Учебное пособие. — Уральский федеральный университет. — Екатеринбург: Издательство Уральского университета, 2015. — 264 с.
В учебном пособии изложены основы компьютерного проектирования технических объектов. Рассмотрены системы автоматизированного проектирования и инженерного анализа технических решений. Методы конструирования рассматриваются на примерах, использующих систему проектирования «КОМПАС-3D». Система «КОМПАС-3D» имеет ряд конкурентных преимуществ в сравнении с другими пакетами проектирования и динамично развивается. По мнению многих конструкторов, она является лучшим программным продуктом для традиционного 2D-проектирования и очень удобным средством выполнения проектов по стандартам Российской Федерации. «КОМПАС-3D» легка в освоении, имеет удобные библиотеки и обширный функционал даже в некоммерческих версиях. Поэтому она оказалась самым востребованным средством обучения методам современного проектирования в системе инженерного образования. Вопросы проектирования с использованием систем численного инженерного анализа в учебном пособии рассмотрены на примерах, использующих пакеты Ansys Multiphysics и Ansys CFX.
Введение.Компьютерное проектирование.Методология проектирования технологических объектов.
Компьютерные технологии проектирования.
Системы автоматизированного проектирования в технике.
Системы инженерного анализа.
Автоматизированное проектирование в системе «КОМПАС-3D».Интерфейс программы «КОМПАС-График».
Работа в «КОМПАС-График» при выполнении чертежа «Прокладка».
Создание и сохранение чертежа.
Изменение параметров чертежа.
Заполнение основной надписи.
Создание нового вида. Локальная система координат.
Вычерчивание изображения прокладки.
Простановка размеров.
Ввод технических требований.
Задание материала изделия.
Сложные разрезы в чертеже детали «Основание».
Подготовка чертежа.
Черчение по сетке из вспомогательных линий.
Изображение разрезов.
Чертежи общего вида при проектировании.
Основы объемного проектирования в САПР «КОМПАС-3D».Интерфейс программы.
Общее представление о трехмерном моделировании.
Основные операции геометрического моделирования.
Операция выдавливания.
Операция вращения.
Кинематическая операция.
Построение тела по сечениям.
Операции конструирования.
Построение фасок и скруглений.
Построение уклона.
Сечение модели плоскостью.
Сечение по эскизу.
Создание моделей-сборок.
Разработка электронных 3D-моделей тепловых устройств.
Электронные модели в ЕСКД.
Электронные «чертежи» в ЕСКД.
Электронная имитационная модель огневой камеры для контрольного испытания газовой горелки ДВБ.
Электронная модель сборочного изделия «Газовая горелка».
Инженерный анализ газодинамики и теплообмена в Ansys CFX.Область применения Ansys CFX.
Особенности вычислительного процесса в Ansys CFX.
Программы, используемые при расчетах в Ansys CFX.
Организация процесса вычислений в среде пакета Workbench.
Графический интерфейс пользователя.
Моделирование стационарного процесса в режиме быстрой установки параметров. Tепло- и массообмен в камере с горелкой «труба в трубе».
Моделирование стационарного процесса в основном режиме. Tепло- и массообмен в зоне нагревательной печи.
Моделирование в программном пакете Ansys 14. Камера с горелкой «труба в трубе».
Инженерный анализ теплообмена и термической прочности в Ansys Multiphysics.Постановка теплофизических задач в Ansys Multiphysics.
Основные уравнения и условия однозначности в анализе теплофизических процессов металлургии.
Задание граничных условий и параметров теплообмена в Ansys Multiphysics.
Модели турбулентности, используемые в программе Ansys Multiphysics.
Решение задач в пакете Ansys Multiphysics.
Графический интерфейс пользователя.
Этапы препроцессорной подготовки решения.
Этап получения решения и постпроцессорной обработки результатов.
Учебно-справочный комплекс тепловых расчетов в пакете Ansys Multiphysics.
Стационарный теплообмен в прямоугольной заготовке. Заданные температуры поверхностей.
Стационарный теплообмен в двумерной перфорированной плите. Смешанное задание граничных условий.
Стационарный теплообмен в двумерной многослойной стенке. Нагрев группы тел.
Стационарный теплообмен в рекуператоре с трехмерными оребренными стенками.
Нестационарный теплообмен. Нагрев пластины в печи с жидким теплоносителем.
Нестационарный теплообмен. Нагрев в печи заготовки со слоем окалины на поверхности.
Нестационарный теплообмен. Нагрев пластины по заданному режиму с переменной во времени нагрузкой.
Вариант задачи нестационарного теплообмена при нагреве пластины по заданному режиму.
Стационарный теплообмен в пластине, поверхности которой нагреваются излучением.
Инженерный анализ термической прочности в Ansys Multiphysics.
Температурные напряжения при нагреве.
Температурные напряжения при стационарном теплообмене в металле. Пример параллельного сопряженного анализа.
Температурные напряжения при нагреве металла. Параллельный сопряженный анализ.
Последовательный сопряженный анализ стационарного теплообмена при определении температурных напряжений.
Библиографический список.