном состоянии. Несколько состояний поддерживается также для шарниров, гофрированных трубок и т.п. Гибкие компоненты избавляют от необходимости создавать отдельные файлы деталей или уникальные конфигурации, помогают оптимизировать управление данными и повышают эффективность.
Ускорение построения эскизов. С помощью силуэтных объектов вы можете создавать эскизы, проецируя контуры детали на плоскость, своего рода — тень объекта. Возможно построение сегментов эскиза с поддержкой непрерывности G3. Улучшения коснулись и такой функции, как «повторить отмененное действие»: теперь вы не потеряете результаты работы, даже если в результате серии отмен вы случайно покинете среду построения эскизов.
Расширение возможностей 3D-печати. Первый шаг к успешной 3D-печати — это проверка, не выходит ли деталь или сборка за пределы рабочей области принтера. Для этого в SOLIDWORKS 2020 используется обширная библиотека 3D-принтеров с характеристиками каждого устройства. Предварительный экспорт в ячеистый формат (STL и др.) больше не нужен: срезы формируются сразу на основе точной 3D-геометрии и могут быть сохранены в 3MF — открытом основанном на XML формате, который специально предназначен для аддитивного производства и хранит не только 3D-геометрию, но и данные о материалах, цветах, текстурах и многом другом. Если на предприятии нет возможности для 3D-печати своими силами, вы можете заказать ее на площадке 3DEXPERIENCE Marketplace, выбрав исполнителя из сотен высококвалифицированных поставщиков услуг.
Технология 3D Interconnect для расширенного обмена данными. Теперь вы можете прямо из Проводника Windows перетаскивать в сборки CAD-файлы, экспортированные из других систем, — точно так же, как любые другие компоненты SOLIDWORKS. В SOLIDWORKS 2020 добавлена поддержка новых форматов: 3D DWG, DXF и IFC. Преобразования файлов для них не требуется.
Гибкая работа с поверхностями. Работа с импортированными поверхностями и создание эквидистантных поверхностей всегда были сильными сторонами SOLIDWORKS. Однако встречались ситуации, когда результат смещения отличался от ожидаемого. Сейчас SOLIDWORKS 2020 выделяет поверхности, которые не удается сместить, и вы можете либо изменить параметры смещения, либо совсем удалить такие поверхности.
Непосредственное редактирование сеток. Функционал редактирования триангуляционных моделей в SOLIDWORKS 2020 продолжил расширяться. В STL-файлах на кромки можно добавлять скругления, применяя те же методы, что и для твердотельных файлов SOLIDWORKS. Скругления могут преобразовываться в фаски, и наоборот. Разрывы в сетках STL заполняются с помощью контекстного меню.
Взаимодействие в облаке при подготовке производства. В SOLIDWORKS 2020 налажен удобный обмен данными с другими необходимыми инструментами через облачную платформу 3DEXPERIENCE. Инженеры взаимодействуют в реальном времени, где бы они ни находились и независимо от применяемых устройств. Среди возможностей, обеспечиваемых с помощью облака, можно отметить управление проектами, совместная работа над эскизами, разделение модели между исполнителями, а также управление жизненным циклом изделия.
Упорядочение 3D-примечаний по типам. Инженерам постоянно приходится заниматься поиском нужных элементов оформления деталей или узлов. Например, нужно быстро найти знак базовой поверхности для линейного размера или обозначения шероховатости, допусков формы и расположения. SOLIDWORKS 2020 обеспечил такую возможность. Развернув папку в дереве элементов, можно упорядочить в модели все размеры, базы, допуски и другие элементы оформления.
Упорядочение 3D-примечаний по видам. Примечания и условные обозначения можно сортировать по видам (спереди, сверху и т.п.). Это устраняет необходимость включения всех видов примечаний для поиска нужного элемента. Вся необходимая информация отображается в дереве, где есть возможность поиска по ключевым словам.
Показ и скрытие каждого отдельного примечания. Для того чтобы инженерам не приходилось постоянно включать и скрывать виды примечаний полностью (а также создавать свой вид для каждого отдельного примечания), в SOLIDWORKS 2020 добавлена возможность управлять видимостью условных обозначений в модели через контекстное меню.
Поясним теперь, какое место 3D-примечания занимают в схеме MBD (определение на основе модели). Кратко его можно выразить тремя ключевыми словами (тремя «И» в данном случае): интеграция, интуитивность, интеллектуальность. Интеграция заключается в ассоциативности примечаний с остальной моделью. Под интуитивностью понимают работу с примечаниями в 3D — мире, аналогичном нашему реальному, а также возможность ознакомления с ними на любых современных устройствах. И, наконец, благодаря интеллектуальности информация из 3D-примечаний без труда воспринимается станками и другими устройствами обработки изделий.
SOLIDWORKS CAM 2020
SOLIDWORKS CAM 2020 — важный компонент нашего решения, предназначенного для подготовки производства. Это полнофункциональная CAM-система, обеспечивающая 2,5-осевую обработку.
Контрольно-измерительные процедуры. Поддерживаются во многих современных станках с целью сделать обработку более быстрой, удобной и безошибочной. При изготовлении нескольких однотипных деталей станок автоматически находит нулевую точку и устанавливается в нее независимо от того, кто из операторов управляет его работой. Функция, позволяющая выйти на новый уровень скорости и эффективности, доступна только в SOLIDWORKS CAM Professional.
Создание выступов для резки. Функция автоматически создает выступы или микросоединения, основываясь на профиле детали, и параметрически обновляет их при каких-либо изменениях. Это помогает избегать производственного брака, поломок инструмента и оборудования, а значит — в определенной мере страхует от непредвиденных затрат и срыва сроков.
Пользовательские настройки. Мы привыкли, что многие вещи можно настраивать под свои предпочтения, например, мелодии на смартфонах, экранные заставки или оповещения. SOLIDWORKS CAM учитывает эту тенденцию, поддерживая персонализированную базу данных, в которую заносятся пользовательские форматы и правила. Следует помнить, что во время выполнения процедур, связанных с настройками, приложение SOLIDWORKS CAD должно быть закрыто.
Коническая резьба инструментом с несколькими режущими лезвиями. В новой версии в библиотеку добавлен инструмент, поддерживающий согласование угла резьбы в конических отверстиях.
Универсальный генератор постпроцессинга (UPG). Новая версия бесплатного генератора UPG поддерживает новейшие возможности SOLIDWORKS CAM.
SOLIDWORKS Simulation 2020
Повышенная скорость и точность расчетов. Благодаря объединению линейных и квадратичных элементов в одной задаче возросла скорость и точность работы SOLIDWORKS Simulation. В резьбовых и штырьковых соединениях учитывается деформация граней. После выполнения термического анализа модели с балками можно импортировать температуры в прочностные расчеты.
Все, кто следит за новостями рынка САПР, знают, что компания Dassault Systèmes провела 16 октября интерактивное мероприятие SOLIDWORKS SUMMIT, на котором представила обновленную систему проектирования SOLIDWORKS 2020.
Предлагаем вашему вниманию запись выступления Андрея Виноградова, технического менеджера SOLIDWORKS, Dassault Systèmes в России и СНГ, который дал подробный обзор ключевых обновлений и технических преимуществ программного пакета SOLIDWORKS 2020.
Подписывайтесь на новости Dassault Systèmes и всегда будьте в курсе инноваций и современных технологий.
Подписывайтесь на Dassault Systèmes в соцсетях:
Управление пространственными пересечениями при создании сеток в SOLIDWORKS Simulation
Многие пользователи сталкивались с диалоговым окном, где сообщается о наличии пересекающихся тел в модели:
Естественно, это выбивает из рабочего ритма. Вы переходите к просмотру таких тел и понимаете, что в сложившейся ситуации лучше бы воспользоваться опцией «Игнорировать» и продолжить работу.
Хотите узнать, как, не модифицируя геометрию, исправить положение в SOLIDWORKS Simulation?
Проблема не в геометрии, а в том, что по умолчанию условию глобального контакта присвоено значение «Связанные». Как правило, модели, используемые в SOLIDWORKS Simulation, изначально готовятся не для анализа методом конечных элементов, а для других целей — например, для передачи в производство.
Чтобы понять, почему в данном случае глобальные связанные контакты стали источником неприятностей, нужно знать некоторые внутренние тонкости процесса создания сеток.
Вначале на каждой поверхности тела формируется отдельная сетка. Для сеток на оболочках процесс на этом заканчивается, а вот для сеток на твердых телах далее следует сшивание поверхностей в перекрывающихся узлах для придания швам герметичности. При связанных глобальных контактах выполняется поиск узлов в соседних телах и предпринимается попытка соединить узлы, которые
находятся друг от друга в пределах допуска, заданного в параметрах сетки.
Если грани лишь соприкасаются, такая процедура корректна, но в случае, когда у тел имеются пересечения, в модели могут образоваться элементы неправильной формы, непригодные для МКЭ-анализа.
Поэтому SOLIDWORKS Simulation вызывает функцию проверки на пересечения именно для САПР-представления модели, чтобы застраховать пользователя от создания некачественных сеток, и это совершенно правильно! Обойти проблему с пересекающейся геометрией на самом деле довольно легко.
Нужно всего лишь зайти в диалоговое окно «Контакт компонентов» и перевести переключатель «Тип контакта» в положение
«Проникновение допускается» или «Нет проникновения», как показано на иллюстрации.
Другой вариант, приводящий к тому же результату, — совсем удалить элемент «Контакт компонентов» из дерева; в этом случае контакт получает тип «Проникновение допускается» (такой тип еще называют свободным контактом).
Теперь необходимо задать наборы локальных контактов, описывающие взаимодействие тел между собой. Рекомендуется везде, где это
возможно, использовать опцию «Найти наборы контактов автоматически» — даже в зазорах, если грани не соприкасаются. При выборе тел происходит поиск пар граней, для которых выполняются настроенные критерии, а ускорить процесс можно, сразу выбрав рамкой все тела и/или компоненты. Если выбрать в дереве пару граней, найденных автоматически, она будет выделена в графическом окне. Выбор всех наборов контактов при нажатой клавише Shift (либо отдельных наборов контактов необходимого типа при нажатой клавише Ctrl) с последующим нажатием зеленой кнопки «Добавить» приводит к добавлению наборов в дерево анализа. После этого
наборы удаляются из списка, и можно повторить описанные действия, если это требуется.
Подведем итоги:
Здесь можно скачать ZIP-архив с файлами образца модели, сохраненными в SOLIDWORKS 2019 SP3.0. Для контактов между деталями в
модели использован тип «Нет проникновения». Проведите анализ самостоятельно, а затем, чтобы почувствовать разницу, повторите его, сделав предварительно детали связанными между собой. Для этого создайте новое исследование на основе имеющегося, удалите все наборы локальных контактов и требуемым образом установите условие глобального контакта.
На рисунке показан результат анализа смещений для образца модели, где первоначально имелись пересечения между деталями. Изображение скомпоновано в графическом редакторе, чтобы на виде, расположенном снизу, продемонстрировать более детально деформированное место соединения.
Также, в продолжение темы SIMULATION, мы бы хотели познакомить Вас с уникальной акцией «SOLIDWORKS: Анализируй это!»
До 20 декабря Вы получаете уникальную возможность дополнить Ваши проекты мощным решением для расчётов SOLIDWORKS Simulation.
Условия акции:
Анализируй это! Больше информации о реальных свойствах изделии уже на стадии проектирования – больше пространства
для быстрых усовершенствований и экономии времени и материалов.
SOLIDWORKS Simulation — это полнофункциональное решение для инженерных расчетов и анализа изделий, полностью интегрированное в рабочую среду SOLIDWORKS. Оно помогает предприятиям быстрее выводить продукцию на рынок, экономить средства и поддерживать высокое качество изделий. С SOLIDWORKS Simulation могут работать не только специалисты
по расчетам и анализу, но и инженеры из конструкторских отделов.
SOLIDWORKS Flow Simulation — вычислительный инструмент для моделирования потоковых процессов в текучей среде (CFD-анализ) полностью встроенный в SOLIDWORKS. CFD является хорошим дополнением, а иногда и полной заменой дорогостоящих испытаний в аэродинамической трубе или полевых условиях.
Подписывайтесь на новости Dassault Systèmes и всегда будьте в курсе инноваций и современных технологий.