La modellizzazione geometrica nelle metodologie di progettazione
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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 1 - 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 2