Detail předmětu

Třírozměrné modelování a simulace

FEKT-LTMSAk. rok: 2018/2019

Zvládnout práce metodou elektronické definice výrobku. Tato metoda oproti klasickému způsobu TPV, kdy na vývoji komplexního výrobku spolupracuje několik pracovních skupin a je nutná velmi precizní koordinace činností, představuje komplexního řešení, které spojuje jednotlivé ”ostrůvky” v jeden logický celek od formy skici - návrhu až po vlastní propojení na výrobu. Výuka ve vytvořeném simultánním prostředí, společná práce na jednom úkolu. Napodobení činnosti z oblasti praxe, kdy jednotlivé týmy pracují zároveň na jednom úkolu, i když nesídlí v jedné lokalitě.
Simulování technologického procesu výroby, analýza se vstupem simulačních programů do procesu TPV, simulace kinematiky, metoda konečných prvků, metoda konečných objemů, tepelná vodivost.

Výsledky učení předmětu

- Student bude seznámen s principem EPD - Electronics Product Definition – elektronická definice výrobku.
- Student bude zvládat systém SolidWorks:
• tvorbu složitých 3D objemových modelů,
• tvorbu 3D sestav s analýzami kolizí, přesahů a tvorbu animací formátu *.avi
• odvození výkresové dokumentace z 3D objemového dílu.
• zvládá základy FlowSimulation na vytvářených 3D objemových dílech v oblasti výpočtů chlazení elektronických zařízení.

Prerekvizity

Jsou požadovány znalosti na úrovni bakalářského studia.

Doporučená nebo povinná literatura

MAXA, J. Třírozměrné modelování a simulace. VUT FEKT Brno: 2006. s. 1 ( s.) (CS)

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Přednášky jsou vedeny s použitím PowerPointové prezentace, krátkých videoklipů a filmů a diskuzí se studenty. Cvičení jsou rozdělena na počítačová a výpočtová cvičení. Student odevzdává jeden závěrečný samostatný projekt.

Způsob a kritéria hodnocení

30 bodů za práci v semestru, 70 bodů za záverečný test.

Jazyk výuky

čeština

Osnovy výuky

Prostředí SolidWorks.Základní pojmy.
Struktura systému, možnosti, zásady parametrického konstruování.
Konstrukční roviny, definice, modifikace, využití.
Geometrické primitivy a booleovské operace s 3D objekty.
Profily, aplikace sketcheru. Vytváření 3D těles z 2D profilů.
Pokročilé editační nástroje pro 3D, souvislosti s parametrizací.
Pokročilá editace 3D modelů.
Parametry, proměnné, rovnice, význam.
Metodika práce při tvorbě NC kódu. Převádění parametrického modelu do explicitního. Základní pojmy (JCF, CVNC, simulátor, CL data), nastavení prostředí, JCF managment.
Příprava polotovaru. Nástrojové hospodářství, založení knihovny nástrojů. Výměna nástroje. Nastavení souřadného systému. Nastavení stroje.
Nastavení rovin (pracovní, příjezdu, odjezdu, referenční, bezpečnostní). Nastavení rychlostí posuvu, zanoření, spojovací. Řádkový editor JCF.
Nastavení tolerancí, nastavení výchozí polohy nástroje. Nastavení zobrazení drah nástrojů. Nastavení výstupu. Simulace příkladu.
Nastavení otočného stolu, nastavení opotřebení nástroje.
Tvorba NC-kódu.
Základní pojmy v simulačním procesu.
Příprava modelu pro simulaci v oblasti kinematiky.
Řešení jednoduchého příkladu v oblasti kinematiky, kontrola kolizí.
Samostatné řešení složitějšího příkladu v oblasti kinematiky.
Řešení příkladu pomocí metody konečných prvků.
Řešení příkladu pomocí metody Elektronické definice výrobku (MKP, kinematika, NC-kód)
Zápočtový test.

Cíl

Dosavadním problémem při zavádění CAD/CAM/CAE bylo, že se zaměřoval obvykle pouze na vyřešení jednoho konkrétního problému a zákazník, který potřeboval urychlit TPV si na základě toho vybíral CAD systém, který toto umožňoval. Dílčí úkoly systém musí umět podporovat, ale skutečný přínos (i finanční) je možný jen při nasazení komplexního řešení, které spojuje jednotlivé ostrůvky v jeden logický celek. U nové metody jde o zavedení elektronické definici výrobku (EPD). Klasický CAD systém se zde stává podmnožinou EPD. Systém EPD umožňuje logické propojení jednotlivých dílčích aplikací. O EPD projevuje stále více firem zvýšený zájem. Jeho komplexnost mění stávající ituaci v té oblasti, že především velké firmy již nehledají dodavatele CAD systému, ale partnera, který jim pomůže vytvořit systém elektronické definice výrobku. Z tohoto důvodu je z průmyslové praxe velmi silný tlak, aby absolventi vysokých škol měli znalosti z této oblasti. Výuku velkých CADů orientací na metodu EPD probíhá od formy Sketcher až po CAM manufacture. Kurs si klade za cíl učinit první krok k seznámení studentů s výše uvedenou metodou. Nejzákladnější moduly, které budou probrány v našich kursech a které tvoří osu EPD si můžeme představit v základním schématu: SKETCHER slouží ke snadnému vytváření 2D skic, které můžeme převést do parametrického modeláře. PARAMETRICKÝ MODELÁŘ slouží k vytváření objemových modelů. ASSEMBLY v tomto prostředí sestavujeme jednotlivé modely do sestav. Z tohoto prostředí je možno provádět dodatečné změny v jednotlivých modelech. EXPLICIT prostředí sloužící k jednoduché tvorbě technické dokumentace k vytvořeným modelům. MANUFACTURE modul, jehož pomocí snadným způsobem připravíme pro každý model program, který po zkompilování na NC-kód ovládá obráběcí centrum. Výrobní proces je možné před použitím ve skutečném procesu simulovat v NC verifykátoru. MODULY SLOUŽÍCÍ PRO ANALÝZU vstupují do procesu a simulují danou problematiku. Dříve k tomuto účelu bylo nutné vyrábět funkční model. Tímto způsobem se ušetří na ceně a času jeho výroby. Systém kurzů tedy ukazuje velký CAD jako úplný nástroj k přenesení tvůrčího nápadu od myšlenky až po úplnou realizaci.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program EEKR-ML1 magisterský navazující

    obor ML1-EVM , 1. ročník, zimní semestr, 4 kredity, volitelný oborový

  • Program EEKR-ML magisterský navazující

    obor ML-EVM , 1. ročník, zimní semestr, 4 kredity, volitelný oborový

  • Program EEKR-CZV celoživotní vzdělávání (není studentem)

    obor ET-CZV , 1. ročník, zimní semestr, 4 kredity, volitelný oborový

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

13 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Cvičení na poč.

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor