G.I. Virchenko
Computer-aided variant
geometric modeling of technical objects
Modern information
technologies are the basis of computer-aided design of various technical objects.
This approach significantly improves the quality of new products. In this case,
the necessary resources for the design, manufacture and operation are reduced.
Geometric modeling
is an important component of the computer-aided design systems [1, 2]. These
tools provide a convenient analysis of the shape, size and position of the
investigated technical objects.
Variant geometric
modeling is essential for integrated optimization of complex modern industrial
products [3-6]. This is due to the fact
that the geometric parameters have linked into a single system conflicting
requirements of the various technical disciplines, such as design, strength
calculations, production technology, operation, and so on.
Computer flexible geometry provides an efficient iterative design of
industrial objects. This allows productively coordinate various conflicting
requirements.
Further
development of the traditional parametric geometric modeling [1] is a
structural-parametric [3-6] and combinatorial-variation [7] approach to computer shaping of technical products.
Methods,
techniques and algorithms for structural-parametric geometric modeling are
based on combining the theory of curves and surfaces, solid forming, graph
theory, optimization, systems analysis, computer-aided design and engineering
graphics.
Publication [3] is
devoted to the structural-parametric variant geometric modeling of engineering
objects on the example of aircraft wing spar. Integrating role of computer
variant models for complex optimization of this product was substantiated. Invariant
nature of the proposed method was shown in relation to the life cycle of
engineering products.
Variant
technological tasks are analyzed in work [4] for the case of group technology
manufacturing of typical parts. Ways of combining
computer design and production models were considered. The corresponding
detailed example is given in research [5].
The use of
structural-parametric approach for variant modeling of complex technical
objects is analyzed in the publication [6] by the example of computer-aided
design of modern aircraft.
Proposed in work
[7] combinatorial-variation approach is one of the most promising areas for
further development of the methodology for computer variant simulation. It
allows to significantly increasing the number of analyzed variants for created
industrial products. Quantity of investigated relationships between the parts
of technical object is also growing. These factors greatly increase the quality
of the designing of modern complicated technique.
New methods for
variant dynamic simulation of various geometric primitives (points, lines,
surfaces and solids) are proposed in the scientific study [8]. The proposed
approach to shaping is quite general and universal. It is invariant with respect
to the specific figures of three-dimensional space. The proposed algorithms are
simple for computer implementation.
Outlined in this
article scientific subject requires further theoretical research and
implementation of the obtained results in the practice of designing modern
technical facilities.
Relevant
scientific works are carried out now at the Department of descriptive geometry,
engineering and computer graphics of National Technical University of Ukraine
"Kyiv Polytechnic Institute".
Literature:
1. Ли К. Основы САПР (CAD/CAM/CAE). – СПб.:
Питер, 2004. – 560 с.
2. Вірченко Г.А.
Геометричне моделювання як одна з основних складових сучасних систем
автоматизованого проектування / Г.А. Вірченко, В.В. Ванін, В.Г. Вірченко // Прикладна геометрія та інженерна
графіка. – Вип. 77. – К.: КНУБА, 2007. – С. 129-134.
3. Ванін В.В. Структурно-параметричні геометричні
моделі як інваріантна складова комп’ютерних інформаційних технологій підтримки
життєвого циклу виробів машинобудування / В.В. Ванін, Г.А. Вірченко, В.В. Ванін
// Праці Таврійської державної агротехнічної академії. – Вип. 4. Прикладна.
геометрія та інженерна графіка. – Т. 36. – Мелітополь: ТДАТА, 2007. – С. 16-21.
4. Ванін В.В. Структурно-параметричне геометричне
моделювання як засіб підвищення ефективності групових технологій у
машинобудуванні / В.В. Ванін, Г.А. Вірченко, В.В. Ванін // Праці Таврійського
державного агротехнологічного університету. – Вип. 4. Прикладна. геометрія та
інженерна графіка. – Т. 39. – Мелітополь: ТДАТУ, 2008. – С. 9-17.
5. Вірченко Г.А. Інтегровані
структурно-параметричні геометричні моделі виробів машинобудування / Г.А. Вірченко,
В.Г. Вірченко // Геометричне та комп’ютерне моделювання. – Вип. 27. – Харків:
ХДУХТ, 2010. – С. 87-92.
6. Ванін В.В. Структурно-параметричні моделі як
засіб інтеграції автоматизованого проектування сучасного літака / В.В. Ванін,
Г.А. Вірченко // Вісник Херсонського національного технічного університету. –
Вип. 3 (50). – Херсон: ХНТУ, 2014. – С. 571-574.
7. Вірченко В.Г. Комп’ютерне формоутворення
деталей машинобудування як комбінаторно-варіаційних геометричних об’єктів /
В.Г. Вірченко // Технічна естетика і дизайн. – Вип. 12. – К.: ВІПОЛ, 2013. – С.
36-39.
8. Ванін В.В. Варіантне моделювання геометричних
об’єктів методом поліпараметризації / В.В. Ванін, Г.І. Вірченко, С.Г. Вірченко
// Проблеми інформаційних технологій. – Вип.
№02 (016). – Херсон:
ХНТУ, 2014. – С. 76-79.