[مقاله] CATIA نرم افزاري براي طراحي و آناليز سازه

[rdscience]

سلام بر دوستان
نرم افزار قدرتمند و آشنا كه در جهت ايجاد سازه هاي ذهني ، شما را ياري مي كند
در ابتدا مقدمه و فايل آموزشي براي درك قابليت و توانايي كه اين ابزار به شما مي دهد ، قرار مي دهم

نرم افزار CATIA یكي از قويترين نرم افزارهاي طراحي و تحليل به كمك كامپيوتر يا CAD/CAE و تاحدودي CAM يا ساخت در دنيا است كه هم اكنون بعنوان يكي از بهترين نرم افزارهاي CAD/CAE در سطح جهاني و كشورعزيزمان بصورتي وسيع مورد استفاده قرار ميگيرد . اين نرم افزار داراي كاربردهاي وسيعي است که شايد به همين دليل کار کردن با آن به نظر سخت مي آيد . نرم افزار CATIA داراي بيش از 100 ماژول (بسته کاري ) می باشد

قابلیت های نرم افزار کتیا شامل:

طراحی قطعات

مونتاژ قطعات

طراحی سطوح

نقشه کشی

شبیه سازی

ورق کاری

طراحی سازه

قالب سازی

ماشین کاری

تهویه مطبوع

ایجاد روابط ریاضی

برنامه نویسی

لوله کشی

مدیریت پروژه ها

مدیریت کارخانجات

و ...

برای آشنائی بیشتر با قابلیت های نرم افزار باید ابتدا با محیط های این نرم افزار آشنا شوید:

محیطهای نرم افزار CATIA V.5 را میتوان به دسته بندیهای اصلی زیر تقسیم نمود :

Mechanical Design

Shape Design & Styling

Product Synthesis

Analysis

Equipment & Systems Engineering

NC Manufacturing

Plant

1- Mechanical Design
در این دسته محیط کاربر میتواند با دستورات خیلی ساده و کاربردی طرح را مدل ( 3D/2D ) کند البته بصورت حجم، چه یک قطعه باشد یا یک مجموعه مونتاژی بزرگ مثل هواپیما این دسته محیط شامل بیش از 10 محیط کاربردی میباشد که مهمترین آنها؛ مدلسازی قطعه و مونتاژ آنها، تهیه نقشة 2D از مدل 3D یا رسم نقشة 2D ، ورقکاری، طراحی سازه، تلرانس گذاری،طراحي جوش و طراحی قالبهای پلاستیکی و... . در زیر شرح مختصر بعضی از این محیطها بیان شده است.

1.1. Sketcher
در اين محيط طرح دو بعدي اوليه هر مدلي توليد مي شود به نحوي كه براي طراحي هر مدلي ابتدا بايد وارد اين محيط شد و نقشه دو بعدي مدل را ترسيم كرد.

1.2. Part Design
اين محيط شبيه به محيط هاي مدل سازي در ساير نرم افزار هاي طراحي مكانيكي مي ماند و در آن قطعه از نظر خصوصيات مكانيكي به صورت سه بعدي طراحي مي شود. کاربر با امکاناتی که این محیط در اختیارش گذاشته است به آسانی میتواند با سریعترین روش از یک قطعه طراحی شده، مدل 3D تهیه نماید تا در محیط های دیگر از آن نمای 2D و 3D مونتاژی تهیه نماید یا آنالیز روی آنها صورت گیرد. از توانمندیهای این محیط کاربری آسان و کاربردی، محیط قابل لمس برای کاربر، قابلیت ویرایش و بازسازی آسان و سریع، قابلیت جابجائی دو طرفه با محیط های 3D دیگر نرم افزار و قابلیت ذخیره سازی با فرمتهای مختلف نام برد.
http://www.4shared.com/photo/UInVxwpC/ca...esign.html

1.3.Assembly Design
کاربر میتواند قطعات طراحی شده در محیط Part Design را در این محیط با دستورات آسان و کاربردی، مجموعه را مونتاژ نماید همانند یک کارگاه مونتاژکاری حتی میتوان از این محیط به محیط تهیه مدل برگشت تا مدل را ویرایش کرد و دوباره برگشت بدون آنکه از محیط CATIA خارج شد. این امر برای طرحهائیکه بصورت ابداع و اختراع میباشند و قطعات متناسب همدیگر باید طراحی شوند، خیلی کاربردی خواهد بود.
کاربر براحتی ( چه دستی و چه حرفه ای ) قطعات طراحی شده ( مدل شده ) را به این وارد کند تا کارهای مونتاژ روی آنها انجام دهد. یکی از این فعالیتها، آنالیز حجمی روی مجموعه میباشد مانند برخوردها، تماسها و لَقی های بین قطعات میباشد. دارای کتابخانه قطعات استاندارد میباشد و حتی کاربر هم نیز میتواند برای خودش یک کتابخانه از قطعات تهیه نماید. تهیه خودکار لیست قطعات بهمراه مشخصات آنها از دیگر تانمندیهای این محیط میباشد.
http://www.4shared.com/photo/EzOv_8ig/As...esign.html

1.4. Sheet Metal Design
کاربر در اینجا میتواند یک طرح ورقکاری شده را مدلسازی نماید و در انتها هم میتواند گستردة ورق بکار رفته را محاسبه نماید. در این محیط انواع دستورات خم و استمپهای موجود میباشد و حتی کاربر میتواند برای طرح خود سنبه و ماتریس طراحی کرده و در این محیط بکار برد.
محيط اصلي طراحي بدنه هواپيما مي باشد. اين محيط توسط مهندسين هوافضا براي طراحي قطعات مختلف هواپيما نيز مورد استفاده قرار مي گيرد.

1.5. Drafting
کاربر میتواند در این محیط نقشه های 2D مورد نیاز خود را تهیه نماید که به دو روش زیر صورت میگیرد:

Generative : در این حالت با موجود بودن مدل 3D ، کاربر هر نمای دلخواه و استاندارد مورد نیاز خود را تهیه نماید و با هوشمند خود محیط، کاربر هر نوع برش و عملیات دیگر را روی نقشه ها میتواند انجام دهد و حتی با تغییر در مدل 3D ، این تغییرات در نقشه بطور خودکار انتقال داده میشود. در این روش عملاً رسم نقشه مفهوم نداردو خود نرم افزار رسم مینماید.

Interactive : در این حالت کاربر میتواند با توجه به امکانات رسم، نقشۀ 2D مورد نیاز را رسم نماید و حتی محیط نیز خودش به کاربر کمک میکند که نماها رسم شده را کامل نماید. مثلاً با رسم سه نمای استاندارد نمای ایزومتریک را تهیه کرد.

1.6. Structure Design
محیط طراحی سازه یکی دیگر از محیط های جذاب و کاربردی این نرم افزار میباشد.کاربر به آسانی و سرعت زیاد میتواند طرحهای سازه ای خود را در آن مدل کند. کاربر با انتخاب مقطع سازه خود از کاتالوگ مربوطه و انتخاب محل قرار گرفتن سازه، خیلی سریع و با دقت بالا طرح خود را مدل کند. استانداردهای موجود DIN, AISC, EN, OTUA شامل انواع مقاطع استاندارد میباشد.
اين محيط، بيشتر توسط مهندسين عمران براي طراحي سازه ها بصورت استاندارد مورد استفاده قرار مي گيرد و به جهت قابليت گرافيكي بالاي اين نرم افزار در جهان به شدت مورد استقبال مهندسين عمران قرار گرفته است.
http://www.4shared.com/photo/r8Dbs6ZA/St...esign.html
http://www.4shared.com/photo/ps0oYt3Y/St...ign_2.html

1.7. Mold Tooling Design
طراحی قالبهای پلاستیکی از دیگر محیط های این نرم افزار میباشد که دارای کاتالوگی از انواع استانداردهای قالب سازی میباشد. مانند : Dme, Dme-America, Eoc, Futaba, Hasco, Measburger, Pcs, Pedrotti, Rabourdin, Strack. و حتی کاربر قطعه ای که طراحی و مدل کرده است را به این محیط منتقل کرده و با توجه به ابعاد و حجم آن قطعه، قالب مورد نیاز آنرا تهیه میکند. در این محیط امکاناتی چون راه گاهها، میله راهنماها، میله پران ها و . . . در اختیار کاربر قرار گرفته است و حتی آنالیز حجمی نیز میتواند انجام دهد و نحوة عملکرد قالب را نیز یتواند مشاهده نماید.
http://www.4shared.com/photo/oAbR5wUK/Mo...esign.html

2- Shape Design
در این دسته محیط کاربر میتواند طرح مورد نظر خود را بصورت سطح و رویه مدل نماید و اگر هم نیاز به حجم آن بود، آنرا تبدیل به حجم نماید. در این دسته محجیط امکاناتی قرار گرفته شده اند که کاربر بتواند پیچیده ترین اجسام را بتواند مدل نماید و در این زمینه، این نرم افزار بی رقیب مانده است. طراحی بدنة خودرو ( مخصوصاً کلاس A ) مجسمه سازی، دجیتالیز کردن اطلاعات خروجی از دستگاه های اندازه گیری CMM و تبدیل به سطح کردن آنها و تهیه عکس و فیلم تبلیغاتی و . . . از کاربردهای این محیط ها میباشد.
http://www.4shared.com/photo/MbhwShzX/Shape_Design.html

2.1. Generative Shape
در این محیط کاربر میتواند با توجه به رسم مقاطع مطلوب، سطوح مورد نیاز را ایجاد نماید و قابل ویرایش میباشند هم در این محیط و هم در دیگر محیط های این دسته.
http://www.4shared.com/photo/EmVMSnDr/Ge...Shape.html

2.2. Free Style Shaper, Optimizer & Profiler
در این محیط کاربر میتواند سطح آزاد ایجاد شده را مثل خمیر با آن کار کند تا بشکل مطلوب بدست آید.

2.3. Photo Studio & Real Time Rendering
در دو محیط بالا کاربر میتواند از مدل تهیه شده ( چه حجم و چه سطح ) در این محیط ها، نوردهی و دیگر امکانات عکاسی و فیلمبرداری اعمال نماید و عکس و فیلم برای تبلیغات و . . . تهیه نماید.
http://www.4shared.com/photo/3a_dIH0o/Ph...ender.html

3- Product Synthesis
این دسته محیط شامل 3 ذسته محیط دیگر میباشد.

3.1. Digital Makeup
شامل 7 محیط کاربردی میباشد که کاربر میتواند یک مجموعه ای که در آن مکانیزم مربوطه با اتصالات ( 11 اتصال : هم محوری، چرخ دنده ای، کابلی، ریلی، و . . . ) مدل کرده و نتیجه مکانیزم طراحی شده را استخراج کرده و حتی میتوان نحوة مونتاژ و دِمونتاژ را در این محیط آزمایش کرد و بهینه سازیهای لازم را انجام داد از فعالیتهای انجام شده میتوان گزارش ( فیلم، عکس و متن ) تهیه نمود.
http://www.4shared.com/photo/WVThkD1i/Di...akeup.html

3.2. Ergonomics Design & Analysis
در این دسته محیط میتوان پارامترهای آرگونومی را در طرح پیداکرده و نتایج را مشاهده کرد. در این محیط میتوان مدل انسانی مورد نظر طراح را وارد طرح کرده ( بعنوان مثال خلبان در کابین هواپیما ) و از نگاه آن یا عکس العمل اندامش در برابر پیرامون آنرا مشاهده کرد.
در کاتالوگ آن چند نمونه انسان استاندارد با ملیتهای امریکا، کانادا، فرانسـه، ژاپن و کُره موجود میباشد و حتی کاربر نیز میتواند انسان مطلوب خود را در آن ایجاد کند و به کاتالوگ اضافه نماید.
http://www.4shared.com/photo/8Nk2veH7/Er...lysis.html

3.3. Knowledge ware
گرفتن و مدیریت " چرا " و " چگونه " ها و بهم پیوستن دانش ها از مهمترین فعالیت این دسته محیط میباشد. در این دسته محیط کاربر میتواند ساختار پروژه را تعریف کند و بحث های مالی را مطرح نماید و حتی میتواند برای کاهش هزینه و وزن راه حلهائی ارائه دهد تا حتی به حل معادلات بدست آمده در طراحی بپردازد.
http://www.4shared.com/photo/qSU3iDri/Kn..._ware.html

4- Analysis
کاربر این محیط میتواند به آنالیز استاتیکی و فرکانسی روی مدل ( 1D, 2D & 3D ) انجام دهد. البته مدل میتوان یک قطعه یا یک مجموعه مونتاژ شده بهمراه اتصالات جوش و پیچ باشد. کاربر با توجه به جنسی که برای قطعه تعریف میکند با وارد شدن به این محیط، بطور اتوماتیک قطعه ( یا قطعات ) المان بندی شده و با بارگذاری و تعریف شرایط اولیه ( خیلی ساده و آسان ) میتواند آنرا حل نماید. البته محیط المان بندی دقیق و دستی هم در این دسته محیط موجود میباشد. بعد از حل مسئله با روشهای آسان میتوان نتایج را بصورت فیلم، عکس و متن مشاهده نمود. در این محیط نیز کاربر میتواند ارتباط دو طرفه با محیط تهیه مدل داشته باشدو هر لحظه بتواند مدل خود را بهینه نماید.
http://www.4shared.com/photo/7xsD-56v/Analysis.html

5- Equipment & System Engineering
این دسته محیط شامل بیش از 20 محیط کاربردی میباشد. از طراحی کشتی گرفته تا تأسیسات و HVAC ، لوله کشی، کابل کشی و . . . بصورت 3D و 2D و بهمراه کاتالوگهای مربوطه را میتوان یافت.
http://www.4shared.com/photo/2gNw9oPL/Eq...ering.html
http://www.4shared.com/photo/hAAhUB1X/Eq...ring_.html

6- NC Manufacturing
کاربر بعد از تهیه مدل از طرح در این دسته محیط میتواند از توانمندیهای ماشینکاری نرم افزار بهره گیرد و بصورت مجازی مراحل ماشینکاری برای تولید را انجام دهد. بعد از حصول پارامترهای مطلوب و مورد نظر میتواند خروجی با فرمتهای مختلف تهیه و برای تولید ارسال نماید.
در این محیط ها میتوان ماشینکاری از 5/2 محوره تا 5 محوره را اجراء کرد.
LeatheMachining, Prismatic Machining, Surface Machining, Advance Machining.
محیطهای مهم این دسته میباشند.
http://www.4shared.com/photo/FuA4QRXW/NC...uring.html

7- Plant
کاربر میتواند در این محیط به طراحی و چیدمانی کارخانة مورد نظر بپردازد تا بعد از حصول نتایج مطلوب، طرح را برای اجرا ارسال نماید.
اکثر محیط های نرم افزار باهم ارتباط دو طرفه دارند و براحتی میتوان برای طراحی بین محیط ها جابجا شد و برای انجام یک طرح از چندین محیط بهره گرفت تا سریعتر و با دقت بالا به نتیجة مطلوب رسید.
http://www.4shared.com/photo/fvYmCXwn/Plant.html

فايل آموزشي :
http://www.4shared.com/document/sXUIOpCW...ining.html