Dizajniranje Pomocu Racunara 2 Dio

7/24/2019 Dizajniranje Pomocu Racunara 2 Dio

1/54

Proces dizajniranja

Opisi elemenata dizajniranog proizvoda i relacija meu njimamijenjaju se tokom procesa ininjerskog dizajniranja. Rezultatprocesa ininjerskog dizajniranja, realiziran upotrebom CADaplikacije, treba sadravati zapis procesa nastajanja komponenti iproizvoda pripadajui znanja zna!ajni za ivotni ciklusproizvoda.

"ninjersko dizajniranje je izmeu ostalog i proces upravljanja,manipulacije i obrade in#ormacija. "ninjer dizajna tokom procesaininjerskog dizajniranja koristi velike koli!ine in#ormacija u ciljuispunjenja zadanog zadatka. $oli!ina i obim ti in#ormacija, koja

su sastavni dio dizajnerskog znanja, ovisi o vi%e parametara kojidirektno ovise o #azi procesa ininjerskog dizajniranja.


2/54

&roces ininjerskog dizajniranja moe se de#inisati kaointelektualni proces koji rezultira odreenim proizvodom szatijevanom #unkcionalno%u i svojstvima. 'unkcionalnost isvojstva de#ini%u odreeno pona%anje proizvoda koje e onmani#estirati tokom svog vijeka upotrebe. &ri tome je bitnonaglasiti da pona%anje ne moe biti dizajnirano direktno u

proizvod, nego ga de#ini%u elementi proizvoda, relacije izmeunji, te utjecaji iz okoline.

(odeli proizvoda nastali tokom njegove sinteze se dizajniraju odsastavni podsistema proizvoda de#inisani svojim

karakteristikama, te meusobnim vezama ti podsistema. )a tajna!in aktivnost sinteze rezultira opisom strukture proizvoda, kojie se tokom kori%tenja pona%ati u skladu sa zatjevima.

Compan* +ogo


3/54

a e#ikasno odvijanje procesa ininjerskog dizajniranja potrebnoje de#inisati in#ormacijsku in#rastrukturu koja je u mogunostispremiti i administrirati in#ormacije o proizvodu koji se dizajnira.-peci#ikacija podataka koji !ine in#ormacijsku in#rastrukturu zovese in#ormacijski model proizvoda, te je on prikaz realniosobinama proizvoda.

&otreba za in#ormacijskim modelom proizvoda je indiciranasvojstvom dizajniranja kao dinami!kog procesa dono%enja odluka,%to rezultira stalnim nastajanjem novi podataka u procesuininjerskog dizajniranja te vi%estrukim promjenama njiovi

vrijednosti.

Compan* +ogo


4/54

Principijelne relacije izmeu procesa ininjerskog

dizajniranja i proizvoda

Compan* +ogo


5/54

&rilikom ininjerskog dizajniranja inenjer se koristi iskustvenimznanjem, #ormalnim znanjem ste!enim obrazovanjem teintuitivnim znanjem i talentom. nanje potrebno za generiranje iprosuivanje dizajnerskog rje%enja ovisno je o domenidizajnerskog zadatka, dok je znanje o struktuiranju procesaininjerskog dizajniranja veinom neovisno o domeni zadatka.

Dizajnerski zadatak moe se rije%iti na vi%e razli!iti na!ina,odnosno moe rezultirati razli!itim ma%inskim sistemima ilisklopovima. a karakteristi!na vi%estrukost mogui rje%enjauvjetovana je koli!inom osobinama proizvoda koja se trebaju

odrediti u postupku ininjerskog dizajniranja. &roces ininjerskogdizajniranja moe se razloiti na manje cjeline /#aze, dijeloveprocesa, etape, operacije0 koji !ine strukturu procesa.

Compan* +ogo


6/54

$ompleksnost, !esto meusobno proturje!ni zatjeva, rezultiranaj!e%e vi%estrukim ponavljanjem odreeni #aza ininjerskogdizajniranja nakon ra%!i%avanja liste zatjeva i postavljanjapretpostavki.

"terativnost je stoga jedan od zna!ajni karakteristika ininjerskogdizajniranja. Odreeni misaoni postupci /intuicija, nastajanjeideje0 koji se ne mogu racionalno objasniti imaju obiljejaumjetni!ke kreativnosti. i postupci se ne mogu #ormalizirati usvru kreiranja cjelovitog teoretskog modela prikaza Dizajnerskogprocesa.

Compan* +ogo


7/54

Sa stanovita teorije proizvoda mogu se navesti faktori kojiutiu na proces ininjerskog dizajniranja:

nagli porast potreba uvjetovan tri%nim zakonitostima,

period razvoja proizvoda je sve krai

vijek trajanja proizvoda je sve krai, javlja se pojam kriti!ne brzine ininjerskog dizajniranja,

raste koli!ina proizvoda u serijskoj i masovnoj proizvodnji,

zatjevi za kvalitetom takoer rastu,

tro%kovi se moraju svoditi na minimum,

najvei utjecaj na strukturu tro%kova ima Dizajnersko rje%enjeproizvoda,

proizvodivnost tenologije raste daleko bre od proizvodivnostiininjerskog dizajniranja.

Compan* +ogo


8/54

"z navedenog moe se uo!iti vi%estrukost utjecaja na procesininjerskog dizajniranja, kompleksnost procesa, a i %irina potrebniznanja.

Rezultati istraivanja, kao i iskustva iz industrije nagla%avaju potrebuintegracije in#ormacijski tokova u procesu izrade proizvoda, !iji jedio proces ininjerskog dizajniranja. &reduzea koja su krenula timsmjerom, znatno su unaprijedila proizvodivnost i smanjila tro%kove.

Ako posmatramo in#ormacijske tokove cijelog procesa proizvodnje

/slika 1.2.0, sigurno je da je proces ininjerskog dizajniranjanajkompleksniji njegov dio. 3 procesu ininjerskog dizajniranjaobrauje se i stvara najvei dio in#ormacija o proizvodu. 4itno jenapomenuti da proces ininjerskog dizajniranja ima najvei utjecaj natro%kove proizvodnje.

Compan* +ogo


9/54

&roces izrade proizvoda

Compan* +ogo


10/54

&ostizanje skraenja vremena ininjerskog dizajniranja uzzadravanje kvalitete proizvoda poticaj su velikog brojaistraivanja procesa ininjerskog dizajniranja, pogotovo metoda imodela ra!unarom podranog ininjerskog dizajniranja. 5edan dioistraivanja u podru!ju CAD6a, bavi se integracijom CAD alata iimplementacijom CAD alata u sve #aze procesa ininjerskog

dizajniranja.

Razvijen je zna!ajan broj razli!iti pristupa i pravaca istraivanja.Razlika izmeu modeliranja procesa ininjerskog dizajniranja imodeliranja odreenog zadatka nagla%ena je !injenicom da su

ra!unarski modeli, ovisno o domeni, dovedeni do savr%enstva, usuenim prostorima interesa. Ra!unarski modeli zadatkaininjerskog dizajniranja openito su kreirani za dobro de#inisanuklasu problema.

Compan* +ogo


11/54

Openitiji pristupi modeliranja procesa ininjerskog dizajniranjapoku%aji su koji podravaju izvoenje i ozna!avanje alternativnikoncepata upotrebljavajui negeometrijske entitete za podr%kukompleksnim dizajnerskim projektima.

&oranjeni koncepti omoguuju implicitno zapisivanje dizajnerskogznanja. &roces ininjerskog dizajniranja i potreba zaautomatiziranim sistemima obja%njavanja, kao i njiovainterakcija s ininjer dizajnerom, predmet su kontinuiraniistraivanja.

Compan* +ogo


12/54

&odru!ja istraivanja primjene ra!unala u nauci o konstruisanju

Compan* +ogo


13/54

istraivanja koja prou!avaju proces ininjerskog dizajniranja,teorije ininjerskog dizajniranja i metodologije ininjerskogdizajniranja poku%avaju pronai odgovor na slijedea pitanja7

%ta je proces ininjerskog dizajniranja,

kako se odvija proces ininjerskog dizajniranja, na koji na!in se kreiraju i ocjenjuju dizajnerske mogunosti

/alternative0,

na koji na!in se cilj ininjerskog dizajniranja trans#ormira u #izi!kioblik,

na koji na!in ininjer dizajnari pretrauju i prou!avajudizajniranog proizvodaske alternative,

kako se treba odravati povijest nastanka dizajniranog proizvoda,

na koji na!in treba prikazati tok procesa ininjerskog dizajniranja.

Compan* +ogo


14/54

&roces ininjerskog dizajniranja je proces u kojem se provode odreene

aktivnosti da bi se kreirao model koji zadovoljava zadane speci#ikacije. &rematome, mogu se navesti slijedee zna!ajne karakteristike procesa ininjerskogdizajniranja7

&roces ininjerskog dizajniranja je sinteza relativno dobro poznati elemenatau jednu jedinstvenu, otprije poznatu cjelinu sa zatijevanim osobinama. asinteza iziskuje kreativan i stvarala!ki rad. "z toga proizlazi vanakarakteristika procesa ininjerskog dizajniranja da !ovjek mora kontroliratiproces, odnosno imati vaan udio u dono%enju potrebni odluka.

"ninjersko dizajniranje se moe posmatrati i kao proces u!enja.

-vaki dizajnerski zadatak moe se rije%iti na mnogo razli!iti na!ina, odnosnomoe rezultirati razli!itim ma%inskim sistemima i sklopovima. akarakteristi!na vi%estrukost mogui rje%enja uvjetovana je koli!inom osobina

proizvoda koje treba odrediti u postupku ininjerskog dizajniranja. - #ilozo#skog gledi%ta proces ininjerskog dizajniranja je takoer i spoznajni

proces8 sistem na po!etku nepoznat spoznaje se, odnosno postaje poznat. )atemelju toga moe se rei da je spoznajna teorija takoer jedan izvor opizakonitosti za proces ininjerskog dizajniranja.

Compan* +ogo


15/54

&roces ininjerskog dizajniranja je vrlo zatjevan kreativan rad, ali ne smije

se posmatrati kao umjetnost, nego kao nau!ni rad. Odreeni misaonipostupci /intuicija, nastajanje ideje0 koje se ne mogu racionalno objasnitiimaju obiljeja umjetni!ke kreativnosti. i postupci ne mogu se #ormaliziratiu svru stvaranja cjelovitog teoretskog prikaza dizajnerskog procesa.

-vaki proces ininjerskog dizajniranja moe se razloiti na manje cjeline/#aze, dijelove procesa, etape ili operacije0 koje !ine strukturu procesa.

Dizajnerski proces se moe posmatrati i kao proces prerade in#ormacija,gdje se na temelju ulazni zatjeva generira skup in#ormacija koje opisujuproizvod.

Do sada preteno samostalna djelatnost /u okviru zadatka0, sve vi%e sepretvara u timski rad u kojem se koriste prednost veeg in#ormacijskogkapaciteta i meusobne razmjene ideja i postupaka.

9elika kompleksnost meusobno proturje!ni zatjeva dovodi do potrebe zavi%estrukim ponavljanjem odreeni #aza nakon po!etnog apstrairanja ipostavljanja pretpostavki, dok se ne odrede potrebne vrijednosti. "terativnipostupak je jedna od tipi!ni karakteristika procesa ininjerskogdizajniranja.

Compan* +ogo


16/54

Opi model ininjerskog dizajniranja daje pregled skupa aktivnosti, vrstaprocesa i utjecaja na proces ininjerskog dizajniranja. Razvojem opegmodela ininjerskog dizajniranja tokom vremena postavljena je teorijateni!ki sistema, te unutar nje noviji opi proceduralni model ininjerskogdizajniranja.

Opi model procesa ininjerskog dizajniranja prikazan na slici 1.: moe se

interpretirati na slijedei na!in7

"ninjersko dizajniranje je proces trans#ormisanja in#ormacija od zatjevakupaca do potpunog opisa predloenog teni!kog sistema,

prikazuje se osnovna struktura procesa, uklju!ujui regulacijske, kontrolnei pomone procese,

kao direktni operatori, "ninjer dizajnari i njiova sredstva za rad izvodeakcije /e#ekte0 na skupu in#ormacija /operanda Dizajnerskog procesa0,

prikazuje se utjecaj ostali razli!iti #aktora na proces ininjerskogdizajniranja /metode rada, radna okolina, upravljanje0.

Compan* +ogo


17/54

adatak procesa ininjerskog dizajniranja je pretvaranje postavljenizatjeva u opis eljenog ma%inskog sistema. Drugim rije!ima potrebno jede#inisati i opisati ureaj /prizvod0 koji e se proizvoditi eljene u!inke i pritome zadovoljavati zatijevana svojstva. Osim postavljeni zatjevapotrebno je voditi ra!una i o ostalim aspektima teni!ke i ekonomskenaravi ; npr. tenologi!nosti, tro%kovima, itd. ; %to vrijedi i za samproizvod, i za njegovo #unkcioniranje u ivotnom vijeku.

Compan* +ogo


18/54

Opi model procesa dizajniranja proizvoda

Compan* +ogo


19/54

Primjer: projektnog zadatka

Compan* +ogo


20/54

3 praksi se !esto javljaju situacije u kojima dizajnerski zadatak, odnosnolista zatjeva za proizvod nisu ta!no ili potpuno de#inisani %to moerezultirati nesporazumima i posljedi!no poveanim tro%kovima iprekora!enjem rokova. a ilustraciju data je struktura elemenata de#inicijedizajnerskog zadatka, a to je7

de#inisanje ciljeva ; ima prije svega strate%ki smisao, a daljnja razrada ima takti!ki

smisao, opis problema na slobodniji na!in,

navesti %to su nuni zatjevi, a %to eljeni,

de#inisanje uslova za realizaciju zadatka uz provjeru da li su predvieni uslovi ta!ni,

razmatranje mogunosti daljnjeg razvoja rje%enja /da li se zadatak izvr%ava kaone%to kona!no ili u prijelaznom obliku0,

de#inisati koja svojstva rje%enje mora imati, de#inisati koja svojstva rje%enje ne smije imati,

ra%!i%avanje zadatka ; provjera da li je sve jasno i potpuno, te da li je ne%toinkompatibilno.

Compan* +ogo


21/54

Ako se zadatak de#inira u #azi nuenja proizvoda, naj!e%e treba jo%uklju!iti i predprojekat i kalkulaciju.

&rema polazi%tu zatjeva koji de#ini%u zadatak, zadaci se mogurazlu!iti na7

interne razvojne zadatke koji su potaknuti unutar samogproizvodnog okruenja ; naj!e%e temeljem povratni sprega uin#ormacijskim tokovima,

zadatke potaknute indirektnim zatjevima tri%ta ; temeljempraenja stanja tri%ta i konkurencije,

zadatke potaknute direktnim zatjevima tri%ta odnosnonarudbom.

Compan* +ogo


22/54

Faze rjeavanja dizajnerskog zadatka

adatak koji se prenosi ininjer dizajneru je, pored ostalog, rezultat izbora

koji tim planera /rukovodioci, prodaja, razvoj, proizvodnja0 vr%i prema raznimkriterijima /tri%te, elje kupaca, tro%kovi, kapaciteti, rokovi, rizik, itd.0. )aosnovu toga, dizajnerski zadatak moe se podijeliti na #aze, nakon de#inisanjazadatka ra%!i%avanjem liste zatjeva, i to7

Koncipiranje predstavlja onaj dio procesa ininjerskog dizajniranja prikojem se nakon ra%!i%avanja svi zatjeva vezani za zadatak utvruje

principijelno rje%enje zadatka, traenjem odgovarajui metoda i principadjelovanja. Dobivena rje%enja vrednuju se prema kriterijima danim u listizatjeva.

Projektiranjeje #aza procesa ininjerskog dizajniranja u kojoj se utvruje#unkcionalno strukturalno i ekonomsko rje%enje zadatka u takvom opsegu daje mogua daljnja dizajnerska razrada. &rojekt treba obuvatiti sve %to sistemsadri, ali ne daje odgovor kako to treba izraditi. &o%to se iz projektnogrje%enja odstrane slaba mjesta, pristupa se teni!kom i ekonomskomvrednovanju i nakon toga optimiranju projektni detalja.

Compan* +ogo


23/54

Dizajnerska razrada ima zadatak de#inisati in#ormacije kakotreba proizvod izraditi odnosno kako treba #izi!ki izgledati kaogotov proizvod. 3 toj #azi detaljno se razrauje sva potrebnateni!ka i tenolo%ka dokumentacija za odabranu varijanturje%enja

3 procesu rje%avanja zadatka postavljene granice izmeu navedeni#aza nisu uvijek jasne, a isto tako !esto se moe i naizmjenceobavljati aktivnosti iz razli!iti #aza. Odreene vrste operacijaodnosno aktivnosti mogu se na isti na!in odvijati u svim #azama.

"z ti razloga sistem za podr%ku Dizajnerski proces treba poku%atimodelirati na taj na!in da se moe primijeniti u svim #azamaprocesa ininjerskog dizajniranja.

Compan* +ogo


24/54

Compan* +ogo

Razine u procesu ininjerskog dizajniranja


25/54

ajedni!ka osobina svi pristupa prou!avanjaprocesa ininjerskog dizajniranja je kretanjeprema


26/54

Compan* +ogo

Prikaz dizajnerskog procesa u mainstvu


27/54

&roces ininjerskog dizajniranja po!inje de#inisanjem zatijeva naproizvod. Ova razina slui kao re#erenca za odreivanje kvaliteterezultata dostignutog procesom ra%!i%avanja zatijeva. (oe serei da zatjevi na proizvod odreuju eljene osobine buduegproizvoda. Razina de#inisanja #unkcionalni zatijeva koristi se zaopisivanje #unkcije proizvoda i pronalaenje dizajnerskog rje%enja.

De#inisanje #unkcionalni zatjeva uklju!uje odreivanje jedne#unkcije proizvoda, tj. meurelacije izmeu #unkcija /#unkcionalnestrukture0 i skupa parcijalni rje%enja. )akon odreivanja #unkcijeproizvoda odreuje se principijelno rje%enje. (odeliranje #izikalni

principa uklju!uje sve in#ormacije koje opisuju #izikalne e#ekte injiovu strukturu, osnovne razloge upotrebe odreeni materijalai potrebne matemati!ke jednadbe.

Compan* +ogo


28/54

)akon zavr%etka ove razine jedno #izikalno pravilo pridrueno jejednoj #unkciji proizvoda. )astanak /


29/54

CADCA! sistemi

enologija koja obuvata upotrebu ra!unarski sistema za analizuCAD geometrije i simulacija omoguava da se uo!i kako e seproizvod pona%ati, tako da se model moe rede#inisati i optimizirati7

stati!ku analizu /struktura, masa, moment inercije0,

dinami!ku analizu /linearnu i nelinearnu0,

metodu kona!ni elemenata ($= analizu

optimizaciju strukture u skladu sa #unkcijom cilja.

&rojektovanje proizvoda pomou CAD sistema, ubrzava razvoj,

analizu, redizajniranje modela i dono%enje odluka o pravimrje%enjima.

Compan* +ogo

C +


30/54

Compan* +ogo

C +


31/54

&rava rje%enja predstavljaju optimalna rje%enja koja zadovoljavajuzatjev7 minimum cijene 6 maksimum kvaliteta. &rojektovanjeproizvoda predstavlja kriti!nu aktivnost proizvodnog procesa, jer seprocjenjuje da je njen udio 1>? do @>? od cijene razvoja iproizvodnje.

-avremeni CADCA= programski paketi modularne su aplikacijeobi!no prilagoene radu u timskom mrenom okruenju, pri !emu sebez problema mogu koristiti i individualno. (oduli su obi!nogrupirani, a neki su i zajedni!ki za vi%e grupa. Brupe omoguujupotpuno razvojno okruenje za spe!i#icna ininjerska podru!ja

djelovanja. (oni CADCA= sistemi sadre obi!no sve ili vi%e grupamodula !ime je u potpunosti ili dijelom pokriven kompletan razvoj iproizvodnja proizvoda.

Compan* +ogo

C +


32/54

-imulacija /CA=0 obuvaa skup modula koji omoguuju simuliranjei analizu realni #izi!ki tijela preko virtualni modela zasnovanina metodi kona!ni elemenata i sli!nim numeri!kim metodama,

prikazano na slici ..7

modul koji vr%i kinematske i dinami!ke analize te simulacijumeanizma,

modul za prora!un stanja naprezanja i de#ormacija /obi!nopodrana linearna stati!ka analiza, nelinearna stati!ka analiza,normalna dinami!ka analiza, linearna analiza izvijanja, analizaprijenosa topline itd.0.

Compan* +ogo

Compan* +ogo


33/54

'=( /'inite =lement (etod0 ; metoda kona!ni elemenata

Compan* +ogo

Compan* +ogo


34/54

F!"

Analiza strukturni karakteristika konstrukcije jest normalnaininjerska aktivnost i u ra!unarom podranom dizajniranju obi!no setemelji na primjeni metode kona!ni elemenata. Ovom analizomodreuje se je li proizvod siguran i moe li zadovoljiti postavljenezatjeve u predvienom razdoblju uporabe.

(odeli se testiraju pod posebnim uslovima i prikupljene in#ormacijemogu odrediti treba li vr%iti izmjene u konstrukciji. &roces analizeosobina uglavnom je iterativan proces. Ra!unarom podrane analizetemeljene na metodi kona!ni elemenata jesu analiti!ki alati koji sekoristi za odreivanje stanja naprezanja i de#ormacija, odnosno

stati!kog i dinami!kog odziva komponenti konstrukcije pod razli!itimuslovima kao %to su razli!ita optereenja /slika .0, razli!iti grani!niuslovi itd. 3 meanici #luida takoer se primjenjuje metoda kona!nielemenata.

Compan* +ogo

Compan* +ogo


35/54

3 procesu analize primjenom metode kona!ni elemenata kao ulazkoristi se D ra!unarski model, nakon !ega slijedi proces poznat kaodiskretizacija ili izrada mree kona!ni elemenata /slika .2.0. &oslijediskretizacije de#ini%u se grani!ni uslovi. Oni govore kako jekonstrukcija vezana. -lijedi zatim de#inisanje materijala, radnitemperatura, optereenja itd. (odel se zatim testira u razli!itim

uslovima.

Rezultati analize dati su u preciznim izlaznim listama ali i u oblikugra#i!kog prikaza i animacije pona%anja konstrukcije pod zadanim

optereenjirna. Cilj ovi analiza jest odrediti da li predloenakonstrukcija moe zadovoljiti postavljene zatjeve.

Compan* +ogo

Compan* +ogo


36/54

(etode kona!ni elemenata /($=0 ili engleski E#inite elementmetodsF /'=(0 su jedne od danas najrasprostranjeniji numeri!kimetoda. Osnovni princip na kojima se zasnivaju je principdiskretizacije prostora na tzv. kona!ne elemente. 3mjestopromatranja prostora kao kontinuuma, uvodi se aproksimacijaprostora kao niza segmenata #iksirane duine.

Ovo otvara mogunost primjene veine numeri!ki operacija nadsamo jednim ovakvim segmentom, umjesto da se vodi ra!una o!itavoj domeni problema. &otrebno je napomenuti da domenaproblema ne mora nuno biti prostor ; mogua je diskretizacija po

bilo kojoj koordinati, npr. po vremenu, no prostorna diskretizacija jenaj!e%a i #izikalno najlak%e svatljiva.

Compan* +ogo

Compan* +ogo


37/54

($= su vrlo !esto takve da je rje%avanje problema na !itavoj domeni

jednostavno /globalni sistem0, nakon %to je jednom problem rije%enna jednom elementu /lokalni sistem0. Ovaj proces je vrlo pogodan zara!unalnu primjenu, %to je jedan od vani razloga dana%njerasprostranjenosti ($= u velikom broju djelatnosti.

Osim u meanici i graevini /kojoj GprirodnoG odgovaraju0, vrlo%iroku primjenu imaju i u podru!jima analize elektromagnetskekompatibilnosti, ra!unalne gra#ike, medicine i generalno CADCA(/Computer Aided Design(ani#acturing0 aplikacijama.

Compan* +ogo

Compan* +ogo


38/54

$od numeri!kog rje%avanja problema !esto nam je bitan omjerta!nosti i vremena rje%avanja nekog problema. 3 osnovi svakenumeri!ke metode je odreeni skup aproksimacija koje dovode doveeg ili manjeg odstupanja od ta!nog rje%enja, tj. gre%ke. "znosgre%ke je tipi!no obrnuto proporcionalan vremenu ra!unanja za jednunumeri!ku metodu. -toga je potrebno nai kompromis izmeu

zadovoljavajue ta!nosti rje%enja i vremena ra!unanja za promatraniproblem i numeri!ku metodu.

)eki od primjera su7 lego kockice /dje!je igre0, izgradnja zgradabetonskim blokovima u graevini, aproksimacija povr%ine krunice

pomou trokuta itd. &rimjenjuje se kod analiza konstrukcija, obi!noza prora!un stanja naprezanja, de#ormacija itd. Danas je to naj%ireprimjenjivana ra!unalna simulacijska metoda u ininjerstvu. 9rlo jeusko integrirana s postojeim CADCA( aplikacijama

Compan* +ogo

Compan* +ogo


39/54

Ra!unarski programi temeljeni na metodi kona!ni elemenata /tzv.($= solveri0 sastavni su dio savremeni CADCA=CA( programskirje%enja. &odru!ja primjene ($= u ininjerstvu jesu slijedea7

strukturne analize /stati!kadinami!ka, linearnanelinearna0,

toplinski i tokovi #luida,

elektromagnetizam,

geomeanika,

biomeanika itd.

Compan* +ogo

Compan* +ogo


40/54

Osnovni koraci u postupku analize konstrukcija primjenom metodekona!ni elemenata jesu slijedei7

podjela strukture u blokove, kona!ne elemente /tzv. diskretizacijadomene08

de#inisanje #unkcije pomaka koja opisuje pona%anja #izikalni veli!ina na

svakom elementu8 #ormiranje matrica krutosti elemenata i globalne matrice krutosti cijele

strukture !ime se #ormira aproksimativni sistem jedna!ina za cijelustrukturu8

rje%avanje sistema jedna!ina !ime se dobivaju nepoznate veli!inepomicanja !vorova8

izra!unavanje eljeni veli!ina /npr. de#ormacija i naprezanja0 uodabranim elementima8

interpretacija rezultata

Compan* +ogo

Compan* +ogo


41/54

&ojednostavljeni pogled na #izi!ku simulaciju

procesa reprodukcije

p * g

Compan* +ogo


42/54

&ravilo je da se na mjestima geometrijski promjena u konstrukciji,tj. na mjestima koncentracije naprezanja koriste manji elementi dokse na mjestima gdje nema geometrijski promjena ili su one male,koriste veliki elementi.

&rimjerice, u slu!aju jednodimenzionalni problema kada postojide#ormacija samo u jednom pravcu, veza izmeu pomaka ide#ormacija za aksijalno stanje de#ormacija je

gdje je7

u ; pomak u H pravcu, IH; de#ormacija u H pravcu.

p * g

Compan* +ogo


43/54

p * g

&rimitivni elementi

Compan* +ogo


44/54

)aj!e%i D elementi

Compan* +ogo


45/54

rodimenzionaini elementi /tri stepena slobode po !voru ; tritranslacije07

!vorni linearni kvadar,

!vorni paraboli!ni kvadar, !vorni kubni kvadar,

!vorni linearni klin,

!vorni paraboli!ni klin,

!vorni kubni klin,

2 6 !vorni linearni tetraedar, J> 6 !vorni paraboli!ni tetraedar.

Compan* +ogo


46/54

Compan* +ogo


47/54

Compan* +ogo


48/54

Compan* +ogo


49/54

Compan* +ogo


50/54

Compan* +ogo


51/54

Compan* +ogo


52/54

Compan* +ogo


53/54

Compan* +ogo


54/54

Proces ininjerskog dizajniranja moe sedefinisati kao inte#ektua#ni proces kojirezu#tira odre$enim proizvodom sza%tijevanom funkciona#no&u i

svojstvima' Funkciona#nost i svojstvadefiniu odre$eno ponaanje proizvodakoje &e on manifestirati tokom svogvijeka upotre(e' Pri tome je (itno

nag#asiti da ponaanje ne moe (itiukonstruisano direktno u proizvod) negoga definiu gradivni e#ementi proizvoda)re#acije izme$u nji%) te utjecaji iz oko#ine'

Documents

Dizajniranje Pomocu Racunara 2 Dio