MATLAB;
Mathematica;
MatCAD;
Excel.
Mathematica- система символьной математики для ПК. Центральное место в системах класса Mathematica занимает машинно-независимое ядро математических операций - Kernel. Для ориентации системы на конкретную машинную платформу служит программный интерфейсный процессор Front End.
После загрузки интерфейсного процессора появляется скромная панель главного меню системы и пустое окно редактирования документов. В нем можно начинать вычисления
Характерной особенностью является объединение исходные данных, описания алгоритмов решения задач, программ и результатов решения в самой разнообразной форме (математические формулы, числа, векторы, матрицы, графики). [8].
Основными достоинствами системы являются:
Возможность не только выполнения сложных численных расчетов с выводом их результатов в самом изысканном графическом виде, но и проведение особо трудоемких аналитических вычислений и преобразований.
Средства Mathematica позволяют готовить документы в стиле Notebook на самом высоком полиграфическом уровне воспроизведения текстов, математических формул и графиков.
Так же в новых версиях Mathematica появилась возможность подготовки документов в виде, непосредственно пригодном для их отправки по сети Интернет.
Отличительной особенностью является не типичная по сравнению с аналогичными пакетами оболочка Mathematica.
Основное достоинство системы MATLAB в наличии огромного числа операторов и функций, которые решают множество практических задач, для чего ранее приходилось готовить достаточно сложные программы. Например, это функции обращения или транспонирования матриц, вычисления значений производной или интеграла и т.д. и т.п. Число таких функций с учетом пакетов расширения системы уже достигает многих тысяч и непрерывно увеличивается. [8]
Характерной особенностью системы MATLAB является то, что она имеет входной язык, напоминающий Бейсик (с примесью Фортрана и Паскаля). Запись программ в системе традиционна и потому привычна для большинства пользователей компьютеров. К тому же система дает возможность редактировать программы с помощью любого привычного для пользователя текстового редактора. Имеет она и собственный редактор с отладчиком.
Язык системы MATLAB в части программирования математических вычислений намного богаче любого универсального языка программирования высокого уровня. Он реализует почти все известные средства программирования, в том числе объектно-ориентированное и визуальное программирование.
Преимуществом системы по равнению с аналогичными является, входящая в состав MATLAB программа Simulink, которая дает возможность имитировать реальные системы и устройства, задавая их моделями, составленными из функциональных блоков. Simulink имеет обширную и расширяемую пользователями библиотеку блоков и простые средства задания и изменения их параметров. [6]
Геометрическое моделирование машиностроительного объекта- первый этап разработки конструкторской документации. На этапе проектирования он, как правило, занимает большую часть времени. Производители программных обеспечений, зная трудоемкость и важность данного процесса, в связи с тем, что с каждым годом технологические и конструкционные параметры разрабатываемых изделий все более усложняются, постоянно усовершенствуют, создают новые, расширяют функциональные возможности уже существующих программных продуктов, всячески облегчая задачу разработчиков. В том случае, если устройство содержит не только механическую часть, в комплект документации будут включены электрические и функциональные схемы электрической или электронной части, чертежи печатных плат.
Конструкторскую документацию в электронном виде, по сравнению с документацией выполненной вручную на бумаге, легче тиражировать, удобнее и эффективнее вносить изменения, поскольку современные графические пакеты дают возможность сквозного проектирования.
Среди программных средств, которые наиболее часто применяются для геометрического моделирования машиностроительного объекта можно выделить:
AutoCAD;
Solid Works.
AutoCAD- программный пакет для подготовки конструкторской документации, разработанный фирмой AutoDesk. [7]
Любые задачи автоматизации в соответствии с конкретными нуждами и уникальными требованиями могут решаться пользователем, применяя средства AutoCAD гибко и эффективно.
Разные ветви семейства продуктов AutoCAD обеспечивают продуктивное их использование в решении проектных и графических задач любой сложности, пользователем с различным опытом, при оправданных в каждом конкретном случае финансовых затратах.
AutoCAD имеет следующие достоинства:
Данный пакет позволяет пользователю создавать различные виды конструкторской документации с помощью различных геометрических примитивов: линий, окружностей, дуг, точек разного вида, прямоугольников, многоугольников и т.д. AutoCAD представляет также возможности автоматической штриховки области любой формы и заливки любой области.
Пакет предоставляет широкие возможности по расстановке размерных и осевых линий, меток, характеризующих точность и способы обработки поверхностей. Эти линии привязываются к конкретному объекту и при изменении его параметров автоматически пересчитываются.
Позволяет создавать и трехмерные изображения, часто используемые при проектировании инженерных или архитектурных объектов. При построении трехмерных моделей можно использовать различные виды формообразования поверхностей.
Имеет гибкий механизм обмена создаваемыми изображениями с другими рабочими станциями обработки их как собственными средствами, так и с помощью других программ.
Характерной особенностью является возможность сохранять созданные документы боле, чем в 10 векторных графических форматах, что делает его эффективным и удобным не только в области создания конструкторской документации. [8]
Solid Works- Система твёрдотельного параметрического моделирования разработана американской компанией Solid Works Corporation. Система конструирования среднего класса, базирующаяся на параметрическом геометрическом ядре ParaSolid. SolidWorks максимально использует все преимущества операционных систем Windows 95/98 и NT. [9]
Solid Works имеет следующие достоинства:
Предоставляет пользователю полный набор функций геометрических построений и операций редактирования, содержит высокоэффективные средства твердотельного моделирования, основанные на постепенном добавлении или вычитании базовых конструктивных тел.
Кроме создания твёрдых тел, в SolidWorks существует возможность построения различных поверхностей, которые могут быть использованы как для вспомогательных построений, так и самостоятельно.
Предоставляет возможности создания твердотельных моделей стандартных деталей на основе управляющих таблиц с типоразмерами будущих элементов библиотеки, а также средства организации их в иерархически упорядоченную структуру с общим интерфейсом.
Средства SolidWorks позволяют объединять в одной сборке сотни разнотипных деталей и подсборок, строить необходимые сборочные единицы, не выходя в режим создания деталей. Встроенные средства оформления чертежа, позволяют отслеживать ассоциативную связь между моделью и ее чертежом. Характерной чертой Solid Works является то, что после создания твердотельной модели существует возможность автоматического получения рабочих чертежей детали или сборки с изображениями основных видов, проекций, простановкой основных размеров и обозначений. Для оформления в полном соответствии с ЕСКД рабочие чертежи передаются в чертёжно-графический редактор КОМПАС 5. Процесс построения чертежа упрощается за счет автоматического формирования сложных разрезов и выносок.
При построении электрических и функциональных схем можно использовать такие средства как:
P-CAD;
Splan.
Система P-CAD предназначена для проектирования многослойных печатных плат (ПП) вычислительных и радиоэлектронных устройств. В состав P-GAD входят четыре основных модуля P-CAD Schematic, P-CAD PCB, P-CAD Library Executive, P-CAD Autorouters и ряд других вспомогательных программ, которые позволяют создавать, удалять, редактировать компоненты схем и плат, принципиальные схемы и макеты печатных плат. [4]
P-CAD Schematic и P-CAD PCB - соответственно графические редакторы принципиальных электрических схем и ПП.
Особенностями системы являются:
Редакторы, которые имеют системы всплывающих меню в стиле Windows, а наиболее часто применяемым командам назначены пиктограммы. В поставляемых вместе с системой библиотеках зарубежных цифровых ИМС имеются три варианта графики: Normal - нормальный (в стандарте США), DeMorgan - обозначение логических функций, IEEE - в стандарте Института инженеров по электротехнике (наиболее близкий к российским стандартам). [8]
Редактор P-CAD PCB может запускаться автономно и позволяет разместить модули на выбранном монтажно-коммутационном поле и проводить ручную, полуавтоматическую и автоматическую трассировку проводников. Если P-CAD PCB вызывается из редактора P-CAD Schematic, то автоматически составляется список соединений схемы и на поле ПП переносятся изображения корпусов компонентов с указанием линий электрических соединений между их выводами. Затем вычерчивается контур ПП, на нем размещаются компоненты и, наконец, производится трассировка проводников.
Система P-CAD имеет следующие достоинства:
Библиотеки (*. lib) в системе P-CAD содержат не только информацию о рисунке символа компонента на электрической схеме и посадочном месте компонента на печатной плате, но и текстовую информацию о внутренней структуре и функциях отдельных составляющих компонента.