Переход на трехмерное моделирование

Основная идея книги заключается в том, чтобы помочь заинтересованному читателю сделать первый шаг в нужном направлении. Мы постараемся убедить Вас, что переход на трехмерное моделирование не является проблемой. Сегодня каждый инженер имеет возможность повысить производительность и качество своего труда на основе самых передовых технологий. Многочисленные примеры, практические советы и рекомендации помогут Вам в короткий срок познакомиться с основными правилами трехмерного моделирования и приступить к самостоятельной работе. [c.3]

Переход на трехмерное моделирование [c.7]

Переход от трехмерного потока к одномерному отображению является приближенным. Поэтому кривая на рис. 7.3, б должна иметь конечную толщину, связанную с тонкой структурой слоя в сечении У = О, который фактически содержит бесконечно много отдельных листов. Однако для этого и многих других странных аттракторов скорость сжатия фазового объема (7.1.8) столь велика, что при любом моделировании все листы кажутся слившимися в один. Поэтому, вообще говоря, одномерное отображение представляет основные особенности поведения исходного потока ). [c.417]

К середине 90-х годов многие конструкторы и технологи во всем мире практически одновременно пришли к одинаковому выводу — для того, чтобы повысить эффективность своего труда и качество разрабатываемой продукции, необходимо срочно переходить от работы в смешанной среде двухмерной графики и трехмерного моделирования к использованию объемных моделей в качестве основных объектов проектирования. В поисках максимально подходящей для решения поставленной задачи системы пользователи определили требования к ней возможность эффективного твердотельного моделирования на промышленном уровне, стандартный и интуитивно понятный пользовательский интерфейс и, конечно, наиболее привлекательная цена при высокой эффективности пакета. [c.1]

Модель Лоренца и ее странный аттрактор уже рассматривались в 1.5 и выше в этой главе. Здесь же нас интересует вопрос в какой мере эта модель представляет поведение жидкости в задаче Рэлея—Бенара На первый взгляд обе системы очень далеки друг от друга, поскольку модель Лоренца является чрезвычайно упрощенной с ее всего лишь тремя людами для двух функций состояния жидкости 1 ) и 0. Увеличение числа мод до пяти, семи и даже четырнадцати сохраняет некоторые черты поведения модели, включая и образование странного аттрактора. Однако переход к хаотическому движению может происходить при этом через разные последовательности бифуркаций [98 [ (дополнительную библиографию см. в работе [180]). Более того, численное моделирование двумерной конвекции, согласно (7.4.7), показывает отсутствие турбулентного движения ). В этом состоит существенное отличие от трехмерной конвекции Рэлея—Бенара, в которой турбулентность наблюдается экспериментально. [c.477]

Единственный способ развеять все сомнения - это попытаться самостоятельно построить несколько моделей, начиная с самых простых и постепенно переходя к более сложным. Начиная с самых первых щагов. Вы сможете убедиться, что для успешной работы в системе не придется совершать интеллектуальных подвигов. Процедуры моделирования, которые предоставляют в распоряжение пользователя современные трехмерные системы, настолько простые и наглядны, что просто обрекают его на успех. Мы надеемся, что и Вы по достоинству оцените простоту и эффективность предлагаемых решений. [c.50]

Причину неожиданного расхождения в производительности легко обнаружить просто во многих случаях уходит больше времени на трехмерное моделирование, чем на двумерное черчение. Однако двумерное черчение, даже если оно компьютеризировано, не всегда полностью поддерживает интегрированный подход. Область нижнего уровня, т. е. подразделение, использующее чертежи, создаваемые в области верхнего уровня, получает незначительно большие преимущества от двумерного проекта, чем от черчения на бумаге. Но при трехмерной модели работа в области нижнего уровня, вероятно, сократится существенно, примерно с 40 до 60%. Это объясняется тем, что трехмерная модель содержит информацию о поверхности, соотношения между передним и задним видами, непротиэоречивые измерения и может быть использована непосредственно при проектировании инструментов, приспособлений, форм и т. д. Заметим, что, хотя двумерные чертежи богаты размерными и текстовыми пояснениями, а модели не достает этих свойств (хотя эта информация неявно введена в модель), модель более завершена топологически, поскольку содержит взаимосвязи передней и задней, а также левой и правой сторон. Поэтому расхождение в производительности означает только уменьшение ожидавшегося выигрыша в производительности применительно к одному подразделению организация же в целом ощутит выигрыш в совокупной производительности. К тому же имеются два дополнительных соображения. Во-первых, потеря на самом деле не является потерей, это потеря только с точки зрения чьих-то ожиданий. Начитавшись литературы, многие руководители обретают уверенность, что классическое соотношение в производительности 3 1 достижимо в приложении к трехмерному моделированию, между тем как часто это не имеет места. В чем причина недоразумения Соотношением 3 1 только сравнивается компьютерное черчение с черчением вручную здесь не идет речь о проектировании и, разумеется, о трехмерном моделировании. Во-вторых, во многих приложениях фактически имеется опыт выигрыша в производительности при переходе от черчения вручную к трёхмерному моделированию. Это часто верно при ручной подготовке чертежей сложного механизма, рассматриваемого с нескольких точек зрения. При трехмерном моделировании проект нужно создать только один раз, а затем можно рассматривать под любым углом, даже изометрично, без какой-либо дополнительной работы. Здесь важно понять то, что интегрированная система наиболее эффективна при применении трехмерного моделирования и что трехмерное моделирование — совсем другое понятие, чем двумерное черчение. В табл. 1,1 показано, как отличаются оценки выигрыша в производительности для отдела начального проектирования и для подразделения нижнего уровня, [c.39]

Из изложенного следует, что развитие методики моделирования нестационарных тепловых процессов на пространственные задачи не вызывает принципиальных трудностей. В случае трехмерного нелинейного уравнения теплопроводности для анизотропной среды определение нестационарного температурного ноля может производиться на пространственных электрических моделйх из пассивных двухполюсников гСэ. Методики проектирования многомерных моделей и моделирования аналогичны соответствующим методикам для одномерных моделей. При переходе на многомерную электрическую модель число емкостей соответствует числу ячеек, а число сопротивлений возрастает в третьей степени (для пространственной модели). [c.305]

В программе FIELDAY реализована библиотека моделей для часто встречающихся типов приборов с хорошо определенной структурой. Работая с этими моделями, пользователь задает ряд параметров, таких, как толщина слоя окисла и глубина залегания - -переходов, и модель настраивается на данные параметры. Здесь также возможны визуализация и запоминание информации о структуре. Для трехмерного моделирования одним из вышеописанных способов формируется двумерная модель, затем она отображается на третье измерение, чтобы получить пространственную структуру из правильных треугольных призм. Пользователь имеет возможность исключать элементы, изменять характеристики материала для изготовления элементов, переназначать контакты. На рис. 16.8 изображены ПТИЗ с узким и коротким каналом и структура, используемая для его моделирования. [c.474]

Возможности нестационарного трехмерного моделирования с помощью программы FIELDAY демонстрируются на примере обратносмешенного р-и-перехода эллипсоидальной формы [16.32]. Структуру, подобную изображенной на рис. 16.23, можно обнаружить в любом из четырех углов биполярного транзистора. По мере уменьшения размеров области эмиттера обратное смещение такой структуры будет играть все более важную роль в работе биполярных приборов. Результаты расчетов приводятся на рис. 16.23. В первом приближении время отклика согласуется с оценкой, полученной на основе классической теории транзисторов. [c.486]

Рассмотрены и обсуждены существующие методы, ультразвукового (твердо-жидкие и твердыне трехмерные модели., двумерные модели в виде упругой пластины без управления упругими свойствами и с управлением упругих свойств при помощи биморфности, дырчатости, переменности толщины пластины и т д) и электрического сеточного моделирования сейсмических волновых явлений Отдельные методы моделирования применены при исследовании ряда конкретных сейсмических волновых задач. Сделаны выводы о дальнейших путях усовершенствования методов моделирования сейсмических волн (например переход на микромодели при моделирующих частотах около 1 Мгц). [c.1]

Если следовать обозначениям относительного геометрического расхождения = ЬII для осесимметричных задач в работах группы Петрашеня (Вопросы, 1959), то при переходе от трехмерной задачи к двумерной расхождение лучевой трубки в плоскости падения 11 остается, естественно, неизменным, а расхождение ее в направлении, перпендикулярном плоскости падения пропорциональное в общем случае становится независимым от г (1/х= = 1). Это указывает на отсутствие расхождения в направлениях, перпендикулярных двумерной модели, что и характерно для двумерной задачи. Такое уменьшение геометрического расхождения волн в двумерных моделях снижает требования, предъявляемые к мощности излучения ультразвука в модель, а это очень важно в двумерном моделировании. [c.157]

Недавно был разработан [4] аналитический подход для раздельного рассмотрения двух основных процессов растрескивания матрицы (когда они не связаны друг с другом). Подход основан на методе упругого слоя [5] и классической теории механики разрущения [6]. Критерий материала, определяющий микро-макро-переход, связанный с возникновением отдельной трещины в матрице, формируется с помоио.ю представления об эффективных дефектах материала. Предполагается, что эффективные дефекты имеют макроскопический размер и характеризуют основные свойства материала, образованного из слоев. В этом заключается целесообразный способ аналитического учета существования дефектов в реальном материале и их влияния на возникновение трещины в матрице. Кроме того, предположение о распределении эффективных дефектов дает возможность описать растрескивание матрицы в различных местах материала. Метод механики разрущения используется для выбора необходимого критерия с целью описания распространения отдельных трещин в матрице, тогда как метод упругого слоя применяется для вычисления трехмерного поля напряжений в различных слоях композита. Стохастический метод моделирования, основанный на данном подходе, представлен в работе [7] для внутрислойных трещин в матрице. [c.93]

Назовем некоторые наиболее примечательные работы, посвященные численному моделированию вторичных конвективных движений. Расчет стационарных нелинейных режимов конвекции в бесконечном вертикальном слое для значений параметров Рг = О, Gr < 5000 произведен в [34]. Установленный жесткий характер неустойчивости плоскопараллельного течения по отношению к возмущениям с волновыми числами к > 1,9. В ряде работ содержатся попытки моделирования последовательности переходов между режимами конвекции с ростом числа Рэлея на основе численного решения трехмерных уравнений конвекцрш В предположении пространственной периодичности движения нестационарные трехмерные режимы конвекции в горизонтальном слое изучались в [35]. В реальной ситуации, однако, даже удаленные боковые границы оказывают существенное влияние на структуру и смену режимов конвекции. Отметим работу [36], в которой в полной трехмерной постановке методом сеток выполнены расчеты конвективных движений в параллелепипеде с большим отношением сторон (11,5 16 1). В численном эксперименте наблюдались развитие различных типов неустойчивости системы параллельных валов, зарождение и распространенение дислокаций, возникновение пространственно-временной перемежаемости. Обстоятельное численное и экспериментальное исследование режимов конвекции в горизонтальных и наклонных прямоугольных полостях с умеренным отношением сторон проведено в [37]. [c.291]

О некоторых методах моделирования турбулентности. Помимо статистического подхода к моделированию турбулентности в настоящее время все более широкое применение находит феноменологический (полуэмпириче-ский) подход и методы прямого численного моделирования турбулентности на основе решения специальных кинетических уравнений или нестационарной системы трехмерных уравнений Навье-Стокса, хотя в силу стохастичности данного явления в реальности удается получать лишь осредненные характеристики движения. Это позволяет, тем не менее, иногда проследить не только эволюцию образований различных пространственных структур с течением времени, но также изучать общую динамику и природу развития турбулентности. Например, результаты численного моделирования явления перебросов в гидродинамической системе (сконструированной в виде многоярусной модели зацепления простейших элементов - триплетов) иллюстрируют каскадный процесс передачи энергии в развитом турбулентном потоке, соответствующий известному закону Колмогорова-Обухова Гледзер и др., 1961) и подкрепляют представления об общих свойствах в поведении динамических систем. Интересно также отметить, что исследование процесса стохастизации динамических систем и сценариев перехода к хаосу при численном моделировании турбулентности служит аналогом решения некорректных задач с использованием оператора осреднения и параметрического расширения Тихонов и Арсенин, 1986). При таком подходе упорядоченная структура турбулентного течения, которая определяется как аттрактор асимптотически устойчивого решения для осредненных величин, представляет собой его регуляризованное описание Белоцерковский, 1997). Следует однако заметить, что использование методов прямого численного моделирования турбулентности для решения практически важных задач (особенно задач, связанных с расчетами турбулентного тепло-и массопереноса в многокомпонентных химически активных смесях) часто затруднительно или является слишком громоздким. Поэтому подобные задачи целесообразнее решать с помощью более простых, полуэмпирических теорий. [c.16]

Двумерное моделирование (Ризниченко н др., 1952) возникло в связи С тем, что трехмерные (особенно твердые) модели,применяемые на моделирующих частотах около 100 кгц, очень громоздки. Точное исследование трехмерных волновых задач на двумерных моделях возможно только в случае осесимметричности самой среды и источника волн При переходе от осесимметричной трехмерной волновой задачи к двумерной (или наоборот) сферические волны — функция расхождения амплитуд (Ризниченко, 1956) — превращаются в цилиндрические (функция расхождения амплитуд заменяется новой — а конические или цилиндрические — функция расхождения г" 1 в плоские, и функция заменяется новой — г . [c.157]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...