Vysoké učení technické v Brně

Prezentace na téma: "Vysoké učení technické v Brně"— Transkript prezentace:

1 Vysoké učení technické v Brně
Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií Výuka Cax systémů na Ústavu elektrotechnologie Technická 10 Brno

2 2

3 3

4 Zjednodušeně je možné nejpoužívanější CAD systémy rozdělit do 2 TŘÍD:
Systémy pracující explicitně Systémy pracující parametricky 4

5 AUTOCAD JE SYSTÉM STAVĚNÝ PŘEDEVŠÍM PRO PRÁCI VE 2D.
Pro tuto činnost je velmi vhodně zařízen. EXPLICITNÍ znamená, že změnu tvaru docílíme pomocí editačních příkazů pro změnu tvaru. Přiřazené kóty se po změně přepočítají. I když AutoCAD má možnost pro práci 3D, přeci jen je tato práce omezena právě explicitním režimem práce. Ve 3D se explicitní režim vyznačuje tím, že například tvar s otvorem se vytvoří pomocí běžné booleovské operace. Změna polohy díry není možná jinak než „zalepením“ původní a vytvořením nové. 5

6

7

8

9 Tzv. velké CAD systémy pracují parametricky – tzn
Tzv. velké CAD systémy pracují parametricky – tzn. změnu tvaru dosahujeme změnou hodnoty kóty (parametru). Všechny tvary se na sebe vzájemně váží a každá změna se promítne ve všech relacích. 9

10 Na model se následně tvoří program pro NC stroj.
Výkresová dokumentace není teoreticky třeba, 3D tělesa se skládají do sestavy, kde se odhalují případné kolize dílů, sestava se odsimuluje pomocí modulů pro kinematiku, MKP atd. Na model se následně tvoří program pro NC stroj. 10

11 11

12 Nejběžnější systémy EPD v ČR: SolidWorks SolidEdge Inventor
ProEngineer Catia 12

13 Cenová závislost u změn v jednotlivých etapách výroby.
13

14 Nová a efektivní řešení v oblasti konstrukce
14

15 ANSYS COMSOL 15

16 Výpočetní síť Výpočetní oblast se rozdělí na konečný počet prvků (u metody konečných prvků) nebo objemů (u metody konečných objemů) pomocí výpočetní sítě, čímž se spojitá oblast promění na diskrétní počet prvků (objemů). Diskretizací se nazývá náhrada spojitého prostředí (kontinua) systémem diskrétních bodů, v nichž se soustředí fyzikální parametry popisující stav či vlastnosti příslušného místa kontinua. Při studiu fyzikálních jevů se tím zpravidla nutnost řešení parciálních diferenciálních rovnic převádí na řešení obyčejných diferenciálních, popřípadě algebraických rovnic.

17 Ukázka cyklu výpočtu proudění pomocí metody konečných objemů
Výpočet probíhá v jednotlivých cyklech nazvaných iteracemi. Hodnoty okrajových podmínek působí na okolní buňky sítě a v celé oblasti probíhá pod tímto vlivem změna. Probíhá výpočet podle zvolených rovnic a na konci každého výpočtu probíhá kontrola konvergence. Pokud tento cyklus způsobil změnu sledovaných hodnot, cyklus se opakuje až do chvíle, dokud nedojde k ustálení sledovaných hodnot. řešení rovnice energie a stavové rovnice

18 Metoda konečných prvků pracuje způsobem, že celá oblast je rozdělena na konečný počet prvků a výpočet probíhá přes uzly těchto prvků

19 Metoda konečných objemů pracuje způsobem, že celá oblast je rozdělena na konečný počet objemů a výpočet probíhá přes stěny těchto objemů.

20 Upwind schéma u metody konečných objemů
První řád Druhý řád Třetí řád

21 Využití Cosmos/Ansys v řešené problematice

22 Využití Cosmos/Ansys v řešené problematice
Electrické pole(V/m)

23 Využití Cosmos/Ansys v řešené problematice
Intenzita elektrického pole (C/m2)

24 Vývoj detekčních systémů elektronů pro environmentální rastrovací elektronovou mikroskopii
Modelování elektrostatických, magnetických polí a drah elektronů

25 25

26

27

28 Využití Cosmos/Ansys v řešené problematice
BMEM Geometrické modelování Varianta 1000 Pa Využití Cosmos/Ansys v řešené problematice analýza proudění plynů v detektoru 28

29 Scintilační detektor 2000 Pa 8 Pa

30

31 BMEM Geometrické modelování
COSMOS EMS Simulátor 3D polí pro nízkofrekvenční elektromagnetické a elektromechanické aplikace. Výpočet parametrů jako jsou momenty, síly, pole, proudy, indukce, kapacity, proudové ztráty atd. 31

32 Děkuji za pozornost doc. Ing. Mgr. Jiří Maxa, Ph.D. Technická 10 Brno 32