Учебное пособие Санкт-Петербург 2018 Сканирование в 3d проекти рование

MSC.Nastran
(разработка компании MSC.Software). 
Современная версия MSC.Nastran обеспечивает решение широкого спектра 
инженерно-конструкторских 
задач, 
включая 
расчет 
напряженно-
деформированного состояния, частот и форм собственных колебаний, 
анализ устойчивости, решение задач теплопередачи, исследование 
установившихся и переходных процессов и т. д. 
Для инженерного анализа и комплексного моделирования 
физических процессов в приборах и системах различного назначения 
существуют 
системы 
мультифизического 
анализа, 
такие 
как 
Oоfelie::Multiphysics. 
Это уникальный по своим возможностям 
программный продукт для анализа тепловых и механических явлений в 
высокоточных оптических системах любой сложности: линзах, телескопах. 
Oоfelie::Multiphysics позволяет понять суть физических явлений, 
происходящих внутри оптической системы в результате внешних 
температурных и механических воздействий, а полная интеграция с 
широко известной системой проектирования оптических систем ZEMAX 
обеспечивает удобство расчета и анализа оптических устройств. 
Использование имитационного моделирования при проектировании 
оптических систем дает огромное конкурентное преимущество, так как 
проектируемое изделие может быть протестировано в виртуальной среде 
на любой стадии разработки.
По результатам моделирования поведения изделия в среде в 
конструкцию могут быть быстро и без лишних затрат внесены 
необходимые изменения. Отсутствие необходимости создавать большое 
количество дорогостоящих опытных образцов позволяет минимизировать 
расходы на прототипирование и значительно ускорить процесс разработки 
изделия. Помимо этого, при моделировании оптической системы 
инженеры получают возможность отдельно проанализировать влияние 
каждого фактора на поведение системы. Наличие под рукой инструмента 
виртуального прототипирования позволяет быстро выявить факторы, 
оказывающие наибольшее влияние на качество оптической системы, и 
внести необходимые изменения в конструкцию изделия. Сокращение 
времени проектирования системы, повышение качества и снижение затрат 
– лишь некоторые из тех преимуществ, которые обеспечивает 
использование Oofelie Удобный в использовании и интуитивно понятный 
графический интерфейс SAMCEF Field. 

---

29 
SAMCEF Field – это полнофункциональная и интерактивная 
пользовательская среда, предоставляющая инженеру все необходимые 
инструменты для проектирования, моделирования и анализа оптических 
систем различных конфигураций. Весь процесс проектирования и анализа 
делится на пять последовательных этапов: создание геометрической 
модели, определение граничных условий, построение конечно-элементной 
сетки, выбор и установка параметров решателя, анализ результатов 
(рис. 8). 
Рисунок 8 – Решение задачи в OOFELIE::Multiphysics 
Система имеет встроенный CAD-модуль для построения модели и 
подготовки данных; имеется возможность импорта геометрических 
моделей в универсальных форматах (STEP, IGES), поддерживаемых 
ведущими CAD-системами.
Свойства материалов и граничные условия задаются непосредственно 
на наглядной геометрической модели. Пользователю доступна база данных 
часто используемых материалов, что ускоряет процесс постановки задачи 
и сокращает число ошибок при вводе данных.
Параметрический ввод данных осуществляется с помощью 
контекстных ниспадающих меню и диалоговых окон. Доступен широкий 
спектр предопределенных функций для задания свойств и граничных 
условий, зависящих от времени или от частоты. Точность и высокое 
качество конечно-элементной сетки обеспечиваются наличием обширной 
библиотеки типов и форм конечных элементов (линейные и квадратичные 
балочные, оболочечные, объёмные элементы, специальные элементы). 

---

30 
Реализованы средства контроля качества получаемых сеток, имеется 
возможность редактирования сетки в ручном режиме.
Результаты могут быть представлены в окне постпроцессора в виде 
трёхмерной картины распределения величин, либо в виде графиков 
(рис. 9). Кроме того, результаты могут быть представлены и 
экспортированы в табличной форме.
Рисунок 9 – Расчет термообераций в Oоfelie::Multiphysics 
На стадии технологической подготовки производства важным 
является не только моделирование поведения проектируемых объектов, но 
и моделирование технологических процессов. В связи с этим достаточно 
широкое распространение получила еще одна группа САЕ-систем, 
основная цель которых это моделирование процессов литья изделий из 
полимерных материалов. Флагманом группы таких систем является CAE-
система