Обучение студентов машиностроительного профиля компьютерному моделированию электронных моделей продуктов
Моделирование работы изделия в системном взаимодействии под рабочей нагрузкой и критическими внешними воздействиями. Методика обучения трехмерному моделированию. Использование твердотельной электронной модели для обучения трехмерному моделированию.
| Рубрика | Педагогика |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 19.08.2020 |
| Размер файла | 20,0 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Национальный исследовательский университет “МЭИ”
ОБУЧЕНИЕ СТУДЕНТОВ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНОГО ПРОФИЛЯ КОМПЬЮТЕРНОМУ МОДЕЛИРОВАНИЮ ЭЛЕКТРОННЫХ МОДЕЛЕЙ ПРОДУКТОВ
Гаджиев К.Г., Рябов В.А., Портнов М.А.,
Писарев Д.С., Чугунов В.И.
Москва
Аннотация
Современное машиностроение требует подготовки инженеров, уверенно владеющих наиболее распространенными программами для создания не просто чертежного изображения деталей, а цифровых двойников, позволяющих достоверно моделировать работу изделия в системном взаимодействии под рабочей нагрузкой и критическими внешними воздействиями. Моделирование рабочих процессов существенно ускоряет этапы проверки конструкции на прочность, технологической подготовки производства сертификации, начала серийного выпуска продукции.
Ключевые слова: методика, моделирование, студент, методика.
Annotation
TEACHING HOW TO USE COMPUTER SIMULATION OF ELECTRONIC PRODUCT MODELS TO STUDENTS MAJORING IN MACHINE BUILDING
Gadzhiev K.G., Ryabov V.A., Portnov M.A.., Pisarev D.S., Chugunov V.I.
National Research University “Moscow Power Engineering Institute,” Moscow, Russia
Modern machine building requires the training of engineers who are confident in working with the most common programs designed to create both a drawing image of parts and digital twins that can reliably simulate the operation of a product in a systemic interaction under a workload and critical external influences. Modeling of work processes can significantly accelerate the stages of design verification for strength, as well as technological preparation of production certification, and the start of serial production.
Keywords: methodology, modeling, student.
Введение
Система образования современных инженеров должна обеспечить студентам с разным уровнем начальной подготовки уверенное владение программами 3D-моделирования уже на первом курсе обучения.
Преподавателю необходимо научить студентов системному инжинирингу. Необходимо строить архитектуру дерева построений подобно действиям инструментов при обработке детали с учетом технологии изготовления. Действия студента, конструирующего деталь должны прогнозировать последующие возможные итерации вариантов конфигурации изделия. Нужно уже на этапе создания основы моделирования детали облегчить последующую модернизацию детали, позволяющую без дополнительных временных затрат реорганизовывать взаимосвязи с другими объектами в сборке.
Методы и принципы исследования
Методика обучения трехмерному моделированию может быть построена на основе построения электронной модели детали с использованием материального аналога, который можно измерить, покрутить в руках. Метод копирования оригинала достаточно часто используются на производстве для изготовления детали, заменяющей изношенную при ремонте оборудования, т.к. зачастую быстрее и дешевле самостоятельно изготовить заменяющую деталь. Многие производители копируют изделия конкурентов с использованием приемов реверс-инжиниринга. Современные способы копирования имеющихся деталей предлагают возможность получения электронной модели при помощи 3D-сканера. Обратное проектирование - это не просто копирование, зачастую производители аналогов разрабатывают оригинальную обходную технологию изготовления. Начальный этап обучения студентов твердотельному моделированию оказывается востребованным приемом при работе на производстве. Таким образом, рутинное копирование детали может оказаться интересным конкурентным соревнованием на учебном занятии в группе студентов - кто быстрее и точнее предоставит электронную модель заказчику.
Обучение трехмерному проектированию наиболее эффективно начинать с выявления определяющего примитива - тела, к которому удобно добавлять или из которого более короткими ходами можно вычитать материал электронной модели при помощи булевых операций. Определяющим примитивом целесообразно выбрать многогранную призму или тело вращения, в зависимости от технологии изготовления [1].
Преподавателю необходимо обращать внимание на принципы проектирования и критерии выбора технологии изготовления. Детали могут быть получены не только традиционными методами металлообработки, предусматривающими удаление припусков с заготовки. Современные разработки удешевляют производство мелкосерийных и штучных продуктов путем использования аддитивных технологий. Некоторые отрасли предъявляют особые требования к деталям, накладываются особые требования к весу изделия, к прочности отдельных элементов конструкции. Появились новые программные инструменты, позволяющие оптимально генерировать расположение материала детали только в тех местах, где имеется путь для минимального количества материала, воспринимающего действующие нагрузки.
Достаточно важный этап обучения цифрового проектирования - построение модели по существующим чертежам, имеющим несколько проекций и сечения. Такие работы пока еще приходится производить для изготовления на современном технологическом оборудовании давно разработанной продукции. Поддержка выпуска имеющейся продукции и ее оптимизация современными методами проектирования уже невозможна без использования современного оборудования, в качестве основы использующего электронную модель изделия. Современное машиностроение нуждается в оцифровывании ранее разработанных конструкций на основе чертежей и бумажной документации. Преподаватель должен показать студентам примеры действующих энергетических установок, летательных аппаратов или транспортных средств, которые были ранее спроектированы на длительный срок эксплуатации. Технические решения многих устройств оказываются утраченными, теряется преемственность конструкторских решений в связи с отсутствием электронных моделей устаревающей продукции.
В связи с ужесточающимися требованиями, направленными на повышение энергоэффективности, продукты становятся легче и экономичнее. Появляются требования к бесшумности, обеспечению роботизированной или автоматизированной сборки. Зачастую дизайнерские решения и требования аэродинамики и теплообмена требуют особых форм переходов и сопряжений поверхностей. Начальные знания, полученные при освоении одной из программ автоматизированного проектирования должны служить основой для ускоренного освоения комплекса конструкторских и расчетных программ, необходимых для работы современного инженера-проектировщика. обучение трехмерный моделирование методика
Современный процесс создания продукта еще на этапе начальной разработки прописывает не только прочность, жесткость, вес, а несколько сотен или тысяч требований к продукту, конструирование становится многопараметрическим, выходит за рамки интуитивного дизайна. [2]. Преподаватель, как один из способов обучения трехмерному моделированию, в качестве задания для построения электронной модели может использовать твердотельную электронную модель без дерева построений. Такой прием учит студентов работать с покупными деталями, с деталями от других производителей, закрывающих внутреннее устройство своих изделий. Происходит обучение привязке к чужим размерам, производить измерения в виртуальной среде.
Заключение
В современных условиях освоение графических дисциплин являются важной частью инженерных компетенций выпускников технических вузов. Современные проектировщики должны уверенно владеть ГОСТами, стандартами проектирования, знать нормы разработки и правила оформления проектно-технической документации, владеть методами проектирования и проведения технико-экономических расчетов, иметь навыки проектирования и разработки чертежей. С точки зрения работодателя, выпускник должен уверенно работать с различными программами трехмерного проектирования, для ускорения конструкторского процесса использовать библиотеки и базы данных САПР, быстро находить необходимые комплектующие изделия от мировых производителей.
Список литературы
1. Серков С. А. Инновационное образование в области конструирования машин в НИУ «МЭИ» / С. А. Серков // Сборник научных трудов по материалам Международной научно-практической конференции 31 августа. 2015. Часть 1.М.: “АР-Консалт”. c.77-79.
2. Карпов А. В. Методы обучения студентов автоматизированному проектированию в современных условиях / А. В. Карпов // Материалы Всероссийской научно-практической конференции. Рсобразование, 2004. c. 167.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Развитие творческих способностей школьников в процессе обучения компьютерному моделированию с использованием учебно-творческих задач. Цели и задачи обучения моделированию и формализации. Методические разработки для обучения графическому моделированию.
дипломная работа [3,5 M], добавлен 31.03.2011Основы обучения студентов технологического образования моделированию одежды. Дидактическое сопровождение учебного процесса. Формы и методы организации занятий. Структура и содержание методических рекомендаций по моделированию основы женского платья.
дипломная работа [988,3 K], добавлен 21.11.2010Место темы в школьном курсе информатики и ее содержание. Требования к заданиям для среднего школьного возраста по теме "Моделирование и формализация". Основные условия и факторы эффективного обучения учащихся 7 класса информационному моделированию.
дипломная работа [2,5 M], добавлен 13.06.2013Познавательная активность как особенность здоровой психики. Развитие внимания и памяти. Предметные, графические и символические модели. Методика обучения моделированию ребенка дошкольного возраста. Сущность атрибутивного способа построения модели.
реферат [13,9 K], добавлен 19.10.2012Дидактические основы исследовательского метода обучения, его принципы и особенности применения. Содержание темы "Информационное моделирование" в школьном курсе информатики. Разработка уроков с использованием поисковой и проблемной исследовательских задач.
дипломная работа [1,3 M], добавлен 12.04.2012Теоретические основы и анализ понятий информационного математического моделирования. Информационные технологии в обучении. Анализ подходов к обучению информационному моделированию в школьном курсе информатики. Элективные курсы в профильном обучении.
дипломная работа [439,5 K], добавлен 31.03.2011Дидактические требования по применению средств обучения на занятиях технологии. Технологическая составляющая конструирования, моделирования одежды. Разработка учебно-наглядного пособия по "Конструированию и моделированию одежды" на примере изделия – юбка.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 26.02.2015Понятие о способе оригами, возникновение техники. Роль этого занятия в совершенствовании мелкой моторики старших дошкольников и первоклассников. Формы, методы и приемы обучения. Основы педагогической работы по моделированию поделок способом оригами.
курсовая работа [92,2 K], добавлен 04.05.2014Теория и практика обучения детей старшего дошкольного возраста моделированию поделок способом оригами. Изучение и выявление уровня сформированности мелкомоторных движений у детей старшего дошкольного возраста. Диагностические задания и их результаты.
дипломная работа [47,4 K], добавлен 26.08.2011Классификация современных моделей обучения в ВУЗе. Сопоставительный анализ различных моделей обучения. Эффективность применения и тенденции развития американской модели обучения в вузе. Создание условий для становления личности студента как специалиста.
курсовая работа [42,5 K], добавлен 01.02.2014Педагогическая и андрагогическая модели обучения. Психолого-дидактическая концепция, основанная на принципе субъективности. Проективная модель личностно-ориентированного обучения. Преимущества моделей дистанционного и концентрированного обучения.
контрольная работа [31,1 K], добавлен 24.12.2011Понятие и сущность моделей обучения школьников. Сравнительная характеристика инновационного и традиционного подходов к построению процесса обучения. Анализ и особенности применения различных моделей обучения на уроках географии, оценка их эффективности.
курсовая работа [37,0 K], добавлен 13.07.2010Особенности активного обучения, классификация его методов. Преимущества и недостатки отдельных форм проведения занятий. Активные методы обучения: обучение на практических примерах и ситуациях, игровое моделирование. Использование специальных средств.
презентация [313,5 K], добавлен 19.10.2016Обновление образовательного процесса - содержательный ресурс переориентации школ. Современные модели организации обучения. Модель обучения - систематизированный комплекс. Классификация современных моделей обучения. Модели - ключевые характеристики.
курсовая работа [333,2 K], добавлен 27.03.2005Специфика вузовского обучения. Психолого-педагогические аспекты самостоятельной работы студентов. Общая характеристика активного обучения. Сущность и принципы деловой игры. Эвристические технологии обучения. Практическое изучение активности студентов.
дипломная работа [2,5 M], добавлен 25.06.2011Особенности и реализация программированного обучения. Принципы построения и виды обучающих программ. Блочное и модульное обучение. Технология модульного обучения как направление индивидуализированного обучения. Моделирование на уроках геометрии.
курсовая работа [40,8 K], добавлен 03.06.2010Дидактические и методические основы обучения алгоритмизации и программированию в рамках углубленного курса информатики для технологического профиля. Методика изучения программирования на языке Java" с применением элементов электронного обучения.
дипломная работа [2,5 M], добавлен 13.12.2017Роль электронных технологий обучения в психологическом аспекте оценивания знаний обучающихся. Развитие и реализация электронного обучения. Основные ошибки при разработке электронных курсов. Обучение при помощи мультимедийной платформы CD-ROM или DVD.
реферат [1,2 M], добавлен 04.08.2010Активные и интерактивные технологии обучения. Имитационные и неимитационные формы организации обучения. Классификация методов активного обучения для ВУЗа, предложенная Вербицким А.А. Критика интерактивных методов обучения в академической среде.
реферат [17,0 K], добавлен 23.09.2011Электронное обучение – передача знаний и управление процессом обучения с помощью новых информационных и телекоммуникационных технологий. Использование интерактивных электронных средств доставки информаций. Стандартные модули системы электронного обучения.
презентация [104,6 K], добавлен 10.11.2011
