Программы для проектирования

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ

ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Направление подготовки (специальность) Нефтегазовое дело

Кафедра ТХНГ

РЕФЕРАТ

по дисциплине: Введение в инженерную деятельность

на тему Программы для проектирования

Выполнили студент гр.2Б31

Волков А.Э.

студентка гр.2Б32

Бокова А.А.

Проверил доцент

Чухарева Н.В.

Томск 2013 г.

Актуальность

Актуальность темы заключается в том, что в данное время широко используются программы для проектирования деталей, различных систем трубопроводного транспорта и их участков. В настоящее время, большинство предприятий стремятся проектировать свои технологические процессы и системы в трехмерном пространстве. Трехмерные CAD-системы предоставляют проектировщику большой простор для деятельности, позволяя при этом значительно ускорить процесс выпуска проектно-сметной документации. Наряду со скоростью, такие системы позволяют повысить точность проектирования: становится проще отследить спорные моменты в конструкции.

Цель работы:

Познакомиться с программами для проектирования, узнать их принцип работы, и применение в нефтегазовом комплексе.

Для реализации поставленной цели необходимо выполнить следующие задачи:

1)Провести литературный обзор с использованием источников и периодических учебных пособий, научной литературы, Интернет-ресурсов;

2) Написание и оформление реферата;

3) Подготовка презентации и доклада с использованием следующих программных комплексов: MicrosoftWord, PowerPoint;

4) Защита доклада.

Введение

В России -- стране, богатой природными ресурсами,-- на протяжении уже многих лет лидирующей отраслью промышленности является добыча и транспортировка нефти и газа. Необратимо устаревающая инфраструктура трубопроводов и сопутствующего оборудования, спроектированного и возведенного еще во времена СССР, приводит к росту затрат на ремонт и поддержание оборудования в работоспособном состоянии, а также к значительному росту числа аварий. В ближайшем будущем, когда ресурс существующего оборудования будет исчерпан, а также при освоении новых, удаленных или ранее считавшихся сложно разрабатываемыми месторождений потребуется вводить в эксплуатацию оборудование с более высокими техническими характеристиками. Без создания виртуальных прототипов разработка нового или улучшение показателей старого оборудования потребует немалых материальных затрат, которые к тому же могут не дать желаемого результата.

Примерно 25 лет назад каждый технический проект был сделан карандашом. Любое изменение требовало усилия или даже перечерчивания. Но с появлением компьютеров, стало возможным создание чертежей и проектов в электронном виде. Создавать такие работы на позволяет система автоматизированного проектирования. Система автоматизированного проектирования -- САПР или CAD (англ. computer-aided design) автоматизированная система, реализующая технологии выполнения функций проектирования, представляет, иногда, собой систему для проектирования в трехмерном пространстве. Предназначена для выполнения или создания проектных работ с помощью компьютерной техники, которая позволяет создавать технологическую и конструкторскую документацию. САПР внес фундаментальные изменения в процесс проектирования.

Сейчас без этой системы уже стало невозможным производить современные сложные детали, технику и конструкции, требующую высокой точности. Последние несколько лет происходит быстрый рост САПР в разных отраслях от архитектуры и геоинформационных систем до нефтегазовой промышленности и машиностроении.

С каждым годом программ для автоматизированного проектирования становиться все больше. Ознакомимся с некоторыми из них.

Компас

Универсальная система трехмерного проектирования, находит своё применение при решении различных задач, в том числе и архитектурно-строительного и технологического проектирования. Программы данного семейства автоматически генерируют ассоциативные виды трёхмерных моделей (в том числе разрезы, сечения, местные разрезы, местные виды, виды по стрелке, виды с разрывом). Все они ассоциированы с моделью: изменения в модели приводят к изменению изображения на чертеже.

Стандартные виды автоматически строятся в проекционной связи. Данные в основной надписи чертежа (обозначение, наименование, масса) синхронизируются с данными из трёхмерной модели. Имеется возможность связи трёхмерных моделей и чертежей со спецификациями, то есть при «надлежащем» проектировании спецификация может быть получена автоматически; кроме того, изменения в чертеже или модели будут передаваться в спецификацию, и наоборот.

Существует большое количество дополнительных библиотек к программам семейства, автоматизирующих различные специализированные задачи. Например, библиотека стандартных изделий позволяет добавлять уже готовые стандартные детали в трёхмерные сборки (крепежные изделия, подшипники, элементы трубопроводов, шпонки, уплотнения), а также графические обозначения стандартных элементов на чертежи (обозначения отверстий), предоставляя возможность задания их параметр.

Программа для черчения КОМПАС-3D имеет достаточной простой и понятный интерфейс, множество инструментов, богатую справочную информацию по работе с программой и в ней вы с легкостью сможете подправить любые огрехи на чертежах быстро и легко.

В нефтегазовом деле позволяют осуществлять проектирование планов и маршрутов механической обработки поверхностей деталей примерно одинаково, а именно в диалоговом режиме с некоторой степенью автоматизации отдельных шагов, а также для определения возможностей повышения производительности проектных работ.

Примеры

AutoCAD

AutoCAD -- (расшифровывается, как Computer-Aided Desig) представляет собой 2- и 3-мерную систему автоматизированного проектирования и черчения, которая была разработана компанией Autodesk. Самый первый вариант вышел в 1982 году, часто применялись в промышленности: например, в области машиностроения, строительства, архитектуры и иных отраслях экономики. разработанная компанией Autodesk. AutoCAD и специализированные приложения на его основе нашли широкое применение в машиностроении, строительстве, архитектуре и других отраслях промышленности. Программа выпускается на 18 языках. Уровень локализации варьируется от полной адаптации до перевода только справочной документации. Русскоязычная версия локализована полностью, включая интерфейс командной строки и всю документацию, кроме руководства по программированию.

Ранние версии AutoCAD оперировали небольшим числом элементарных объектов, такими как круги, линии, дуги и текст, из которых составлялись более сложные. В этом качестве AutoCAD заслужил репутацию «электронного кульмана», которая остаётся за ним и поныне. Однако на современном этапе возможности AutoCAD весьма широки и намного превосходят возможности «электронного кульмана».

В области двумерного проектирования AutoCAD по-прежнему позволяет использовать элементарные графические примитивы для получения более сложных объектов. Кроме того, программа предоставляет весьма обширные возможности работы со слоями и аннотативными объектами (размерами, текстом, обозначениями). Использование механизма внешних ссылок (XRef) позволяет разбивать чертеж на составные файлы, за которые ответственны различные разработчики, а динамические блоки расширяют возможности автоматизации 2D-проектирования обычным пользователем без использования программирования.

Текущая версия программы (AutoCAD 2014) включает в себя полный набор инструментов для комплексного трёхмерного моделирования (поддерживается твердотельное, поверхностное и полигональное моделирование). AutoCAD позволяет получить высококачественную визуализацию моделей с помощью системы рендеринга mental ray. Также в программе реализовано управление трёхмерной печатью (результат моделирования можно отправить на 3D-принтер) и поддержка облаков точек (позволяет работать с результатами 3D-сканирования). Тем не менее, следует отметить, что отсутствие трёхмерной параметризации не позволяет AutoCAD напрямую конкурировать с машиностроительными САПР среднего класса, такими как Inventor, SolidWorks и другими. В состав AutoCAD 2012 включена программа Inventor Fusion, реализующая технологию прямого моделирования.

Во многих нефтегазовых компаниях знание программы AvtoCAD так же не обходимо.

В нефтегазовом деле программа необходима в обстройке место рождений, установки и подготовки системы жизнеобеспечения. Создание проектов комплексного обустройства и реконструкции нефтегазовых месторождений и отдельных элементов и их инфраструктуры. Использует ЗАО «Тюменьнефтегазпроект».

проектирование программа трехмерный презентация

Примеры

SolidWorks

SolidWorks (Солидворкс) -- программный комплекс САПР для автоматизации работ промышленного предприятия на этапах конструкторской и технологической подготовки производства. Обеспечивает разработку изделий любой степени сложности и назначения. Работает в среде Microsoft Windows. Разработан компанией SolidWorks Corporation, ныне являющейся независимым подразделением компании Dassault Systemes (Франция). Программа появилась в 1993 году и составила конкуренцию таким продуктам, как AutoCAD и Autodesk Mechanical Desktop, SDRC I-DEAS и Pro/ENGINEER.

Решаемые задачи:

Конструкторская подготовка производства:

3D проектирование изделий (деталей и сборок) любой степени сложности с учётом специфики изготовления.

Создание конструкторской документации в строгом соответствии с ГОСТ.

Промышленный дизайн.

Реверсивный инжиниринг.

Проектирование коммуникаций (электрожгуты, трубопроводы и пр.).

Инженерный анализ (прочность, устойчивость, теплопередача, частотный анализ, динамика механизмов, газо/гидродинамика, оптика и светотехника, электромагнитные расчеты, анализ размерных цепей и пр.).

Экспресс-анализ технологичности на этапе проектирования.

Подготовка данных для ИЭТР.

Управление данными и процессами на этапе КПП.

Технологическая подготовка производства (ТПП):

Проектирование оснастки и прочих средств технологического оснащения

Анализ технологичности конструкции изделия.

Анализ технологичности процессов изготовления (литье пластмасс, анализ процессов штамповки, вытяжки, гибки и пр.).

Разработка технологических процессов по ЕСТД.

Материальное и трудовое нормирование.

Механообработка: разработка управляющих программ для станков с ЧПУ, верификация УП, имитация работы станка. Фрезерная, токарная, токарно-фрезерная и электроэрозионная обработка, лазерная, плазменная и гидроабразивная резка, вырубные штампы, координатно-измерительные машины.

Управление данными и процессами на этапе ТПП

Управление данными и процессами:

Работа с единой цифровой моделью изделия.

Электронный технический и распорядительный документооборот.

Защита данных. ЭЦП.

Подготовка данных для ERP, расчет себестоимости.

В нефтегазовом деле программа позволяет создавать трубопроводы и коммуникации, гидравлические и пневматические системы, трубопроводные обвязки, а также проектировать различные инженерные коммуникации, приборы и оборудование, подводки и шланги.

Примеры

ANSYS

ANSYS -- универсальная программная система конечно-элементного (МКЭ) анализа, существующая и развивающаяся на протяжении последних 30 лет, является довольно популярной у специалистов в сфере автоматических инженерных расчётов (CAE, Computer-Aided Engineering). По ней можно вести расчеты статической и динамической прочности под воздействием гидравлического давления, крутящих моментов, центробежной силы и внешних воздействий, расчет контактных задач и так далее. инженерного анализа на ранних стадиях разработки изделия для уменьшения в конечном счете количества экспериментов и реальных прототипов. Так же используется для расчета механики деформируемого твердого тела и гидрогазодинамики, для проведения прочностных расчетов отдельных изделий и узлов конструкций, например тройников, пластинчатых муфт, систем компенсации нагрузок и т.д., для расчета течений жидкости и газа в специализированном оборудовании, например центробежных насосах, сепараторах, для определения гидравлических характеристик запорной и регулирующей арматуры.

Моделирование и анализ в некоторых областях промышленности позволяет избежать дорогостоящих и длительных циклов разработки типа «проектирование -- изготовление -- испытания». Система работает на основе геометрического ядра Parasolid.

Примеры

Итог

Несмотря на то, что программа AutoCAD старого типа, но она до сих пор не уступает многим другим программам в качестве и сложности построенных деталей. Программа Компас проста в изучении, позволяет создавать чертежи и детали, и, по моему мнению, не является аналогом Autocad. Такие программы я бы рекомендовал начинающим пользователям, так как в них можно обучиться основам, понять, как работает система автоматизированного проектирования, а после чего можно переходить к более сложным программам, таким как ANSYS.

В интернете AutoCad считается программой более простой и понятной в построение чертежей, поэтому ее рекомендуют в качестве программы для создания чертежей деталей.

ANSYS мощная программа, позволяющая делать расчеты давления, динамической прочности и так далее, но сложные детали сделать практически невозможно, в отличии от таких программах как AutoCad и Компас.

Каждая программа имеет свою механику и интерфейс, подходящий для каждого по разному, поэтому выбор всегда остаётся на усмотрение пользователя.

Размещено на Allbest.ur