Одним из главных принципов уникальной «системы Физтеха», заложенной в основу образования в МФТИ, является тщательный отбор одаренных и склонных к творческой работе представителей молодежи. Абитуриентами Физтеха становятся самые талантливые и высокообразованные выпускники школ всей России и десятков стран мира.

Студенческая жизнь в МФТИ насыщенна и разнообразна. Студенты активно совмещают учебную деятельность с занятиями спортом, участием в культурно-массовых мероприятиях, а также их организации. Администрация института всячески поддерживает инициативу и заботится о благополучии студентов. Так, ведется непрерывная работа по расширению студенческого городка и улучшению быта студентов.

Адрес e-mail:

Программа ФФКЭ

П Р О Г Р А М М А

 

По курсу: ОСНОВЫ ИНЖЕНЕРНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ

по направлению 010600 «Прикладные математика и физика»

факультет ФФКЭ

кафедра прикладной механики

курс I

семестр 1

лекции – нет

практические (семинарские) занятия  - нет

зачёт – 1 семестр

экзамен – нет

лабораторные занятия - 68 часов 

самостоятельная работа  - нет

контрольная работа  - нет

ВСЕГО ЧАСОВ: 68

 

Программу составили:

кандидат технических наук, доцент И.И. Филина

старший преподаватель Л.Л. Попов

 

Программа обсуждена на заседании кафедры прикладной механики "20 " июня 2008 г.

 

Заведующий кафедрой, кандидат технических наук С.С. Негодяев

Задачи курса

 

Программа курса рассчитана на студентов, получающих физико-математическую, инженерную и общетехническую подготовку в объеме, предусмотренном для студентов 1 курса МФТИ.

Цель и задачи курса заключаются в изучении основных принципов автоматизированного проектирования технических деталей и сборочных единиц на основе стандартов ЕСКД. Развитие профессиональных навыков трехмерного компьютерного моделирования в среде прикладных пакетов AutoCAD, SolidWorks и PRO Engineer предполагает возможность их последующего использования в прочностных, гидродинамических и газодинамических расчетах с элементами компьютерной визуализации.

Освоение программы курса создает необходимую базовую основу инженерного образования выпускников Физтеха, необходимую для дальнейшей успешной профессиональной деятельности в различных отраслях передовой науки и техники.

 

Тема 1. Инженерная графика (8 часов)

Введение. Предмет инженерной графики. Требования, предъявляемые приборостроением и машиностроением к выполнению чертежей.

Стандарты ЕСКД на производство чертежей в ортогональных и изометрических проекциях. Закономерности и принятые условности при вычерчивании основных и дополнительных видов, разрезов, сечений.

Резьбовые поверхности и соединения: изображения и обозначения резьб и резьбовых соединений по стандартам ЕСКД.

Система допусков и посадок гладких цилиндрических и резьбовых соединений. Шероховатость поверхностей. Стандарты параметров.

Выполнение эскизов технических деталей в ортогональных проекциях.

Разработка чертежа общего вида сборочного соединения по выполненным эскизам.

 

Тема 2. Компьютерное проектирование (60 часов)

2.1. AutoCAD (16 часов)

2.1.1. Автоматизированное проектирование технической детали в AutoCAD под операционной системой Windows XP.

Основные сведения о возможностях рабочей версии пакета AutoCAD (AutoCAD 2010) для производства чертежей по принципам ЕСКД.

Доступ к основным ресурсам, интерфейс программы. Настройка системной среды и использование средств управления процессом создания чертежей.

Выполнение чертежа технической детали с использованием обучающих программ и методических пособий, разработанных преподавателями кафедры.

2.1.2. Работа с блоками. Создание пользовательской библиотеки блоков, вывод созданных блоков на жесткий диск.

2.1.3. Автоматизированное проектирование по индивидуальным заданиям разъемных соединений (сборочных чертежей и чертежей общего вида) с использованием электронных библиотек и справочных систем, Государственных и Отраслевых нормативов.

2.1.4. Разработка комплекта рабочих чертежей деталей сборочного узла по правилам ЕСКД с использованием библиотеки блоков.

2.1.5. Составление спецификации сборочного узла.

2.1.6. Разработка чертежей с использованием пространственного компьютерного моделирования.

 

 

Формирование трехмерной твердотельной модели на неперекрывающихся видовых экранах Пространства модели и отображение ее профилей в плавающих видовых экранах Пространства листа. Методика редактирования модели. Трансформации видовых экранов.

Варианты двумерного представления чертежей трехмерной твердотельной модели в зависимости от способа задания видовых экранов.

2.1.7. Проектирование трехмерных поверхностей. Конфигурация и плотность сетей. Методика редактирования.

2.1.8. Визуализация трехмерных объектов. Динамическое представление визуализированных объектов.

2.1.9. Практические приемы чтения сборочных чертежей из опубликованных альбомов сборочных узлов и соединений. Разработка чертежей задания в 2D или 3D – представлении по выбору студента и согласованию с преподавателем.

 

2.2. SolidWorks (14 часов)

2.2.1. Введение. Возможности пространственного трехмерного моделирования твердотельных объектов и различных поверхностей в единой CAD/CAM/CAE/PDM-системе SolidWorks, построенной по иерархическому принципу. Использование прикладного пакета SolidWorks для решения задач геометрического моделирования, экспресс-анализа прочности деталей и других расчетно-аналитических вопросов на этапе конструкторской проработки.

Основные сведения о возможностях рабочей версии пакета SolidWorks. Доступ к основным ресурсам, интерфейс программы. Режимы моделирования: Деталь, Сборка, Чертеж.

Настройка системной среды и использование средств управления процессом моделирования.

2.2.2. Моделирование в режиме Деталь. Работа с эскизами. Системные требования, команды эскиза, простановка и редактирование размеров, выход из эскиза. Дерево конструирования: структура, свойства, параметры, контекстные меню редактирования.

2.2.3. Элементы трехмерного моделирования: вытягивание, вращение контура, оболочка, фаски, скругления, ребро жесткости, массивы элементов. Редактирование в графической зоне и в Дереве конструирования.

2.2.4. Импорт DXF/DWG - файла чертежа AutoCAD в эскиз новой детали SolidWorks.

2.2.5. Моделирование в режиме Сборка. Моделирование снизу вверх. Способы создание Сопряжений. Стандартные сопряжения. Вставка компонентов, копирование, перемещение компонентов, условия сопряжения, проверка интерференции, определение конфликтов. Назначение материалов, режимы и способы отображения.

2.2.6. Режим Чертеж. Генерация чертежных видов и элементов модели, оформление чертежей и Спецификаций к ним в соответствии с ЕСКД.

2.2.7. Создание сложных деталей. Вытянутые элементы по сечениям, элементы по траекториям. Вырез-вытянутый по сечениям, по траектории. Особенности создания сложных моделей по трехмерным эскизам.

2.2.8. Моделирование по индивидуальным заданиям разъемных соединений (сборочных чертежей и чертежей общего вида)

2.2.9. Разработка комплекта рабочих чертежей сборочного узла по правилам ЕСКД. Ассоциативность в редактировании компонентов Чертеж – Сборка – Деталь.

2.2.10. Составление спецификации сборочного узла.

2.2.11. Практические приемы чтения сборочных чертежей из опубликованных альбомов сборочных узлов и соединений. Пространственное трехмерное моделирование сборочной единицы по индивидуальному заданию.

2.2.12. COSMOSXpress-анализ технических деталей в SolidWorks. Введение в систему CosmosWorks. Назначение пакета и его возможности Задание материалов конструкции. Поверхностная и твердотельная модели. Создание проекта. Задание нагрузки и ограничений. Создание начальной сетки и её настройки. Использование симметрии. Расчёт конструкции. Просмотр результатов.

 

2.3. Pro/ENGINEER (18 часов)

2.3.1.Фундаментальные основы системы Pro/ENGINEER, интерфейс программы.

2.3.2.Настройка Pro/Engineer.

2.3.3.Техника построения фичеров, действия с фичерами, особенности построения эскизов

2.3.4.Параметризация, моделирование и редактирование деталей.

2.3.5.Работа со вспомогательной геометрией.

2.3.6.Определение соотношений между параметрами, Зависимости родители/потомки в Pro/Engineer.

2.3.7.Оформление чертежей в соответствии с ЕСКД.

2.3.8.Моделирование сложных геометрических объектов в Pro/ENGINEER.

2.3.9. Моделирование сборочных единиц, ассоциативность, интерференция, устранение конфликтов.

2.3.10. Визуализация результатов моделирования.

 

2.4. PCad (12 часов)

Автоматизированное проектирование электронных устройств

2.4.1. Введение. Назначение и возможности пакетов PSPICE, KiCad, PCAD, OrCAD, EWB (electronic workbench) и им подобных.

2.4.2. Особенности моделирования в среде PSPICE. Виртуальные измерительные приборы. Постоянный ток. Создание схем проверки законов Ома и Кирхгофа. Моделирование прохождения сигнала по электрическим цепям. Получение характеристик переходных процессов на RC цепочках. Интегрирующие и дифференцирующие цепочки.

2.4.3. Моделирование простейших схем. Переменный ток. Выпрямитель на одном, двух и четырёх диодах (мостовая схема), сравнение осциллограмм входного напряжения и выпрямленного. Оптимизация параметров, при которых достигается максимальное выходное напряжение при минимальной пульсации. Умножитель напряжения (диапазон его функционирования).

2.4.3. Переходные процессы при переключении. Изучение осциллографа и измерение им параметров переменного сигнала.

Исследование RC – цепочек. Дифференцирующие и интегрирующие цепочки. Получение осциллограмм.

2.4.4. Изучение пакета KiCad. Оболочка с выпадающим меню - среда для сквозного проектирования электронных устройств (от принципиальной схемы до печатной платы). Основные редакторы и команды KiCad.

2.4.5. Получение графических изображений электронных компонентов. Создание библиотек для элементов отсутствующих в библиотеке KiCad (например, клемм). Разработка принципиальных схем с помощью графического редактора. Проектирование на серийных компонентах. Изучение их особенностей. Отображение на электронной схеме питания и земли. Понятие шины. Создание файла ошибок.

2.4.6. Создание конструкции двухсторонней печатной платы (ПП) и расположение компонентов на ней. Характеристики корпусов электронных компонентов. Работа в редакторе PCB. Критерии минимизации длины проводящих дорожек и переходных отверстий.

2.4.7. Ручная и автоматическая разводка соединений. Пояснительные надписи на ПП (работа со слоями).

2.4.8. Проверка правильности сборки схемы. Прохождение сигналам по цепям схемы.

2.4.9. Получение 3х мерного изображения (3D). Создание GERBER файла.

2.4.10. Связь KiCad с другими САПР пакетами, например PCAD.

Литература основная

 

1. Алямовский А.А. SolidWorks/COSMOSWorks 2006/2007. Инженерный анализ методом конечных элементов. — М.:ДМК, 2007.

2. Вернер Зоммер. AutoCAD 2006/ Пер. с немецкого.  М.: Бином, 2006.

3. Дударева Н.Ю., Загайко С.А. Самоучитель SolidWorks 2006.  СПб.: БХВ-Петербург, 2006.

4. Минеев М.А. Самоучитель по Pro/Engineer WILDFIRE 2.0/3.0/4.0 СПб.:Наука и Техника, 2008

5. Полещук Н.Н., Савельева В.А. AutoCAD 2006. СПб.: БХВ-Петербург, 2006.

6. Прерис А.М. SolidWorks 2005/2006. Учебный курс.  СПб.: Питер, 2006.

7. Сологуб А.В., Сабирова З.А. SolidWorks 2007: Технология трехмерного моделирования.  СПб.: БХВ-Петербург, 2007.

8. Филина И.И., Рыжаков М. В. Автоматизированное проектирование технической детали в AutoCAD под операционной системой Windows XP.  М.: МФТИ, 2004.

9. Филина И.И., Негодяев С.С., Рыжаков М.В. Визуализация в научных исследованиях. Трехмерное моделирование объектов в SolidWorks. Элементы по сечениям. — М: МФТИ, 2008.

10. Моделирование электронных схем в программе «Electronics Workbench»: Учебно-методическое пособие. – Волгоград: Перемена, 2006.

11. Сучков Д. И. Основы проектирования печатных плат в САПР P-CAD и ACCEL EDA: Горячая Линия – Телеком. 2000.

 

 

Дополнительная:

 

1. Тику Шам. Эффективная работа: SolidWorks 2006/ Пер. с англ.  СПб.: Питер, 2007.

2. Финкельштейн Элен. AutoCAD 2002. Библия пользователя/Пер. с англ.  М.: «Диалектика», 2006.

3. Филина И.И., Рыжаков М.В. Использование пакета SolidWorks для пространственного моделирования и динамического представления объектов проектирования при изучении общепро­фессиональных дисциплин по направлению ИОП «Рациональное природопользование». — М: МФТИ, 2007.

4. Моделирование электронных схем. Волгоградский государственный педагогический университет. Волгоград, 2009

Если вы заметили в тексте ошибку, выделите её и нажмите Ctrl+Enter.

© 2001-2016 Московский физико-технический институт
(государственный университет)

Техподдержка сайта

МФТИ в социальных сетях

soc-vk soc-fb soc-tw soc-li soc-li
Яндекс.Метрика