La modellizzazione geometrica nelle metodologie di progettazione

Scuola Superiore di Catania
Corso specialistico
“LA MODELLAZIONE GEOMETRICA NELLE METODOLOGIE DI PROGETTAZIONE
INTEGRATA CAD/CAE”
a.a. 2013-2014
Coordinatore: Salvatore Massimo Oliveri
Obiettivi:
Il corso si propone di fornire all’allievo i concetti per la creazione di modelli computazionali in
modo da rappresentare, nel modo più conveniente, la geometria delle macchine e dei loro
componenti. In esso sono trattati i modelli bidimensionali, tridimensionali e le relative
metodologie di costruzione, ovvero le rappresentazioni parametriche di curve, superfici ed i
connessi problemi di intersezione e di rappresentazione, nonché la modellazione dei solidi ed il
suo impiego per la simulazione di macchine e cinematismi. La modellazione solida è vista anche,
come strumento fondamentale per le metodologie di progettazione integrata CAD/CAE e pertanto
i modelli sono finalizzati al pre e post-processing di applicazioni FEM e Multibody.
Programma –
Modulo I - Introduzione alla modellazione geometrica delle macchine. Il CAD nel ciclo di progettazione.
Confronto tra approccio progettuale convenzionale e quello CAD. Le generazioni dei sistemi
CAD ed i sistemi integrati CAD/CAE.
- Le forme parametriche e le curve polinomiali cubiche. Le forme geometriche nello spazio.
Metodo di Lagrange e metodo di Hèrmite. Curve interpolanti e curve approssimanti. Le
condizioni di continuità.
- Le curve di Bèzier, la cubica di Bèzier. Le Spline, la spline cubica. Le B-Spline, cenni sulle
NURBS. Costruzione grafica ed analitica di una curva polinomiale cubica.
- La descrizione matematica delle superfici applicata alla modellazione geometrica. Le superfici
rigate. Le superfici bilineari. Le superfici bicubiche. Le superfici di Bèzier. Le superfici Bspline. Uso delle NURBS per la costruzione di una conica. Il vettore torsione.
- Le tecniche di modellazione solida. La modellazione geometrica tridimensionale. Wire-Frame.
Dati geometrici e dati topologici. Proprietà degli r-sets. Operazioni sulle primitive. Geometria
solida costruttiva. Rappresentazione interna. Solidi di rivoluzione e di estrusione. Bondary
evaluation. Modellazione B-Rep. Struttura topologica. Cenni sulle funzioni di modellazione
avanzate: blending, lofting, skinning, operazioni locali, shelling, hollowing.
- La geometria associativa. Acquisizione dei vincoli. Approccio parametrico o procedurale,
approccio variazionale. Espressione matematica dei vincoli. Sistemi interattivi.
- I modellatori solidi. Variable-driven. Le features e la modellazione feature-based. Funzioni di
modellazioni avanzate. Modellatori ibridi.
Ufficio didattico
e-mail: [email protected]
www.scuolasuperiorecatania.it
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-
La prototipazione virtuale. La simulazione del prodotto. La simulazione dei processi. La
gestione elettronica dei dati. Tecniche di modellazione CAD/CAE
La prototipazione rapida.
La progettazione integrata CAD/CAE, il metodo agli elementi finiti. La metodologia multibody.
Laboratorio
Modulo II - Introduzione al processo di modellazione solida parametrica: file di parte; file di assieme;
file di presentazione; file di disegno.
- L’interfaccia utente: browser; barre degli strumenti; struttura di menu.
- Ambiente di schizzo: strumenti di schizzo; orientamento relativo del sistema di
coordinate; lavorazioni di schizzo.
- Vincolare gli schizzi: vincoli geometrici e dimensionali.
- Modellazione parametrica delle parti: lavorazioni predefinite (loft, sweep, smusso, foro,
etc.).
- Modellazione di assieme: ambiente di assieme; creazione di assieme; vincoli di assieme.
- Presentazioni: ambiente di presentazione; animazione.
- Applicazione con Inventor, Rhinoceros e Altair HyperWorks.
Modulo III
-
L’utilizzo di modelli 3D nella progettazione basata sul metodo agli elementi finiti.
Applicazioni con Ansys.
Analisi cinematica e dinamica mediante l’impiego di metodologie multibody. Applicazioni
con ADAMS.
Materiale didattico –
S.M. Oliveri – Appunti delle lezioni
Manuali degli applicativi.
Ufficio didattico
e-mail: [email protected]
www.scuolasuperiorecatania.it
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