Интегрированные САПР АСТПП (стр. 12 из 12)
К числу фирм, предлагающих на российском рынке комплексные ПП инженерного исследования, относятся: CAE/MSC – MacNeal-Shcwonder Corporation, MDI – Mechanical Dynamic Inc.
Главный ПП – MSC – MSE/Nastran. Эта система обеспечивает полный набор расчетов, включая расчет напряженно деформирующего состояния, собственных частот и форм колебаний, анализ устойчивости, решение задач теплопередачи, спектральный анализ. Тесная связь этого ПП с MSC/AKIES и MSE/PATRAN позволяет формировать полностью интегрированную среду для моделирования и анализа результатов. Все ведущие производители пре – и постпроцессоров, а также САПР, предусматривают прямые интерфейсы с этой средой.
Компания MDI известна как разработчик программного комплекса имитационного моделирования механических систем ADAMS. Сегодня продукция ADAMS составляет около 65% мирового рынка программных средств кинематического и динамического анализа механических систем.
Система ADAMS нашла широкое применение в таких приложениях как исследование динамики полета летательных аппаратов, анализ функционирования лентопротяжного механизма видеомагнитофона, оптимизация техники наведения понтонных мостов, функционирования роботов и манипуляторов, расследование ДТП.
Еще один интегрированный комплекс: I_DFACNASTER Series (SDRC – Structural Dynamics Research Corporation ). Он позволяет создавать конечно-элементные модели как отдельных деталей, так и сборок. Нагрузки и граничные условия связываются с геометрической моделью и сеткой, что позволяет обновлять их автоматически с изменением модели или сетки
11 Эргономика и автоматизированные системы
9.1 Среднестатистический человек, антропометрия.
Эргономика – научная дисциплина, изучающая деятельность человека в условиях искусственной окружающей среды. В центре внимания эргономики оказываются вопросы оформления рабочего места и обеспечение внешних условий работы (температура, освещение, взаимоотношения с коллегами, использование механизмов и инструментов, методы организации труда и производства). Каждый раз, когда человек набирает номер телефона, работает на ЭВМ, обрабатывает деталь на станке, он объединяет свои ощущения, способность принимать решения и мускульную силу с технической системой. Когда он ошибается, или теряется при слежении за большим числом индикаторов, или испытывает неудобство на рабочем месте, это означает, что система работает неправильно. Ошибки человек могут приводить к выпуску бракованных изделий и несчастным случаям.
Инженер-конструктор должен использовать информацию о человеческом факторе, чтобы обеспечить оптимальное взаимодействие между человеком и тем оборудованием, с которым человек входит в контакт при выполнении своих повседневных задач. Должны учитываться антропометрические данные. Антропометрия – одна из группы научных дисциплин, образующих эргономику, которую можно определить как набор сведений о строении человеческого тела. Люди отличаются друг от друга по росту, силе, весу, телосложению. Поэтому в качестве критерия эргономисты используют данные для особых статистических групп, называемых процентилями. Если сто человек расположить в порядке возрастания какого-либо параметра, то они распределятся от 1 до 100 процентиля. Системы, созданные на основе данных для 50-го процентиля, подойдут для 50% людей. Остальные либо не могут, либо будут испытывать неудобства. Например, при расчете дверной пружины надо брать женщину 2,5% процентиля. Вообще, при проектировании для учета максимально большой части населения берут границы 5 и 95 процентилей. В большинстве случаев нецелесообразно у3читывать запросы всего населения, так как в этом случае эффективность конструкции ухудшается при эксплуатации ее большинством людей.
Данные о человеке удобно анализировать, если представить их в виде кривой нормального распределения, или кривой Гаусса, которые дают представление о процентном соотношении людей, обладающих определенными антропометрическими данными.
С точки зрения антропометрии человек рассматривается как тело, имеющее размеры. Антропометрические данные можно составлять либо для всех, либо для отдельных групп населения. В каждом конкретном случае выбор зависит от назначения проектируемой конструкции.
9.2 Взаимодействие человека и машины
Любого человека, работающего с машиной, можно рассматривать как часть циклической системы управления, в которой оператор получает и обрабатывает информацию, а затем производит адекватные действия.
Рисунок 1
Информация передается оператору с помощью устройства отображения информации через канал вывода. Дисплей – источник информации, призванный помочь оператору в управлении машиной. Обычно в качестве устройства отображения выступают датчики, индикаторы и др. Информация от дисплея через зрительные и нервные системы пересылается в мозг оператора, где она обрабатывается для принятия решения относительно требуемого воздействия. После этого решение в виде мускульных усилий человека передается элементу управления, образуя таким образом канал передачи решения. Устройство управления – это прибор, который контролирует поведение машины. Такими приборами могут быть рычаги, кнопки и т.д. Изменение в поведении машины фиксируется приборами, и снова передается по каналу вывода на устройство отображения информации. Цикл замкнулся. Эффективность цикла управления зависит от внутренних и внешних факторов. Внутренние: скорость устройства отображения информации, надежность канала передачи управления, удобство элемента управления в эксплуатации. Внешние: температура, освещение, …
Удовлетворительный анализ бесконечного числа различий в строении человеческого тела и учет всех возможных перемещений можно провести только при помощи автоматизации. В последнее время для этих целей используются средства виртуальной реальности. Одним из удачных пакетов является пакет Sammie, с помощью которого можно построить объемную модель рабочего места, разместить оператора внутри рабочего места, показать модель разными способами, модифицировать модель и получить оценку качества решения. Модель человека может быть основана на любых доступных данных о населении региона. Основные характеристики конструкций: обзор, досягаемость, доступность, рабочая поза. Кроме этого, можно путем наложения регулярной сетки на видимую область модели определить места появления световых бликов. При помощи пакета можно получить зеркальный вид отображения, который видит наблюдатель. Тесты на досягаемость могут потребоваться при проверке расположения точек на конструкции. Sammie позволяет определить доступность рабочего места. Этот пакет использовался в следующих областях: транспорт, управление роботами и определение их размещения, погрузка материалов, производство, оборудование помещений.
Современные пакеты:
ADAMS(MDI): Adams/driver, Adams/Android/
EDS Unigrafics: - Virtual Mocrup