Top-down dizajn pracuje za vás

Až doteraz boli všetky pokusy skombinovať pohybovú dynamiku so skeletmi v top-down dizajne veľmi problematické.
"V podstate ste museli urobiť dvojfázový proces, aby vôbec zbehla pohybová analýza," hovorí produktový manažér PTC Vincent Pihlstrom.

"Ak ste chceli postupovať podľa zásad top-down dizajnu, začali by ste definovaní skeletov najvyššej úrovne a referencovali by ste ich pri tvorbe alebo umiesťovaní komponentov. Ale pohyb skeletu by bol potom obmedzený len na editáciu a regeneráciu, takže by ste sa k plynulému pohybu vôbec nedostali,” hovorí Pihlstrom.

“Pre skutočnú pohybovú analýzu musíte vytvoriť samostatné pohybové zostavy zdola nahor a s použitím rovnakých modelov. V pohybových zostavách by ste použili pohyblivé spojenia modelov, relatívne vzhľadom na seba, čo by umožnilo pridanie motorov, trenia, atď. Každopádne museli by ste si vybrať medzi zavrhnutím celej filozofie top-down dizajnu alebo by ste museli oželieť skutočne plynulý pohyb.”

Creo Elements/Pro (predtým Pro/ENGINEER) Wildfire 3.0 vám umožňuje zadefinovať pohyb komponentov už v rámci skeletu. To znamená, že modelová štruktúra využívajúca skelety teraz môže obsahovať aj všetky vaše pohybové definície.

Skelet na kolesách. Nová funkčnosť pohybu skeletu sa premietla do niekoľkých zobrazovacích možností. Teraz môžete tvoriť 2D-mechanizmy a používať riadiace body na tvorbu pohybov a prieskum rozsahu pohybu. Súčiastky môžu byť taktiež založené na skelete pomocou funkcií na zdieľanie dát. To znamená, že rozmery súčiastok, umiestnenie a pohybové spojenia budú odvodené zo skeletu.

Taktiež je možné vytvoriť 3D mechanizmy nakreslením viacerých 2D mechanizmov v skicári a potom zadefinovať telá pre každý pohyblivý element. Tu funkcia pohybu skeletu automaticky detekuje a definuje prepojenia medzi rôznymi skicami.

Taktiež môžete priradiť dynamické vlastnosti telám skeletu, vďaka čomu dokážete znížiť počet potrebných objemových súčiastok v počiatočných fázach konštruovania. Potom môžete použiť vlastnosti ako pozícia, statika a vyváženie síl za účelom vykonania sofistikovanej kinematickej a dynamickej analýzy.

Povedzme, že konštruujete motocykel. Radi by ste videli, ako sa budú pohybovať tlmiče, blatníky a manévrovací mechanizmus vzhľadom na rám celého stroja. Ale dizajn vášho rámu určí taktiež rozmery a veľkosti tlmičov, blatníkov, atď., ktoré bude možné použiť. Takže určite ušetríte značné množstvo času, ak sa pokúsite použiť iný tlmič, iné blatníky a typy riadení spolu s niekoľkými návrhmi rámov. Urobiť všetky spomínané kombinácie v rámci zostáv by trvalo dni alebo týždne. S pohyblivými skeletmi môžete mať návrh rámu hotový na konci šichty.

“Pozriete sa na materiály, z ktorých bude rám vyhotovený, vezmete do úvahy hmotnosť jazdca a podobné záležitosti,” hovorí Pihlstrom. “A sú tu obmedzenia; napríklad rozmery, umiestnenie a hmotnosť motora. Keď použijete pohyblivý skelet, to všetko je možné vziať do úvahy ešte v prvotnej fáze konštrukcie.”

Pihlstrom dodáva, že nový funkčnosť pohyblivých skeletov umožní aplikovať kinematické a dynamické analýzy na všetky modely top-down dizajnu.

“Kinematická analýza sa pozrie len na samotný pohyb,” hovorí. “Napríklad, budete chcieť zistiť, ako sa otáča predné koleso keď sa jazdec snaží vybrať zákrutu alebo budete chcieť zistiť maximálnu vzdialenosť systému pruženia. V tomto prípade by ste mali použiť len pohyblivé 3D skelety. Dynamika pridáva hmotnostné charakteristiky — sily prislúchajúce gravitácii. Teraz môžete pridať hustotu a trenie a začať testovať použitie rôznych pružín a tlmičov.

“Napríklad, je veľký rozdiel v použití guľkového ložiska alebo klzného ložiska,” hovorí Pihlstrom. “Tu ich môžete vyskúšať obidva, stačí zmeniť parametre trenia, ktoré sa aplikujú na spoločné miesta skeletu. Nemusíte zastaviť konštrukciu a najprv namodelovať obidva typy zostáv.”

Expertíza za pochodu. V kolotoči konštrukcie dajú pohyblivé skelety konštrukčnému tímu možnosť vytvárať parametre v prvotných fázach, oveľa skôr ako dôjde na modelovanie objemových prvkov alebo ich podzostáv, ktoré môžu byť predané iným spoločnostiam na spracovanie. Konštrukčný tím môže mať k dispozícii jedného alebo viacerých expertov na pohyb, ktorí pomôžu tímu nastaviť nové rozsahy pohybov mechanizmov. Keď sú parametre určené, konštrukční inžinieri ich môžu zabudovať do pohyblivých skeletov a potom postupovať a v top-down dizajne modelu.

Neskôr, keď je model dokončený, konštruktér môže odoslať e-mailom podzostavné modely svojim dodávateľom s vedomím, že pôvodný zámer konštrukčného tímu v oblasti rozsahov pohybov bude dodržaný aj u vlastných modelov subdodávateľov.

“Konštruktérovi napomáha funkčnosť pohyblivého skeletu k mysleniu — a tvorbe — v duchu filozofie top-down dizajnu,” hovorí Pihlstrom. “Toto je obrovská výhoda, pretože odstraňuje zaťaženie myslenia zbytočnosťami vo chvíľach, kedy by mal konštruktér myslieť v oveľa iných dimenziách. Výhoda je to aj pre celý tím. Znižuje riziko chýb urobených dodávateľmi a riziko, že skryté chyby vyplávajú na povrch v najmenej vhodnom čase, kedy sú zmeny veľmi nákladné a náročné na čas.”