Разработка CAD/FEM/CFD системы проектирования шин
Гонохов Максим Сергеевич
Тимченко Степан Андреевич
Радченко Роман Николаевич
Морозов Антон Анатольевич
Решаемые инженерные задачи по этапам:
1. Автоматическое построение внутреннего контура шины под необходимый обод и параметры использования шины;
2. Прочностные расчеты элементов шины и подбор оптимальной конструкции шины исходя из запасов прочности, стоимости материалов и технологичности;
3. Автоматический расчёт параметров оснастки для шины;
4. Автоматическое построение профиля покрышки по вулканизационной форме;
5. Автоматическое построение профиля поддутой шины на ободе;
6. Автоматическое/полуавтоматическое построение чертежей распределение материалов;
7. FEM/CFD анализ нагружения шины.
Решаемые задачи проектной работы:
1. Увеличение точности проектирования
2. Снижение временных издержек на проектирование
-Интегрированная база данных ободов стандартов: ETRTO, TRA, ГОСТ 10409-74;
-Редактор базы данных с возможностью построения новых ободов;
-Поиск/сортировка по базе данных;
-Импорт и экспорт файлов проекта;
-Сохранение открытие файла проекта, сохранение настроек;
-Блок 2D/3D визуализации;
-Блок математических расчетов:
-происходит первичный расчет параметров шины;
-прочностной расчет элементов шины;
-расчет параметров оснастки;
-FEM анализ;
-CFD анализ.
Фреймворк - Qt
Среда разработки - Qt creator
Среда разработки - visual studio code
Набор библиотек для построения CAD систем - Open CASCADE Technology
Язык программирования - C++
База данных - SQLite
Для разработки интерфейса пользователя был выбрана связка фреймворка QT + QTwidgets для реализации ленточного интерфейса ПО – как наиболее распространенного в современных CAD системах. QT позволяет быстро и гибко осуществить построение такого интерфейса и является кроссплатформенным и открытым.
Для возможности построения 3D твердотельных объектов выбрана открытая библиотека Open CASCADE Technology в полной мере отвечающая требованиям, для построения CAD системы, при этом модули библиотеки не являются ресурсоемкими, что позволит запускать ПО даже на слабых ПК.
Так как помимо прочего для достижения результата проектирования шины необходим ряд вычислений, в том числе решения ряда дифференциальных уравнений – в качестве языка программирования был выбран С++. Для построения базы данных выбран SQLite как достаточное, с запасом, решение для прогнозируемого объема и требований к скорости получения данных решение.
Как видно из краткого обоснования использованные решения являются оптимальными, проверенными и достаточными для поставленной задачи. Также использованные решения