Области исследований и применений ГМ в химии / Создание 3D моделей в программе SolidWorks. Ответ на билет

 

 

 

Билет №18

 

1.Области исследований и применений ГМ в химии.

 

2.Создание 3D моделей в программе SolidWorks.

 

№1

 

Математическое моделирование на базе конструктивной начертательной геометрии распространяется на технологические процессы, факторы, параметры и компоненты которых могут быть представлены в виде многомерных многообразий . Такие задачи, которые возникают на практике в процессах химических реакций, физических явлений, социально- экономических событий и т. п., невозможно решать традиционными методами математического моделирования, так как число переменных величин, отображающих соответствующие многомерные функциональные зависимости, превышает размерность реального физического пространства, в котором протекают эти процессы. Вместе с тем, начертательная геометрия  имеет возможность рассматривать многомерные многообразия  в качестве функциональных пространств многих переменных, что и позволяет ей наглядно представить такие процессы в виде уравнений поверхностей и их геометрических моделей, из которых с помощью современной компьютерной техники возможно оперативно прогнозировать оптимальные режимы, параметры исследуемых процессов. С точки зрения начертательной геометрии для моделирования не реагирующих и реагирующих химических реакций существует две методики математического моделирования. 

     Первая методика: моделируются не реагирующие химические вещества – в этом случае моделируется гиперповерхность, натянутая на связку сечений, т. е. сечений проходящих через общую точку (рис. 1).

Рис. 1

Вторая методика: моделируются реагирующие химические вещества – в этом случае мы получаем гиперповерхность, натянутую на пучок сечений с несобственной осью, т. е. сечений, расположенных параллельно координатным плоскостям (рис.2). Здесь сечения t=j(C₁) располагаются параллельно координатной плоскости tOC₁ и получаются новые сечения t = f (C₂),   которые параллельны координатной плоскости tOC₂ и т.д.

Рис. 2

 

 

№2

 

SolidWorks считается неотъемлемой частью промышленных предприятий, задачей которых является разработка и производство изделий различного назначения. Сюда входят инженерные конструкции любой сложности, разнообразные детали и компоненты полноценных систем, и даже электрические схемы. Также нередко встречается применение программы в промышленном дизайне.

На сегодняшний день программа доступна для работы лишь на операционных системах Windows. Она популярна не только благодаря широкому функционалу, но и за счет простоты в освоении и доступного интерфейса. К слову, интерфейс приложения полностью настраивается под нужды пользователя. Есть возможность изменить даже размеры значков, а начиная с версии SolidWorks 2016 интерфейс полностью переработан под мониторы со сверхвысоким расширением.

Возможности:

·        Твердотельное 3D моделирование. Разработка изделий, обладающих свойствами реальных физических объектов. Является идеальным вариантом для визуального представления проектируемых изделий, а также для 3D печати;

·        Поверхностное моделирование. В SolidWorks реализовано через работу с кривыми и сплайнами. Позволяет поучить изделия с гладкой поверхностью и плавными изгибами. Часто применяется в промышленном дизайне;

·        Каркасное моделирование. Так называемое «скелетное» представление 3D модели, дает представление о форме проектируемого объекта.

·        Разработку сварных конструкций

·        Расчеты на прочность;

·        Просчет гидро/аэродинамики;

·        Возможность создания чертежей;

·        Проектирование с учетом материала изделия;

·        Визуализацию;

·        Просчет на изгиб;

·        Работу с данными 3D сканирования (функция ScanTo3D);

·        Возможность проектирования изделий из листового металла;

·        Работу с электросхемами;

·        Возможность анимации готового изделия;

·        Экспорт данных в различные форматы.

 

3D моделирование в программе происходит на основе эскизов: на базовой плоскости строится простейшая форма, к которой применяются различные операции. Основными из них являются вращение, выдавливание, вырез, в том числе по сечению и по траектории. Также есть возможность скругления, зеркального отражения объекта, создания тонкостенных элементов, резьбы и многое другое. Все функции вынесены на панель инструментов сверху, что позволяет с удобством управлять 3D моделью.

Кроме плоских эскизов, которые получают объем путем применения специальных инструментов, в SolidWorks есть возможность создания трехмерных эскизов. Работа с ними отдаленно напоминает 3D моделирование в других редакторах трехмерной графики и предоставляет более свободный подход к разработке моделей.