Прикладные компьютерные программы в машиностроении

Лаб 1.doc

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ и НАУКИ РФ
Елабужский филиал ГОУ ВПО Казанского государственного технического
университета им А.Н. Туполева
Лабораторная работа по дисциплине:
Прикладные компьютерные программы
Смирнов Алексей Олегович
Елабуга 2013-2014 у.г.
Ознакомиться с классификацией программного обеспечения.
Глава 1. Инженерная графика. Представление о деталях сборочных единицах и
их чертежах конструирование деталей и элементы технологии обработки.
Транслятор. Программы написанные на одном из языков высокого уровня в
программу состоящую из машинных команд.
Изобразительная графика. Использование изобразительных средств линии
штрихи пятна и точки.
Глава 2.Файловая система. Сбор хранение передача и обработка информации.
Компьютерное тестирование. Процесс оценки соответствия личностной модели
знаний ученика экспертной модели знаний.
Mathcad.Система компьютерной алгебры из классасистем автоматизированного
проектирования ориентированная на подготовку интерактивных документов с
вычислениями и визуальным сопровождением отличается легкостью
использования и применения для коллективной работы.
Все прикладные компьютерные программы крайне важны в технических
профессиях. Ведь применяя их в производстве процесс работы значительно
упрощается и работники экономят огромное количество времени применяя свои
навыки работы с прикладными программами.
К примеру инженерная и изобразительная графика дает знания умения и
навыки которые понадобятся инженеру любой специальности для изложения
технических мыслей с помощью чертежа а также для понимания по чертежу
конструкций и принципа действия изображенного технического изделия.
Транслятор упрощает программы для работы на более доступном языке.
Инженер- технолог используя файловую систему выполняет свои обязанности
без опасения потери информации.
Используя компьютерное тестирование инженер проверяет работоспособность
изготавливаемой им продукции уменьшая при этом количества брака и повышая
качество производства.
Mathcad- система которая позволяет смоделировать процесс применяя
математические методы. выполняя свои обязанности пользуется
прикладными программами такие как Mathcad.
Инженерная графика является первой инженерной дисциплиной изучае-мой
студентами технических вузов. Цель курса инженерной графики – дать
студентам знания умения и навыки которые понадобятся инженеру любой
специальности для изложения технических мыслей с помощью чертежа а так-же
для понимания по чертежу конструкций и принципа действия изображенно-го
технического изделия.
Теоретическая часть курса инженерной графики базируется на положениях
начертательной геометрии. Отдельные работы по проекционному черчению яв-
ляются примерами практического применения методов начертательной геомет-
рии. В процессе изучения курса инженерной графики студенты получают пред-
ставление о деталях сборочных единицах и их чертежах а также знакомятся с
элементами конструирования деталей и элементами технологии их обработки.
Инженерная графика – первая ступень на которой изучаются основные правила
выполнения и оформления конструкторской документации.
Приобретение устойчивых навыков в выполнении чертежей достигается в
результате усвоения всего комплекса технических дисциплин соответствующего
профиля подкрепленного практикой курсового и дипломного проектирования.
Более полно правила оформления чертежей даны в учебных пособиях биб-
лиографического списка.
Положение материальной точки задается с помощью радиуса-
вектора[pic]относительно некоторой неподвижной точки О.
[pic]-вектор перемещенияматериальной точки за время[pic].
[pic]- векторсредней скорости.
[pic]- вектормгновенной скорости.
[pic]-среднее ускорение
[pic]-мгновенное ускорениеМТ.
Транслятор (англ. translator — переводчик) — это программа-переводчик. Она
преобразует программу написанную на одном из языков высокого уровня в
Трансляторы реализуются в виде компиляторов или интерпретаторов. С точки
зрения выполнения работы компилятор и интерпретатор существенно
Компилятор (англ. compiler — составитель собиратель) читает всю программу
целиком делает ее перевод и создает законченный вариант программы на
машинном языке который затем и выполняется.
Интерпретатор (англ. interpreter — истолкователь устный переводчик)
переводит и выполняет программу строка за строкой.
После того как программа откомпилирована ни сама исходная программа ни
компилятор более не нужны. В то же время программа обрабатываемая
интерпретатором должна заново переводиться на машинный язык при каждом
очередном запуске программы. Откомпилированные программы работают быстрее
но интерпретируемые проще исправлять и изменять.
Каждый конкретный язык ориентирован либо на компиляцию либо на
интерпретацию — в зависимости от того для каких целей он создавался.
Например Паскаль обычно используется для решения довольно сложных задач в
которых важна скорость работы программ. Поэтому данный язык обычно
реализуется с помощью компилятора.
С другой стороны Бейсик создавался как язык для начинающих программистов
для которых построчное выполнение программы имеет неоспоримые преимущества.
Иногда для одного языка имеется и компилятор и интерпретатор. В этом
случае для разработки и тестирования программы можно воспользоваться
интерпретатором а затем откомпилировать отлаженную программу чтобы
повысить скорость ее выполнения.
Исходный модуль - согласноГОСТ 19781-90- программный модуль на исходном
языке обрабатываемый транслятором и представляемый для него как целое
достаточное для проведения трансляции.
Исходный модуль- это текстовый файл части программы написанный на каком-
либо языке программирования. Исходный модуль обычно оформляется специальным
образом для того чтобы он мог быть оттранслирован (в объектный модуль).
АБСОЛЮТНЫЙ— (лат. этимол. см. абсолютизм). 1) безусловный
неограниченный совершенный безотносительный. 2) в философии: основной.
Словарь иностранных слов вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н.
10. АБСОЛЮТНЫЙ безусловный неограниченный; 1) Словарь иностранных
МОДУЛЬ— (в математике) мера для сравнения однородных величин и для
выражения одной из них помощью другой; м. выражается числом. Словарь
иностранных слов вошедших в состав русского языка. Павленков Ф. 1907.
МОДУЛЬ (лат.). 1) число которым множатся
Абсолютная величинаилимодульчисла[pic]— неотрицательное число
определение которого зависит от типа числа[pic]. Обозначается:[pic].
В случаевещественного[pic]абсолютная величина есть непрерывнаякусочно-
линейная функция определённая следующим образом:
Обобщением этого понятия являетсямодулькомплексного числа[pic] также
иногда называемый абсолютной величиной[1]. Он определяется по формуле:
Объектный модуль(также —объектный файлангл.object file) — файл с
промежуточным представлением отдельного модуля программы полученный в
результате обработкиисходного кодакомпилятором. Объектный файл содержит в
себе особым образом подготовленный код (часто
называемыйдвоичнымилибинарным) который может быть объединён с другими
объектными файлами при помощи редактора связей (компоновщика) для получения
готовогоисполнимого модуля либо библиотеки.
Объектные файлы представляют собой блоки машинного кода и данных с
неопределенными адресами ссылок на данные и процедуры в других объектных
модулях а также список своих процедур и данных.Компоновщиксобирает код и
данные каждого объектного модуля в итоговую программу вычисляет и
заполняет адреса перекрестных ссылок между модулями. Связывание
состатическими библиотекамивыполняетсяредактором
связейиликомпоновщиком(который может представлять собой отдельную
программу или быть частью компилятора) а с операционной системой
идинамическими библиотекамисвязывание выполняется при исполнении
программы после еезагрузкив память.
Средства редактирования компоновки загрузки
Помимо простейших средств описанных выше в процессе редактирования можно
использовать инструмент поиска и замены который позволяет найти в
документе нужное место или формат также осуществить контекстную замену
всех вхождений указанных символов.
Немаловажным вопросом редактирования является проверка орфографии
На заключительном этапе редактирования возможно выполнение переноса слов
позволяющего более компактно расположить текст в документе.
Использование поиска и замены. Окно диалога Найти и заменить. Оно
открывается сразу тремя командами меню Правка: Найти Заменить Перейти или
Компоновка танка— функционально обусловленное размещение
комплексавооруженияэкипажамоторно-трансмиссионнойустановки
элементовброневойи специальной защитыходовой части системтанкаи
вспомогательного оборудования.
Различают общую и частную компоновки.
Общая компоновка принципиально определяет число и взаимное
расположениеотделенийтанка конструкциюкорпусаибашни что в конечном
счёте формирует внешний вид машины.
Частная компоновка уточняет устройство отделений и частей машины. В
процессе проектирования танка наиболее важным этапом во многом
определяющим успех проекта является выбор общей компоновки.
Загрузка— это загрузка различных операционных систем только с заранее
определенных постоянных носителей (например только с жесткого диска) после
успешного завершения специальных процедур: проверки целостности технических
и программных средств ПК (с использованием механизма пошагового контроля
целостности) и аппаратной идентификации аутентификации пользователя.
Изобразительная графика
Изобразительная графика— видизобразительного искусства использующий в
качестве основных изобразительных средств линии штрихи пятна и точки.
(Цветтакже может применяться но в отличие отживописи здесь он
традиционно играет вспомогательную роль. В современной графике цвет может
быть не менее важен чем в живописи). При работе в технике графики обычно
используют не больше одного цвета (кроме основного черного) в редких
случаях— два. Кроме контурной линии в графическом искусстве широко
используются штрих и пятно также контрастирующие с белой (а в иных случаях
также цветной чёрной или реже— фактурной) поверхностью бумаги— главной
основой для графических работ. Сочетанием тех же средств могут создаваться
тональные нюансы. Наиболее общий отличительный признак графики— особое
отношение изображаемого предмета к пространству роль которого в
значительной мере выполняет фон бумаги (по выражению советского мастера
графикиВ.А.Фаворского— «воздух белого листа»). В графике в частности
вгравюрах может использоваться большое число цветов (при создании
некоторых гравюр может использоваться более десятка печатных форм каждая
из которых «добавляет» свой цвет).
Наследие графического искусства многообразно. Оно отмечено работами таких
всемирно известных мастеров какАльбрехт Дюрер(1471—1528)Хиросиге
Андо(1797—1858) и гравёра и рисовальщикаХокусай Кацусика(1760—1849) чьё
творчество оказало значительное влияние на европейское искусство
концаXIX— началаXX веков. Многие художники-живописцы внесли немалый
вклад в развитие графики. Согласно современной музейной классификации к
графике относятся акварель гуашь и другие техники использующие бумагу и
краски на водной основе.
При работе с художественной графикой включая компьютерную графику
необходимо знать следующие понятия.Композиция- строение соотношение и
взаимное расположение частей сосредоточие идейно-творческого начала
позволяющего автору произведения искусства целенаправленно организовывать
главное и второстепенное и добиваться максимальной выразительности
содержания и формы в их образном единстве.
)закон цельности:во-первых наличие конструктивной идеи объединяющей в
единое целое все компоненты произведения; во-вторых связь и взаимная
согласованность всех элементов композиции; в-третьих неповторимость
элементов композиции;
)закон контрастов:контраст света и тени определяет форму предметов;
контрасты величин построения сюжета определяют композицию. Правила
)передача ритма:ритм в удачной композиции одновременно расчленяет
компоненты произведения и объединяет их;
)композиционный центр:выделяется объемом освещенностью и другими
средствами действующими в соответствии с основными законами композиции.
Мера- характеризует общие принципы строения целостность предметалежит
воснове ритма гармонии ансамбля в архитектуре.
Гармония- соразмерность частей слияние различных компонентов объекта в
единое органичное целое. В истории эстетики гармония - существенная
характеристика прекрасного.
Самые простые узоры -бордюры- представляют бесконечный ряд равных плоских
фигур расположенных друг за другом таким образом что элементарная
конечная фигура переносится вдоль одного измерения бесконечно. Помимо
элементарного мотива для получения бордюра необходимо выбрать группу
симметрии бордюра и задать конкретные образующие этой группы из следующего
набора движений плоскости:
параллельный перенос;
центральная симметрия;
скользящая симметрия.
Для бордюр существует четыре абстрактные группы симметрии которые
определяют семь типов симметрии бордюр:
) один параллельный перенос;
) одна скользящая симметрия;
) две осевые симметрии;
) две центральные симметрии;
) одна осевая и одна центральная симметрия;
) один параллельный перенос и одна осевая симметрия;
) три осевые симметрии.
Существует несколько способов построения бордюр по заданному элементарному
мотиву и системе образующих ее группы симметрии. Рассмотрим наиболее
простые изних.Первый способ основан на простом переборе элементов группы
- на элементарный мотив действуют поочередно всеми элементами группы
симметрии бордюра. Множество полученных образов и будет представлять собой
требуемый бордюр. Этот способ неудобен тем что на каждом этапе необходимо
представить очередной элемент группы в виде композиции подходящих степеней
Более зрелищны привлекательны и интересны по построению орнаменты. Любой
орнамент получается переносом узора с помощью двух параллельных переносов
заданных неколлинеарными векторами. Для любого орнамента можно найти сетку
узлы которой составляют вполне определенную систему равных точек орнамента.
Различают пять типов плоских решеток: квадратная прямоугольная
гексагональная ромбическая и косая. Тип плоской решетки определяет
характер переносной симметрии данного орнамента. В простейшем случае
орнамент характеризуется только переносной симметрией. Для построения
такого орнамента надо выбрать соответствующую плоскую решетку заполнить
элементарную ячейку решетки определенным рисунком и затем многократно
повторить этот рисунок за счет переносов ячейки без изменения ее
ориентации. Для построения более сложных по композиции орнаментов рисунок
элементарной ячейки заполняется из основного (элементарного) мотива с
помощью образующих этого типа симметрии плоских орнаментов. Существует 17
типов симметрии плоских орнаментов которые определяются следующим образом:
) два параллельных переноса:
) три центральных симметрии;
) две осевые симметрии и параллельный перенос;
) две скользящие симметрии с параллельными осями;
) осевая и скользящая симметрии с параллельными осями;
) симметрия относительно четырех сторон прямоугольника;
) одна осевая и две центральные симметрии;
) две скользящие симметрии с перпендикулярными осями;
) две осевые симметрии с перпендикулярными осями и одна центральная
). центральная симметрия и вращение на 90°;
) симметрия относительно трех сторон прямоугольного равнобедренного
) осевая симметрия и вращение на 90°;
) два вращения на 120°;
) осевая симметрия и вращение на 120°;
) симметрия относительно равностороннего треугольника;
) центральная симметрия и вращение на 120°;
) симметрия относительно трех сторон прямоугольного треугольника с углом
Цвет— качественная субъективная характеристикаэлектромагнитного
излученияоптического диапазона определяемая на основании
возникающегофизиологическогозрительногоощущенияи зависящая от
рядафизическихфизиологическихипсихологическихфакторов.Восприятиецвета
определяется индивидуальностью человека а также спектральным составом
цветовым и яркостным контрастом с окружающими источниками света а также
несветящимися объектами. Очень важны такие явления какметамерия
индивидуальные наследственные особенности человеческогоглаза(степень
экспрессии полиморфных зрительных пигментов) ипсихики.
Говоря простым языком цвет — этоощущение которое получает человек при
попадании ему в глаз световых лучей. Одни и те же световые воздействия
могут вызвать разные ощущения у разных людей. И для каждого из них цвет
будет разным. Отсюда следует что споры "какой цвет на самом деле
бессмысленны поскольку для каждого наблюдателя истинный цвет — тот
который видит он сам.
Когда говорим об изображении мы имеем совокупность свойств на входе системы
и совокупность свойств которую должны получить на выходе системы. На входе
системы изображение называется оригиналом.
Новые виды оригиналов используемые при обработке
Оригиналы представленные в электронной цифровой форме. Изображение на входе
должно быть цветоделенным и растрированным. Оно может быть негативным или
Соотношение свойств изображения на входе системы и свойств изображения
которые должны получить на выходе системы диктует ряд преобразований – это
технологические преобразования. Так например технологическими
преобразованиями являются: преобразования полярности. Градации
динамического диапазона и так далее. Эти технологические преобразования
дополняются естественными преобразованиями которые возникают в самой
системе обработки. Эти естественные преобразования должны быть учтены или
скомпенсированы в процессе технологических преобразований.
Часть системных преобразований может служить в качестве технологических
например преобразование изображения из позитивного в негативное при
фотографировании так же могут быть использованы изменения полярности и
Часть естественных преобразований такие как потеря резкости появление
шумовявляются нежелательными. Они должны быть скомпенсированы и по
возможности минимизированы в ходе технологических преобразований.
Последовательность операций для осуществления технологических
преобразований и является технологией. Преобразования возможны при наличии
системы. Система тожевносит свои преобразования которые должны быть
Во многих случаях технология будет определяться оригиналом. Так обработка
штрихового изображения и растрового изображения цветного или черно-белого
осуществляется с использованием разных технологий.Воспроизведение
двуградационного (штрихового) изображения
В данном случае будем рассматривать воспроизведение изображения в системе
форматной обработки изображения (СФОИ) и в системе поэлементной обработки
Понятие файловой системы.
Как было отмечено ранее информационные системы должны обеспе_
чивать сбор передачу хранение обработку сообщений. Для реализации
этих процессов нужно уметь отличать одно сообщение от другого. Это воз_
можно если каждому из них предоставить уникальное имя и определить
место для его хранения.
В библиотечном деле есть понятие «единицы хранения». Такой едини_
цей хранения являются книга журнал газета и т. д. Для того чтобы по_
том можно было быстро найти нужный объект он при регистрации полу_
чает уникальный номер и в учетных документах фиксируется место его
хранения (название книгохранилища номер стеллажа полки и т. д.).
Карточка с данными о каждом объекте размещается в каталоге. По дан_
ным этого каталога и происходит поиск нужного объекта.
Аналогичный принцип хранения данных используется и в компьюте_
рах. Наименьшей единицей хранения данных на внешних носителях яв_
В Windows XP и Windows Vista структура хранения файлов на жест_
ких магнитных дисках и способ их именования определяются файловой
Для записи данных на гибкие магнитные диски используется файло_
вая система FAT12 а для записи на компакт_диски – CDFS (англ.
Compact Disk File System – файловая система компакт_дисков) которую
еще обозначают ISO 9660. Для оптических дисков с возможностью пере_
записи используются варианты файловой системы UDF (англ. Universal
Disk Format – универсальный дисковый формат).
Каждое внешнее запоминающее устройство в операционной системе
Windows имеет имя которое как правило состоит из большой буквы
английского алфавита и двоеточия после нее. Например А: В: С: D:.
Буквы А и В зарезервированы для обозначения накопителей на гибких
магнитных дисках. Если компьютер не имеет обоих или одного из этих
накопителей то соответствующие буквы не используются. На рисунке
24 приведены примеры значков которыми обозначают внешние запо_
минающие устройства разных видов.
Файл – это упорядоченная совокупность данных на внешнем
носителе которая имеет имя и которую операционная система
обрабатывает как единое целое.
В зависимости от файловой системы файл может обладать различным набором
Свойства файлов позволяют указывать какие действия должны выполняться над
файлами в системе работы с проектами.Например путем задания свойств файла
можно указать следует ли компилировать файл или включать его в выходные
данные построения проекта в качестве ресурса.
Можно выбрать любой файл в обозревателе решений а затем проверить его
свойства в окне "Свойства".Файлы Visual Basic и Visual C# имеют четыре
свойства:Имя файлаДействие при построенииСпециальный
инструментиПространство имен специального инструмента.
Файл можно переименовать щелкнув свойствоИмя файлав окне "Свойства" и
введя новое имя.Обратите внимание что при изменении имени файла среда
разработки Visual Studio автоматически переименовывает все связанные с ним
В большинстве файловых систем имя файла используется для указания к какому
именно файлу производится обращение. В различных файловых системах
ограничения на имя файла сильно различаются: вFAT16иFAT12размер имени
файла ограничен8.3знаками (8 на имя и 3 нарасширение); в других системах
имя файла ограничено обычно в 255 байт; вNTFSимя ограничено в некоторых
ОС 255 символамиUnicode(по спецификации— 32768 символов).
Помимо ограничений файловой системы интерфейсы операционной системы
дополнительно ограничивают набор символов который допустим при работе с
ДляMS-DOSв имени файла допустимы только заглавные латинские буквы цифры.
Недопустимы пробел знак вопроса звёздочка символы большеменьше символ
вертикальной черты.[6]При вызове системных функций именами файлов в нижнем
или смешанном регистре они приводятся к верхнему регистру.
ДляWindowsв имени файла разрешены заглавные и строчные буквы цифры
некоторые знаки препинания пробел. Запрещены символы> ? * : ".
ДляGNULinux(с учётом возможности маскировки) разрешены все символы
кромеи байта значение которого равно нулю то есть 0x00.
Большинство операционных систем требуют уникальности имени файла в одном
каталоге хотя некоторые системы допускают файлы с одинаковыми именами
(например при работе с ленточными накопителями).
Расширение имени файла
Расширение имени файла (часто расширение файла или расширение) как
самостоятельный атрибут файла существует в файловых
системахFAT16FAT32NTFS используемых операционными системами MS-DOS
DR-DOS PC DOS MS Windows и используется для определения типа файла. Оно
позволяет системе определить каким приложением следует открывать данный
файл. По умолчанию в операционной системе Windows расширение скрыто от
В остальных файловых системах расширение— условность часть имени
отделённая самой правой точкой в имени.
Каталог— объект вфайловой системе упрощающий организациюфайлов.
Типичная файловая система содержит большое количество файлов и каталоги
помогают упорядочить её путём их группировки.
В информатикеиспользуется следующее определение: каталог— поименованная
совокупность байтов на носителе информации содержащая название
подкаталогов и файлов.
Каталог прямо или косвенно включающий в себя все прочие каталоги и файлы
файловой системы называется корневым. ВUnix-подобных ОСон обозначается
символом(дробь слеш) вDOSиWindowsисторически используется
символ(обратный слеш) но с некоторого времени поддерживается и.
Текущим называется каталог с которым работает ОС если ей не указать
другого каталога. Он обозначается точкой (.).
Для смены текущего каталога на другой используется командаcd.
Родительский каталог.
Родительским каталогом называется каталог в котором находится текущий. Он
обозначается двумя точками (..).
Пример (переход в родительский каталог):
Каталог вUNIX— это файл содержащий несколькоinodeи привязанные к ним
имена.[1]В современныхUNIX-подобных ОСвводится структура каталогов
соответствующая стандартуFHS.
Иерархия каталогов в WINDOWS.
Слева направо: системная папкаКорзина обычная папкаярлыкк папке
Каталог который не является подкаталогом ни одного другого каталога
называется корневым. Это значит что этот каталог находится на самом
верхнем уровне иерархии всех каталогов. ВWindowsкаждый из дисков имеет
свой корневой каталог (C:D:ит.д).
Каталоги в Windows бывают системные (служебные созданныеОС) и
пользовательские (созданные пользователем). Пример системных каталогов:
«Рабочий стол» «Корзина» «Сетевое окружение» «Панель управления»
каталогилогических дисковит.п.
Для того чтобы найти файл в иерархической файловой структуре необходимо
указать путь к файлу. В путь к файлу входят записываемые через разделитель
" логическое имя диска и последовательность имен вложенных друг в друга
каталогов в последнем из которых находится данный нужный файл.
Например путь к файлам на рисунке можно записать так:
Древовидная структура.
Существует несколько эквивалентных способов изображения дерева. Структура
перевернутого дерева приведенного на рис. 2.4 наиболее распространена.
Верхнюю вершину называют корнем. Если элемент дерева не может иметь
потомков он называется терминальной вершиной или листом (в данном случае
являетсяфайлом). Нелистовые вершины - справочники иликаталогисодержат
списки листовых и нелистовых вершин. Путь от корня
кфайлуоднозначноопределяетфайл.
Подобные древовидные структуры являются графами не имеющими циклов. Можно
считать что ребра графа направлены вниз а корень - вершина не имеющая
входящих ребер. Как мы увидим в следующей лекции связываниефайлов
которое практикуется в ряде операционных систем приводит к образованию
Внутри одногокаталогаимена листовыхфайловуникальны. Именафайлов
находящихся в разныхкаталогах могут совпадать.
Библиотечная структура.
Библиотечные ресурсы определяют отношения библиотек друг с другом при
создании услуг и продукции удовлетворяющих информационные потребности.
Таким образом библиотечная структура есть не что иное как взаимодействие
библиотечных ресурсов и библиотечных отношений. Оно выступает в первую
очередь как взаимодействие между содержанием и формой. Содержанием и
естественно ведущей стороной этого взаимодействия являются уровень и
масштабы библиотечных ресурсов т. е. потенциал которым располагает
библиотечная структура для осуществления своих функций. Чтобы привести в
действие библиотечные ресурсы осуществляется целый комплекс процессов
библиотечных отношений выступающих в качестве формы и соответственно
второй стороны взаимодействия. Библиотечные ресурсы постоянно изменяются
развиваются. Библиотечные структуры являются относительно устойчивой
стороной библиотечного дела. Они не меняются автоматически вслед за
изменением библиотечных ресурсов. Объективная тенденция определенной
устойчивости и самостоятельности библиотечных отношений дает библиотечным
ресурсам возможность до поры до времени успешно развиваться. Но на каком-
то этапе эта устойчивость становится причиной отставания библиотечных
отношений от возросших библиотечных ресурсов. Возникает противоречие
разрешение которого необходимо для достижения соответствия библиотечных
отношений характеру и уровню развития библиотечных ресурсов.
Последовательнаяструктура.
Прогресс в области компьютерной техники в большой степени был обязан не
только развитию микропроцессоров (МП) и оперативной памяти но и методов
передачи потока данных между ними. Сначала для передачи данных применялись
шины которые непрерывно совершенствовались увеличивая разрядность и
тактовую частоту – два показателя определяющие производительность шины или
емкость потока данных. В последние годы определяющими были две шины: VMEbus
и PCI. Обе достигли близкой к предельной разрядности (64 разряда) и
тактовой частоты 320 МГц (VMEbus) и 533 МГц (PCI). Каждый новый шаг в
увеличении тактовой частоты и миниатюризации конструкции шины давался все
труднее и с большей затратой средств а использование удвоенной частоты
66 МГц оказалось труднорешаемой задачей.
В результате в 2002 году компания Intel вообще отказалась от модернизации
параллельной шины и внедрила новую концепцию шины PCI Express –
коммутационной структуры последовательного типа (КСПТ). В предлагаемой
статье описывается одна из наиболее проработанных КСПТ названная
технологией быстрого вводавывода – RapidIO (нерасшифрованные в тексте
сокращения см. во врезке).
Индексно- последовательная структура.
Существует ряд методов основанных на идентификации записей файла по
некоторому ключу. То есть индивидуальному отличительному признаку.
Структура файла усложняется но сокращается число обращений к диску. Кроме
данных дополнительно вводят служебную учётную информацию. Данная структура
строится так что поиск элемента файла проводится с помощью двух методов. В
последовательном и прямом порядке. Все записи упорядочиваются по значению
ключей. Выделяют группы записей ключи которых расположены подряд в файле и
могут храниться в пределах одной дорожки на диске. Для более быстрого
поиска таких групп строят специальную структуру (индекс). Например
(индекс дорожки) каждый элемент индекса описывает отдельную группу записей.
Индекс может содержать максимальный ключ в группе и ссылку на начальную
запись в группе. По индексу находят начало первой записи требуемой группы
а затем внутри группы последовательным алгоритмом имеют требуемую запись.
Недостаток:Проблема расширения файла во время работы с ним. То есть
логика взаимного распространения записей в файле требует упорядоченности по
ключам. Для решения проблемы вводят специальную область переполнения куда
заносят записи динамически вводимые файлы. А затем из основной области
устанавливают ссылки на требуемые элементы области переполнения.
Компьютерное тестирование
Обучение - многогранный процесс и контроль знаний - лишь одна из его
сторон. Однако именно в ней компьютерные технологии продвинулись
максимально далеко и среди них тестирование занимает ведущую роль. В ряде
стран тестирование потеснило традиционные формы контроля - устные и
письменные экзамены и собеседования.
По-видимому многие преподаватели уже прошли через некоторую эйфорию при
создании тестов и поняли что это - весьма непростое дело. Куча бессистемно
надерганных вопросов и ответов - далеко еще не тест. Оказывается что для
создания адекватного и эффективного теста надо затратить много труда.
Компьютер может оказать в этом деле немалую помощь.
Существует специальная теория тестирования оперирующая понятиями
надежность валидность матрица покрытия и т.д. не специфических именно
для компьютерных тестов. Не будем в нее углубляться сосредоточившись в
основном на технологических аспектах.отмечалось выше широкое
распространение в настоящее время получают инструментальные авторские
системы по созданию педагогических средств: обучающих программ электронных
учебников компьютерных тестов. Особую актуальность для преподавателей школ
и вузов приобретают программы для создания компьютерных тестов - тестовые
оболочки. Подобных программных средств существует множество и программисты-
разработчики готовы строить новые варианты так называемых авторских
систем. Однако широкое распространение этих программных средств
сдерживается отсутствием простых и нетрудоемких методик составления
тестовых заданий с помощью которых можно “начинять” оболочки. В настоящем
разделе представлены некоторые подходы к разработке компьютерных тестов.Для
упрощения дальнейшего изложения введем ряд определений и понятий.
Прежде чем начать рассматривать данную тему мы обратимся к словарю
компьютерных терминов по информатике с целью выяснения точного определения
термина тест. Согласно словарю компьютерных терминов по информатике(В. Д.
Валединский) тест(test) –это проверка работоспособности аппаратуры или
программы обнаружение и устранение ошибок. Тестирование является важным
этапом при разработке программного обеспечения.
Тестирование - процесс оценки соответствия личностной модели знаний ученика
экспертной модели знаний. Главная цель тестирования - обнаружение
несоответствия этих моделей (а не измерение уровня знаний) оценка уровня
их несоответствия. Тестирование проводится с помощью специальных тестов
состоящих из заданного набора тестовых заданий.
Тестовое задание - это четкое и ясное задание по предметной области
требующее однозначного ответа или выполнения определенного алгоритма
Тест - набор взаимосвязанных тестовых заданий позволяющих оценить
соответствие знаний ученика экспертной модели знаний предметной области.
Тестовое пространство - множество тестовых заданий по всем модулям
экспертной модели знаний.
Класс эквивалентности - множество тестовых заданий таких что выполнение
учеником одного из них гарантирует выполнение других.
Полный тест - подмножество тестового пространства обеспечивающее
объективную оценку соответствия между личностной моделью и экспертной
моделью знаний. Эффективный тест - оптимальный по объему полный тест.
Самой сложной задачей эксперта по контролю является задача разработки
тестов которые позволяют максимально объективно оценить уровень
соответствия или несоответствия личностной модели знаний ученика и
Типы компьютерных тестов.
Типы компьютерных тестов.В соответствии с моделью знаний выделим три класса
компьютерных тестов на знания умения и навыки. Отметим что типы
компьютерных тестовых заданий определяются способами однозначного
распознавания ответных действий тестируемого.
Типы тестовых заданий по блоку “знания”:
вопросы альтернативные (требуют ответа да - нет);
вопросы с выбором (ответ из набора вариантов);
вопросы информативные на знание фактов (где когда сколько);
вопросы на знание фактов имеющих формализованную структуру (в виде
информационной модели или схемы знаний);
вопросы по темам где имеются однозначные общепринятые знаковые модели;
математические формулы законы предикатные представления таблицы;
вопросы ответы на которые можно контролировать по набору ключевых слов;
вопросы ответы на которые можно распознавать каким-либо методом
Типы тестовых заданий по блоку “навыки” (распознание деятельности:
манипуляции с клавиатурой; по конечному результату):
задания на стандартные алгоритмы (альтернативные да - нет выбор из набора
выполнение действия.
Типы тестовых заданий по блоку “умения”. Те же самые что навыки но
использующие нестандартные алгоритмы и задачи предметной области при
контроле времени их решения:
задания на нестандартные алгоритмы (альтернативные да - нет выбор из
Выбор типов тестов определяется:
особенностями инструментальных тестовых программ (тестовыми оболочками);
особенностями предметной области;
опытом и мастерством экспертов.
Основное назначение тестовых оболочек заключается в
возможностисамостоятельной разработке учителями-предметниками не
сведущими в программировании и технологии создания конструкторов тестов по
требуемой им теме на выявление знаний именнов той области знаний
которую они изучают.
Для создания тестов по предметной области разработаны и разрабатываются
специальные инструментальные программы-оболочки позволяющие создавать
компьютерные тесты путем формирования базы данных из набора тестовых
Инструментальные программы позволяющие разрабатывать компьютерные тесты
можно разделить на два класса: универсальные и специализированные.
Mathcad— система компьютерной алгебры из классасистем автоматизированного
Mathcad был задуман и первоначально написанАлленом
соучредителем компанииMathsoft которая с2006 годаявляется частью
корпорацииPTC(Parametric Technology Corporation).
Mathcad имеет интуитивный и простой для использования интерфейс
пользователя. Для ввода формул и данных можно использовать как клавиатуру
так и специальные панели инструментов.
Некоторые из математических возможностей Mathcad (версии до 13.1
включительно) основаны на подмножестве системы компьютерной
алгебрыMaple(MKM Maple Kernel Mathsoft). Начиная с 14 версии—
использует символьное ядроMuPAD.
Работа осуществляется в пределах рабочего листа на котором уравнения и
выражения отображаются графически в противовес текстовой записи в языках
программирования. При создании документов-приложений используется
принципWYSIWYG(What You See Is What You Get— «что видишь то и
Несмотря на то что эта программа в основном ориентирована на
пользователей-непрограммистов Mathcad также используется в сложных
проектах чтобы визуализировать результатыматематического
моделированияпутем использованияраспределённых вычисленийи
традиционныхязыков программирования. Также Mathcad часто используется в
крупных инженерных проектах где большое значение имеет трассируемость и
соответствие стандартам.
Mathcad достаточно удобно использовать для обучения вычислений и
инженерных расчетов[3]. Открытая архитектура приложения в сочетании с
поддержкой технологий.NETиXMLпозволяют легко интегрировать Mathcad
практически в любые ИТ-структуры и инженерные приложения. Есть
возможностьсоздания электронных книг(e-Book).
Количество пользователей в мире— около 1.8млн.
В заключении могу сказать что использование прикладных программ
значительно упрощает труд работника экономит время потраченное на
обработку данных и силы для выполнения поставленных задач. Без них
использования работник терял бы огромное количество сил и времени процесс
работы был бы крайне утомительным и не производительным. Ведь прикладные
программы предназначены для выполнения определенных пользовательских задач
и расчёта на непосредственное взаимодействие с пользователем. В
большинствеоперационных системприкладные программы не могут обращаться к
ресурсамкомпьютера напрямую а взаимодействуют с оборудованием и проч.
посредством операционной системы. Также на простом языке — вспомогательные
Без инженерной и изобразительной графики инженер с трудом бы мог
составлять схемы технологические карты и подобные важные документы. Не
используя файловую систему в производстве воцарился бы хаос неразбериха в
использовании информации.
Без применения тестирования предприятие выпускало бы большое
количество брака что повлекло за собой финансовые убытки и урон репутации.
Сенкевич А.Ю. Чуриков А.А. Лабораторные работы. Система MathCAD в
инженерной практике.
Гордеев А. В.Операционные системы: Учебник для вузов.— 2-е
изд.—СПб.:Питер 2007.— 416с.—ISBN 978-5-94723-632-3.
Олифер В. Г. Олифер Н. А.Сетевые операционные
системы.—СПб.:Питер 2002.— 544с.—ISBN 5-272-00120-6.
Шоу А.Логическое проектирование операционных систем = The Logical
Design of Operating Systems.—М.: Мир 1981.— 360с.
Рэймонд Э. С.Искусство программирования для UNIX = The Art of UNIX
Programming.—М.:Вильямс 2005.— 544с.—ISBN 5-8459-0791-8.
Mark G. Sobell.UNIX System V. A Practical Guide.— 3rd ed.— 1995.

Машиностроение.docx

Машиностроение- отрасль тяжёлой промышленности производящая всевозможные машины орудия приборы а также предметы потребления и продукцию оборонного назначения.
Традиционно машиностроение делят на следующие группы: отраслей тяжелое машиностроение; общее машиностроение; среднее машиностроение; точное машиностроение; производство металлических изделий и заготовок; ремонт машин и оборудования.
Общее машиностроение.
Общее машиностроение представлено такими отраслями как транспортное машиностроение (железнодорожное судостроение авиационное ракетно-космическая промышленность но без автомобилестроения) сельскохозяйственное производство технологического оборудования для различных отраслей промышленности (исключая легкую и пищевую) .
Среднее машиностроение.
В состав среднего машиностроения входят автомобилестроение тракторостроение станкостроение инструментальная промышленность производство технологического оборудования для легкой и пищевой промышленности.
Точное машиностроение
Ведущие отрасли точного машиностроения — приборостроение радиотехническое и электронное машиностроение электротехническая промышленность. Продукция отраслей этой группы исключительно разнообразна — это оптические приборы персональные компьютеры радиоэлектронная аппаратура авиационные приборы волоконная оптика радиоэлектронная аппаратура лазеры и комплектующие элементы часы.

Лаб 4.doc

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ и НАУКИ РФ
Елабужский филиал ГОУ ВПО Казанского государственного технического
университета им А.Н. Туполева
Лабораторная работа по дисциплине:
Прикладные компьютерные программы
Смирнов Алексей Олегович
Елабуга 2013-2014 у.г.
Создать файл АНСИ для расчета прочности своего изделия.
Глава 1. Что такое ANSYS. ANSYS- универсальная программная система
конечно-элементного (МКЭ)анализа существующая и развивающаяся на
протяжении последних 30 лет является довольно популярной у специалистов в
сфере автоматизированных инженерных расчётов. В качестве стратегического
партнёра фирма сотрудничает со многими компаниями помогая им провести
необходимые изменения. Предлагаемые фирмой ANSYS Inc. средства численного
моделирования и анализа совместимы с некоторыми другими пакетами работают
Глава 2. Расчет прочности. В этой главе рассказывается о необходимых
параметрах для расчета выборе из библиотеки тип элемента задание
количественных характеристик элемента создание геометрической модели.
Аналитические методы оценки отклика конструкций на внешние воздействия
различной физической природы без натурного моделирования возникли довольно
давно. Появление и развитие вычислительной техники дало новый толчок
совершенствованию численных методов анализа которые являются сегодня
основным инструментом расчетчика. Средства автоматизации инженерного
анализа основанные на численных методах стали неотъемлемой частью
процесса проектирования изделия. Для успешного применения каждый расчетный
пакет должен соответствовать двум требованиям:
·Воплощать самые эффективные численные алгоритмы;
·Предоставлять пользователю развитый набор сервисных функций по
подготовке исходных данных и обработке результатов расчета.
В зависимости от степени соответствия данным критериям все программные
средства автоматизации подразделяются на легкие средние и тяжелые. Степень
“тяжести” в данном случае является показателем мощности и эффективности.
Рассмотрим возможности “тяжелых т.е. наиболее мощных расчетных комплексов.
Ansys уже более 25 лет входит в число лидирующих тяжелых конечно-
элементных расчетных комплексов. Начинавшийся как система для внутреннего
использования фирмы Westinghouse Electric Ansys проник из своей
“материнской” области ядерной энергетики во все области промышленности
завоевав доверие многих тысяч пользователей по всему миру.
ANSYS- универсальная программная система конечно-элементного
(МКЭ)анализа существующая и развивающаяся на протяжении последних 30 лет
является довольно популярной у специалистов в сфере автоматизированных
инженерных расчётов (CAE Computer-Aided Engineering) и КЭ решения линейных
и нелинейных стационарных и нестационарных пространственных задач механики
деформируемого твёрдого тела и механики конструкций (включая нестационарные
геометрически и физически нелинейные задачи контактного взаимодействия
элементов конструкций) задач механики жидкости и газа теплопередачи и
теплообмена электродинамики акустики а также механики связанных полей.
Моделирование и анализ в некоторых областях промышленности позволяет
избежать дорогостоящих и длительных циклов разработки типа
«проектирование— изготовление— испытания». Система работает на основе
геометрического ядраParasolid[1].
Программная система КЭ анализаANSYSразрабатывается американской
компаниейANSYS Inc.. Компания также выпустила другие системы КЭ
моделирования в том числе Des
предназначенные для использования в более специфических отраслях
В качестве стратегического партнёра фирма сотрудничает со многими
компаниями помогая им провести необходимые изменения. Предлагаемые фирмой
ANSYS Inc. средства численного моделирования и анализа совместимы с
некоторыми другими пакетами работают на различных ОС. Программная система
ANSYS сопрягается с известными CAD-системамиUnigraphicsCATIA
ProENGINEER SolidEdge SolidWorks Autodesk Inventorи некоторыми
Программная система ANSYS является довольно известнойCAE-системой
которая используется на таких известных предприятиях
какABBBMWBoeingCaterpillarDaimler-
ChryslerExxonFIATFordБелАЗGeneral ElectricLockheed Martin
MeyerWerftMitsubishiSiemensAlfa LavalShellVolkswagen-Audiи др.
а также применяется на многих ведущих предприятиях промышленности РФ
примерГУПНИИМосстройит.д.
UtilityMenu>Parameters>ScalarParameters затем вводим необходимые
для расчета параметры и нажимаем кнопкуAccept.
Необходимые параметры для расчета
гдеAOB– площадь поперечного сеченияAOB=A1*
IZZ1– момент инерции поперечного сеченияIZZ1=(A1**4)12;
M– момент приложенный к балке рамыM=P*
P1– сила приложенная к балкеP1=2*Р.
Выбор из библиотеки тип элемента:
Main Menu> Preprocessor> Element Type> AddEditDelete> Add>
BEAM(балка)> 2DELASTIC 3 >ОК.
Задание количественных характеристик элемента:
Main Menu> Preprocessor> Real Constants> Add>
OKзадаемхарактеристикиэлемента(рисунок4)затемOK> Close.
Количественные характеристики элемента
Main Menu> Preprocessor> Material Props> Material Models> Structural>
Linear> Elastic> Isotropic>задаемсвойства материала > ОК.
Создание геометрической модели.
MainMenu>Preprocessor>Modeling>Create>Keypoints>InActiveCSзадае
м координаты точек >ОК.
Построение линий по двум точкам:
Main Menu> Preprocessor> Modeling > Create> Lines> Lines> Straight
lineВыбираемточки> Apply.
Main Menu> Preprocessor> Modeling> Operate> Booleans> Glue> Lines>
2.5 Генерация конечно-элементной сетки
Задание величины элементов:
Main Menu> Preprocessor> Meshing> Size Cntrls> Manual Size> Global>
Size>задаемвеличинуэлементов(Рисунок6)> OK.
Рисунок 6– Величина конечных элементов
Разбивание балки на конечные элементы:
Main Menu> Preprocessor> Meshing> Mesh> Lines> Pick All.
Main Menu> Preprocessor> Loads> Define Loads> Apply> Structural>
Displacement> On Keypointsуказываемточкукоторуюнеобходимозакрепить>
OK>выбираемвкакойплоскостинеобходимозакрепитьточку> OK.
Приложение усилий и моментов.
Приложение усилия в точке:
MainMenu>Preprocessor>Loads>DefineLoads>Apply>Structural>Force
Moment>OnKeypoints> указываем точку в которой необходимо приложить
усилие> ОК> выбираем в какой плоскости действует сила и задаем ее значение
Приложение момента в точке:
MainMenu>Preprocessor>Loads>DefineLoads>Apply>Structural>ForceMomen
t>OnKeypoints> указываем точку в которой необходимо приложить момент> ОК>
выбираем в какой плоскости действует момент и задаем его значение (Рисунок
Main Menu> Solution> Solve> Current LS> OK.
Utility Menu> File> Write DB log
file>выбираемместогдесохранитьлогфайлизадаемимялогфайла>ОК.
Лог файл расчета балки представлен в приложении А.
Вывод результатов вычисления.
Создание таблиц данных для сил и моментов в узлахIиJ:
MainMenu>GeneralPostproc>ElementTable>DefineTable> в
окнеlabвводим силу или момент и узел выбираемBysequencenum в
полеSMISC дописать цифру (Рисунок 9):XI– 1;XJ– 7;YI– 2;YJ– 8;MZI–
Таблица данных для сил и моментов представлена на рисунке 10.
Задание таблицы данных для сил и моментов.
Таблица данных для сил и моментов
Графический показ эпюры поперечных сил:
Main Menu> General Postproc> Plot Results> Contour Plot> Line Elem
Res>вокошкеLabI Elem table item at node IвводимYIвокошкеLabJ Elem
table item at node JвводимYJ>ОК.
Эпюра поперечных сил
Анализ полученных результатов:
Поперечные силы действующие на 1 вертикальный стержень равны 10000
Поперечные силы действующие на 2 вертикальный стержень равны
Графический показ эпюры нормальных сил:
Res>вокошкеLabI Elem table item at node IвводимХIвокошкеLabJ Elem
table item at node JвводимХJ>ОК.
Эпюра нормальных сил.
Нормальные силы действующие на горизонтальный стержень равны 100000
Графический показ эпюры изгибающих моментов:
Res>вокошкеLabI Elem table item at node IвводимMZIвокошкеLabJ Elem
table item at node JвводимMZJ>ОК.
Эпюра изгибающих моментов
Графический показ прогиба балки:
Main Menu> General Postproc> Plot Results> Contour Plot> Nodal Solu> DOF
Solution> Displacement vector sum>ОК.
Максимальный прогиб балки равен 4256 м.
Для расчета на прочность нужно приложить много усилий. Но применяя
систему ansys все это сделать достаточно легко. Поэтому для простоты работы
и удобства важно знать эту программу и уметь ею пользоваться.
элементных расчетных комплексов. ANSYS- универсальная программная система
сфере автоматизированных инженерных расчётов.
Использование систему ansys процесс значительно упрощается сокращает
время потраченное на обработку данных и силы для выполнения поставленных
задач. Без них использования работник терял бы огромное количество сил и
времени процесс работы был бы крайне утомительным и не производительным.
Система ansys предназначена для выполнения определенных пользовательских
задач и расчёта на непосредственное взаимодействие с пользователем.
D1.82.D1.83.D1.80.D0.B0
sovmestime-s-autocad
Гордеев А. В.Операционные системы: Учебник для вузов.— 2-е
изд.—СПб.:Питер 2007.— 416с.—ISBN 978-5-94723-632-3.
Сенкевич А.Ю. Чуриков А.А. Лабораторные работы. Система MathCAD в
инженерной практике.
Басов К. А.ANSYS и LMS Virtual Lab. Геометрическое
моделирование.—М.: ДМК Пресс 2006.— С.240.—ISBN 5-94074-301-3
Басов К. А.ANSYS для конструкторов.—М.: ДМК Пресс 2009.—
С.248.—ISBN 978-5-94074-462-7

конус .m3d

Тех.Кат.dwg

Восстановление крестовины чертеж 851А.18.27.00.001РЧ
Наименование операции
Контролировать размер наружного диаметра шипов.n2. Контролировать допуск цилиндричности и перпендикулярность осей.n3. Контролировать шероховатость рабочих поверхностей.n4. Наружный диаметр изношен до размера 10 мм. Допуск перпендикулярности осей 005 мм. Допуск цилиндричности 002 мм. Шероховатость Ra16 мм.nВывод: восстановить изношенные размеры способом хромирования.n
Приспособление индикаторное с центрами и штативом для индикатора.
Индикатор часового типаnт. и. 001 ммnп. и. 0 25 мм.nштангенциркульnт. и. 01 мм.nп. и. 0 150 мм.nЭталон шероховатостиn√ √ √ √Ra16.n
Поверхности выделенные толстыми линиями шлифовать до размеров по операционному эскизу.
Станок кругло шлифовальный.
Центра. Индикаторное приспособление активного контроля.
Индикатор часового типаnт. и. 001 мм nп. и. 0 15 мм.nМикрометрnт. и. 001 ммп. и. 0 025 мм.nштангенциркульnт. и. 01 мм.nп. и. 0 150 мм.nЭталон шероховатостиn√Ra08.n
Нарастить поверхность пористым хромом до размеров указанных в операционных эскизах. Поверхности не подлежащие наращиванию защитить лаком.
Ванна гальваническая емкость для лака.
Подвески для деталей и растворимой пластины. Съемник кисть
Электролит.nРастворимая пластина (катод).n
Индикатор часового типаnт. и. 001 ммnп. и. 0 15 мм.nМикрометрnт. и. 001 ммnп. и. 0 025 мм.nштангенциркульnт. и. 01 мм.nп. и. 0 150 мм.nЭталон шероховатостиn√Ra08.n
Шлифовать поверхности до размеров указанных в операционных эскизах. Выдержать допуски цилиндричности и перпендикулярности осей. Обеспечить необходимые параметры шероховатости.
Индикатор часового типаnт. и. 001 мм nп. и. 0 15 мм.nМикрометрnт. и. 001 мм nп. и. 0 025 мм.nштангенциркульnт. и. 01 мм.nп. и. 0 150 мм.nЭталон шероховатостиn√Ra08.n
Контролировать размеры детали после обработки на соответствие операционному эскизу.

арена.doc

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ и НАУКИ РФ
Елабужский филиал ГОУ ВПО Казанского государственного технического
университета им А.Н. Туполева
Лабораторная работа по дисциплине:
Прикладные компьютерные программы
Смирнов Алексей Олегович
Елабуга 2013-2014 у.г.
Рассказать о самой программе функциях возможностях и т. д. Чем полезна
для технологов сферы применения технологами. Где применяется.
Среда имитационного моделирования Арена 5
Основные элементы имитационной модели в Arena 6
Язык моделирования в системе Arena 8
Пример построения имитационной модели в пакете Arena 14
Таблица определений 15
Блок-схема модели участка термической обработки деталей 15
Моделирование и получение результата 19
Arena – один из наиболее эффективных инструментов имитационного
моделирования который позволяет строить имитационные модели проигрывать
их и анализировать результаты такого проигрывания. Модели с помощью Arena
могут быть построены для самых разных сфер деятельности – производственных
технологических операций складского учета банковской деятельности
обслуживания клиентов в ресторане и т.д.
Данная программа может применяется на производстве машиностроительного
комплекса. Она позволяет автоматизировать процесс производства что
существенно облегчает задачу рабочих.
К примеру технолог может смоделировать модель участка термической
обработки в пакете Arena либо другого процесса производства.
Целью моделирования является создание такой системы массового
обслуживания которая бы позволила легко варьируя ряд параметров
(например количество выработанных шестерён) рассчитывать затраты и
выручку и тем самым выбирать наилучший вариант вложений в систему.
Важным пунктом при имитационном моделировании является построение
концептуальной модели. Модель участка термической обработки шестерён.
Помимо машиностроительного комплекса программу Arena можно
использовать в других отраслях производства т. к. она достаточна проста в
освоении и эффективна на практике.
Среда имитационного моделирования Арена
Пакет имитационного моделирования Arena поставляется компанией Systems
Modeling Corporation. Моделирующие конструкции именуемые в пакете Arena
модулями объединены в шаблоны:
Basic Process – основной процесс
Advanced Process – дополнительный процесс
Advanced Transfer – Дополнительная передача и др.
Шаблон Basic Process содержит модули которые используются во многих
моделях (например для моделирования поступления ухода и обслуживания
Шаблон Advanced Process состоит из модулей предназначенных для
выполнения специальных логических функций таких как выбор очереди при
наличии в системе нескольких очередей или координации продвижения
нескольких объектов в различных частях системы.
Шаблон Advanced Transfer содержит модули (например конвейеры и
транспортеры) применяемые для описания передачи объектов из одной части
Для создания модели в пакете Arena модули сначала перетаскивают в окно
модели а затем соединяют чтобы обозначить движение объектов в
моделируемой системе. Затем модули детализируют с помощью диалоговых окон
или встроенных таблиц. В иерархии модели может быть число уровней.
Пакет Arena обеспечивает двухмерную анимацию и позволяет выводить на
экран гистограммы и графики временной зависимости.
Основные элементы имитационной модели в Arena
Имитационная модель Arena включает следующие основные элементы:
источники и стоки (Create и Dispose)
Источники – это элементы от которых в модель поступает информация или
объекты. Скорость поступления данных или объектов от источника обычно
задается статистической функцией.
Сток представляет собой устройство для приема информации или объектов.
Очередь – это место где объекты ожидают обработки. Время обработки
объектов (производительность) в разных процессах может быть разным. В
результате перед некоторыми процессами могут накапливаться объекты
ожидающие своей очереди. Часто целью имитационного моделирования является
минимизация количества объектов в очередях. Тип очереди в имитационной
модели может быть конкретизирован. Очередь может быть похожа на стек –
пришедшие последними в очередь объекты первыми отправляются на дальнейшую
обработку (LIFO Last-In – First-Out). Альтернативой стеку может быть
последовательная обработка когда первыми на дальнейшую обработку
отправляются объекты пришедшие первыми (FIFO: First-In – First-Out). Могут
быть заданы и более сложные алгоритмы обработки очереди.
Процессы – это аналог работ в функциональной модели. В имитационной
модели может быть задана производительность процессов.
Простейшая имитационная модель созданная в Arena показана нарис.1.
Рис. 1. Простейшая имитационная модель в Arena
Для построения моделей Arena имеет набор средств которые включают
палитру инструментов набор гидов и др. Интерфейс Arena включает в себя
всевозможные средства для работы с данными в том числе электронные
таблицы базы данных ODBC OLE поддержку формата DXF.
Модель в Arena может быть гораздо более сложной чем представленная
нарис.1. Она может включать сотни модулей различных типов. Модули
обрабатывающие сущности могут иметь различные состояния например ожидание
или работа. Каждому состоянию можно поставить в соответствие определенное
изображение и таким образом анимировать имитационную модель. Создавать
имитационные модели без предварительного анализа бизнес-процессов не всегда
представляется возможным. Действительно не поняв сути бизнес-процессов
предприятия бессмысленно пытаться оптимизировать конкретные
технологические процессы. Поэтому функциональные и имитационные модели не
заменяют а дополняют друг друга при этом они могут быть тесно
взаимосвязаны. Имитационная модель дает больше информации для анализа
системы. В свою очередь результаты такого анализа могут стать причиной
модификации модели процессов. Наиболее целесообразно сначала создать
функциональную модель а затем на ее основе построить модель имитационную.
Язык моделирования в системе Arena
Основа технологий Arena – язык моделирования SIMAN[1] и система Cinema
Animation. SIMAN впервые реализованный в 1982 году – чрезвычайно гибкий и
выразительный язык моделирования.
Процесс моделирования организован следующим образом. Сначала
пользователь шаг за шагом строит в визуальном редакторе системы Arena
модель. Затем система генерирует по ней соответствующий код на SIMAN после
чего автоматически запускается Cinema Animation.
В поставку Arena входят готовые шаблоны решений. Каждый такой шаблон
представляет собой набор специализированных модулей превращающих Arena в
проблемно-ориентированную среду моделирования. Создавая такие шаблоны или
изменяя существующие можно полностью приспособить Arena для решения
стоящих перед пользователем задач и перейти от абстрактных понятий
методологии моделирования к принятым в рассматриваемой предметной области
Arena дает пользователям возможность создавать собственные шаблоны
решений а также заказные модули. Дополненная шаблонами и заказными
модулями Arena может использоваться специалистами в той или иной предметной
области поскольку представляет собой по сути дела проекцию системы на
эту предметную область. Абстрактные понятия общей методологии могут быть
выражены с помощью терминологии и графического языка понятного сотрудникам
той организации в которой используется Arena. В Arena все функции
необходимые для эффективного проведения моделирования собраны в удобную
интегрированную среду Input Analyzer. Она позволяет адаптировать ранее
определенные структуры данных к реальным входным данным. Output Analyzer
средство полного качественного анализа дает возможность отображать и
сравнивать данные собранные в процессе имитации. С помощью Scenario
Manager можно запустить целую серию имитаций а потом проанализировать их
Возможности языка моделирования SIMAN значительно отличаются от ранних
версий языка GPSS: в языке имеется около 70 блоков 56 элементов 20
стандартных математических и геометрических функций и 16 функций
распределения; существуют специальные блоки для реализации непрерывных
процессов для вызова внешних программ и библиотек; гибкий синтаксис языка
около 170 внутренних переменных. В отличие от GPSS в языке SIMAN
значительно расширен математический аппарат. Например в GPSS всегда
выражают функцию распределения в виде некоторой дискретной аппроксимации.
Кроме того поддерживаются не только показательные и экспоненциальные
законы но и распределения гамма бета Пуассона Джонсона и др.
Перечислим основные блоки для построения имитационной модели в системе
Arena с использованием языка SIMAN:
Create – этот модуль (рис.2) является отправной точкой для
сущностей в имитационной модели. Сущности – это индивидуальные
элементы обрабатываемые в системе. Создание сущностей модулем
происходит по расписанию или же основываясь на значении времени
между прибытиями сущности в модель. Покидая модуль сущности
начинают обрабатываться в системе. Тип создаваемых сущностей
определяется в этом модуле.
прибытие различных документов в сфере бизнеса например заказы
прибытие клиентов в сфере обслуживания например в ресторан в
начало изготовления продукции на производственной линии.
Process – этот модуль (рис.3) является основным модулем процесса
обработки в имитационной модели. В модуле имеются опции
использования ресурсов. Кроме стандартного модуля Process можно
использовать подмодель придавая ей особую определенную
пользователем иерархическую логическую схему. В модуле можно
также задавать добавочные стоимостные и временные характеристики
процесса обработки сущности.
проверка документов;
обслуживание клиентов;
Decide – этот модуль (рис.4) позволяет учитывать принятие
решений в модели. Он включает опции принятия решений основанных
на условии By Condition (например если тип сущности Car) или
основанных на вероятности By Chance (например 75% – true а 25%
– false). Условия могут быть основаны на значении атрибута
Attribute значении переменной Variable типе сущности Entity
Type или основанные на выражении Expression. Если поставленное
условие не выполняется то сущности будут покидать модуль через
ветку False. Данный модуль позволяет выполнять проверку не
только одного условия но и нескольких. Это достигается с
помощью свойства TypeN–way by Chanceby Condition. В
зависимости от условия сущность идет по нужной ветке.
разделение дел на срочные дела и несрочные;
перенаправление недоделанных или сделанных неправильно работ на
Assign – этот модуль (рис.5) предназначен для задания нового
значения переменной атрибуту сущности типу сущности
анимационной картинке сущности или другой переменной в системе.
В одном модуле можно сделать только одно назначение.
Пример применения модуля Assign:
установление приоритета для клиентов;
присвоение номера вышедшему приказу.
Separate – этот модуль (рис.6) может использоваться как для
создания копий входящих сущностей так и для разделения ранее
сгруппированных сущностей. Правило для разделения стоимостных и
временных характеристик копий сущностей и разделенных сущностей
определяется пользователем. Когда временно сгруппированные
сущности прибывают в модуль они раскладываются на составные
сущности. Сущности покидают модуль в той же последовательности
в которой они добавлялись в комплект. Если модуль создает копии
сущностей то пользователь может задать количество дубликатов
сущности. У дублированной сущности значения атрибута а также
анимационная картинка такие же как и оригинала. Оригинальная
сущность также покидает модуль.
Рис.6. Блок Separate
разъединение ранее сгруппированных комплектов документов;
для параллельной обработки счетов и документов по одному заказу.
Batch – этот модуль (рис.7) отвечает за механизм группировки в
имитационной модели. Группировка может быть постоянной или
временной. Временно сгруппированные комплекты позднее могут быть
разъединены с помощью модуля Separate. Комплекты могут состоять
из любого числа входящих сущностей определенного пользователем
или же сущности могут объединяться в комплект в зависимости от
атрибута сущности. Временные и стоимостные характеристики
выходящей сущности представляющей комплект будут равны сумме
характеристик вошедших в группу сущностей.
Сущности прибывают в модуль становятся в очередь и остаются там до
тех пор пока в модуле не будет набрано заданное количество сущностей.
Когда соберется нужное число сущностей создается сущность представляющая
собрать необходимое количество данных прежде чем начинать их
собрать ранее разделенные копии одной формы;
соединить пациента и его больничную карту приема к врачу.
Record – этот модуль (рис.8) предназначен для сбора статистики в
имитационной модели. Может собирать различные виды статистики
включая время между выходами сущностей из модуля статистику
сущности (время цикла стоимость) статистику за период времени
(период времени от заданной точки до текущего времени).
подсчет количества заказов выполненных с опозданием;
подсчет количества работы выполненной за час.
Dispose – этот модуль (рис.9) является выходной точкой из
имитационной модели. Статистика о сущности может собираться до
того момента пока она не выйдет из системы.
окончание бизнес процесса;
окончание производства детали;
клиенты покидают отдел.
Пример построения имитационной модели в пакете Arena
Рассмотрим пример построения модели участка термической обработки в
Постановка задачи. На участке термической обработки выполняют
цементирование и закалку шестерён поступающих через каждые 30±8 минут.
Цементирование занимает 20±8 мин а закалка 20±8 мин. Качество шестерни
определяется суммарным временем её обработки без учёта времени ожидания.
Шестерни со временем обработки более 45 мин (первый сорт) покидают участок
со временем обработки от 35 до 45 мин (второй сорт) передаются на повторную
закалку а со временем обработки менее 35 мин (третий сорт) повторно
проходят полную обработку и остаются того же сорта.
концептуальной модели. Модель участка термической обработки шестерён
схематично представлена на рис. 10.
Рис.9. Концептуальная модель участка термической обработки
Описание модели в пакете Arena начнём с таблицы определений и блок-
В таблице 1 перечислены определения принятые в системе. Время
моделирования - 2400 минут.
Таблица 1. Определения системы
Элементы Арена Интерпретация
сегмент модели Шестеренка
Cementation механизм цементирования
quenching механизм для закаливания
Блок-схема модели участка термической обработки деталей
Блок-схема модели участка термической обработки деталей построенная в
пакете Arena представлена на рис.11.
Рис.11. Блок схема модели
Рассмотрим основные блоки используемые для построения модели участка
термической обработки деталей.
В Arena аналогом блока Generate языка GPSS является блок Create
поэтому начнем с него назовем его Postyplenie (рис.12).
Запись UNIF (2238) означает поступление шестеренок через 30±8 минут
на участок термической обработки.
Entities per Arrival указывает сколько шестеренок поступает за 1 раз.
Max Arrivals – сколько всего поступает в данном случае infinite –
бесконечное количество.
Следующий блок Assign используется для привязки к Attribute 1
времени начала обработки. Используем встроенную функцию TNOW для
фиксирования времени начала (рис.13).
Блок Process который мы назвали Cementation моделирует процесс
цементирования с указанным временем цементирования (рис.14).
Рис.14. Блок Process
Блок закалки идентичен предыдущему блоку.
Второй блок Assign позволяет установить время прошедшее с начала
поступления шестеренки на участок до времени когда она прошла
обработку. При этом новое значение заносится в Attribute 1
Рис.15. Второй блок Assign
Блок Decide необходим для проверки значения Attribute 1 т.е.
времени обработки шестеренок. Согласно условию при времени
обработки более 45 мин (первый сорт) покидают участок если время
обработки меньше то переходим ко 2-му блоку Decide (рис.16).
Блок Dispose аналогичен блоку Terminate из GPSS (рис.17).
Рис.17. Блок Dispose
Перед запуском необходимо настроить время выполнения моделирования
(меню Run ( Setup) смоделируем 16 часов работы (рис.18).
Рис.18. Общее время моделирования
Моделирование и получение результата
Для запуска процесса моделирования модели необходимо выбрать в меню
Run Go либо нажать на кнопке [pic].
После запуска система Arena будет интерактивно отображать результаты
моделирования. Возле блоков Create и Dispose появятся цифры означающие
количество обработанных шестерен. Результаты моделирования для модели
участка термообработки показаны на рис.19.
Рис.19. Результаты моделирования системы
По модели видно что всего поступило 81 деталь на обработку из них 47
были 1 сорта т.е. с временем обработки более 45 мин. 27 – второго сорта
(время обработки более 35 мин.) и 5 – третьего сорта (время обработки менее
Для оценки результатов моделирования система Arena также создает
отчет который далее можно сохранить в различных форматах.
В заключении могу сказать что использование такой программы как Arena
значительно упрощает труд работника экономит время и силы потраченные для
выполнения поставленных задач. Без них использования работник терял бы
огромное количество сил и времени процесс работы был бы крайне
утомительным и не производительным. Ведь данная программа может применяется
на производстве машиностроительного комплекса. Она позволяет
автоматизировать процесс производства что существенно облегчает задачу
Модели с помощью Arena могут быть построены для самых разных сфер
деятельности – производственных технологических операций складского учета
банковской деятельности обслуживания клиентов в ресторане и т.д.
концептуальной модели.
Шоу А.Логическое проектирование операционных систем = The Logical
Design of Operating Systems.—М.: Мир 1981.— 360с.
Рэймонд Э. С.Искусство программирования для UNIX = The Art of UNIX
Programming.—М.:Вильямс 2005.— 544с.—ISBN 5-8459-0791-8.
Mark G. Sobell.UNIX System V. A Practical Guide.— 3rd ed.— 1995.
-----------------------

Лаб 1 (2).doc

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ и НАУКИ РФ
Елабужский филиал ГОУ ВПО Казанского государственного технического
университета им А.Н. Туполева
Лабораторная работа по дисциплине:
Прикладные компьютерные программы
Смирнов Алексей Олегович
Елабуга 2013-2014 у.г.
Создать файлы расчетов и изделий в программах ваших сокурсников (в
первом полугодии всем студентам выдавались программы для выполнения одной
работы сейчас этот студент должен пояснить остальным и помочь им создать
каждому свой файл с максимальной демонстрацией возможностей программы).
Глава 1. Mathcad. В первой главе я рассказыванию что представляет
собой Mathcad. Mathcad— система компьютерной алгебры из классасистем
автоматизированного проектирования ориентированная на подготовку
интерактивных документов с вычислениями и визуальным сопровождением
отличается легкостью использования и применения для коллективной работы.
Mathcad достаточно удобно использовать для обучения вычислений и
инженерных расчетов.
Глава 2. MATLAB. MATLAB(сокращение отангл.«Matrix Laboratory» в
русском языке произносится какМатлаб)—пакет прикладных программдля
решения задач технических вычислений и одноимённыйязык программирования
используемый в этом пакете. MATLAB предоставляет пользователю большое
количество (несколько сотен) функций для анализа данных покрывающие
практически все области математики.
Глава 3. Компас. «Компас»— семействосистем автоматизированного
проектированияс возможностями оформления проектной и конструкторской
документации согласно стандартам серииЕСКДиСПДС. Программы данного
семейства автоматически генерируют ассоциативные виды трёхмерных моделей (в
том числеразрезы сечения местные разрезы местные виды виды по стрелке
виды с разрывом). Все они ассоциированы с моделью: изменения в модели
приводят к изменению изображения на чертеже.
Глава 4. Microsoft Office. Microsoft Office—Офисный
пакетприложений созданных корпорациейMicrosoftдляоперационных систем
Microsoft WindowsAppleMac OS XиApple iOS(на iPad). В состав этого
пакета входит программное обеспечение для работы с различными типами
документов: текстами электронными таблицами базами данных и др. Microsoft
Office является серверомOLEобъектов и его функции могут использоваться
другими приложениями а также самими приложениями Microsoft Office.
Поддерживает скрипты и макросы написанные на VBA.
Глава 5. Автокад. Автокад- двух- и трёхмерная система
автоматизированного проектированияи черчения разработанная
компаниейAutodesk. Первая версия системы была выпущена в 1982 году.
Автокад и специализированные приложения на его основе нашли широкое
применение в машиностроении строительстве архитектуре и других отраслях
промышленности. Автокад предназначен для проектирования в машиностроении и
отличается наличием библиотек стандартных компонентов (более 700 тысяч
элементов) генераторов компонентов и расчётных модулей средств
автоматизации задач проектирования и составления документации возможностью
Глава 6. 3ds Max. Autodesk 3ds Max(ранее 3D Studio MAX)—
полнофункциональная профессиональная программная система для создания и
редактирования трёхмерной графикиианимации разработанная компанией
Autodesk. Содержит самые современные средства для художников и специалистов
в области мультимедиа. Работает в операционных системах Microsoft Windows и
Windows NT(как в 32-битных так и в 64-битных). В апреле2013годавыпущена
шестнадцатая версия этого продукта под названием «Autodesk 3ds Max 2014».
Все прикладные компьютерные программы крайне важны в технических
профессиях. Ведь применяя их в производстве процесс работы значительно
упрощается и работники экономят огромное количество времени применяя свои
навыки работы с прикладными программами.
Mathcad- система которая позволяет смоделировать процесс применяя
математические методы. выполняя свои обязанности пользуется
прикладными программами такие как Mathcad MATLAB Компас Microsoft
Office Автокад 3ds Max.
MATLAB предоставляет пользователю большое количество (несколько сотен)
функций для анализа данных покрывающие практически все области математики
в частности: матрицы и линейная алгебра многочлены и интерполяция
математическая статистика и анализ данных обработка данных
дифференциальные уравнения разреженные матрицы целочисленная арифметика
разработка алгоритмов.
Компас- семейство систем автоматизированного проектирования с
возможностями оформления проектной и конструкторской документации согласно
стандартам серии ЕСКД и СПДС. Программы данного семейства автоматически
генерируют ассоциативные виды трёхмерных моделей (в том числеразрезы
сечения местные разрезы местные виды виды по стрелке виды с разрывом).
Все они ассоциированы с моделью: изменения в модели приводят к изменению
изображения на чертеже.
Microsoft Office- Офисный пакет приложений созданных корпорацией
Microsoft для операционных систем Microsoft Windows Apple Mac OS X и Apple
iOS (на iPad). В состав этого пакета входит программное обеспечение для
работы с различными типами документов: текстами электронными таблицами
базами данных и др. Microsoft Office является сервером OLE объектов и его
функции могут использоваться другими приложениями а также самими
приложениями Microsoft Office. Поддерживает скрипты и макросы написанные
Автокад- двух- и трёхмерная система автоматизированного
проектированияи черчения разработанная компаниейAutodesk. Первая версия
системы была выпущена в 1982 году. Автокад и специализированные приложения
на его основе нашли широкое применение в машиностроении строительстве
архитектуре и других отраслях промышленности. Автокад предназначен для
проектирования в машиностроении и отличается наличием библиотек стандартных
компонентов (более 700 тысяч элементов) генераторов компонентов и
расчётных модулей средств автоматизации задач проектирования и составления
документации возможностью совместной работы.
ds Max(ранее 3D Studio MAX)— полнофункциональная профессиональная
программная система для создания и редактирования трёхмерной
графикиианимации разработанная компанией Autodesk. Содержит самые
современные средства для художников и специалистов в области мультимедиа.
Работает в операционных системах Microsoft Windows и Windows NT(как в 32-
битных так и в 64-битных). В апреле2013годавыпущена шестнадцатая версия
этого продукта под названием «Autodesk 3ds Max 2014».
Mathcad— система компьютерной алгебры из классасистем
Mathcad был задуман и первоначально написанАлленом Раздовом
компанииMathsoft которая с2006 годаявляется частью
корпорацииPTC(Parametric Technology Corporation).
Mathcad имеет интуитивный и простой для использования интерфейс
пользователя. Для ввода формул и данных можно использовать как клавиатуру
так и специальные панели инструментов.
Некоторые из математических возможностей Mathcad (версии до 13.1
включительно) основаны на подмножестве системы компьютерной
алгебрыMaple(MKM Maple Kernel Mathsoft). Начиная с 14 версии—
использует символьное ядроMuPAD.
Работа осуществляется в пределах рабочего листа на котором уравнения
и выражения отображаются графически в противовес текстовой записи в языках
программирования. При создании документов-приложений используется
принципWYSIWYG(What You See Is What You Get— «что видишь то и
Несмотря на то что эта программа в основном ориентирована на
пользователей-непрограммистов Mathcad также используется в сложных
проектах чтобы визуализировать результатыматематического
моделированияпутем использованияраспределённых вычисленийи
традиционныхязыков программирования. Также Mathcad часто используется в
крупных инженерных проектах где большое значение имеет трассируемость и
соответствие стандартам.
инженерных расчетов. Открытая архитектура приложения в сочетании с
поддержкой технологий.NETиXMLпозволяют легко интегрировать Mathcad
практически в любые ИТ-структуры и инженерные приложения. Есть
возможностьсоздания электронных книг(e-Book).
Количество пользователей в мире— около 1.8млн.
Основные возможности
Mathcad содержит сотниоператорови встроенныхфункцийдля решения
различных технических задач. Программа позволяет выполнять численные
исимвольные вычисления производить операции соскалярными
величинамивекторамииматрицами автоматически переводить одни единицы
Поверхность построенная в Mathcad
Среди возможностей Mathcad можно выделить:
Решениедифференциальных уравнений в том числе и численными
Построение двумерных и трёхмерных графиков функций (в разных
системах координат контурные векторные ит.д.)
Использованиегреческого алфавитакак вуравнениях так и
Выполнение вычислений в символьном режиме
Выполнение операций с векторами и матрицами
Символьное решениесистем уравнений
Выполнениеподпрограмм
Поисккорней многочленови функций
Проведениестатистическихрасчётов и работа сраспределением
Поисксобственных чисели векторов
Вычисления сединицами измерения
Интеграция сСАПР-системами использование результатов
вычислений в качестве управляющих параметров
С помощью Mathcad инженеры могут документировать все вычисления в
процессе их проведения.
В этой системе Mathcad можно построить график. Для этого запускаем
данную программу даю команду Insert выбираем пункт Grath:
Получили пустое место в котором будем строить графики:
В левом углу вписываем функции y(x) и a(x) а над графиком задаем
В итоге получаем такое изображение:
Это был пример построения плоского графика.
графика даю команду Insert выбираем пункт Grath:
Получили данное пространство для создания графика:
В правом нижнем углу вставляем координату z а сверху задаем формулу:
получаем следующий график:
А теперь нужно освоить решение уравнений этой программе. Для этого
нужно выбрать пункт Insert выбираем команду Function выбираем Solving а
Далее пишем формулу например [pic] после запятой искомую переменную
Х в конце пишем пределы поиска например от -10 до 10:
Получаем такой результат а искомое значение Х будет равно -0.252.
Можно результат увидеть графически. Создадим график с помощью команды
Insert выбираем пункт Grath( как рассказывалось выше):
Слева вставим нашу формулу снизу посередине искомое Х а в
стороне пределы от -10 до 10.
Мы получили такое изображение нашего уравнения.
MATLAB(сокращение отангл.«Matrix Laboratory» в русском языке
произносится какМатлаб)—пакет прикладных программдля решения задач
технических вычислений и одноимённыйязык программирования используемый в
этом пакете.MATLABиспользуют более 1000000 инженерных и научных
работников он работает на большинстве современныхоперационных систем
включаяLinuxMac OSSolaris(начиная с версии R2010b
поддержкаSolarisпрекращена) иMicrosoft Windows.
Язык MATLAB является высокоуровневыминтерпретируемым языком
программирования включающим основанные наматрицахструктуры данных
широкий спектр функций интегрированную среду разработки объектно-
ориентированные возможности и интерфейсы к программам написанным на других
языках программирования.
Программы написанные на MATLAB бывают двух типов— функции и
скрипты. Функции имеют входные и выходные аргументы а также собственное
рабочее пространство для хранения промежуточных результатов вычислений и
переменных. Скрипты же используют общее рабочее пространство. Как скрипты
так и функции не компилируются в машинный код и сохраняются в виде
текстовых файлов. Существует также возможность сохранять так называемыеpre-
parsedпрограммы— функции и скрипты обработанные в вид удобный для
машинного исполнения. В общем случае такие программы выполняются быстрее
обычных особенно если функция содержит команды построения графиков.
Основной особенностью языка MATLAB являются его широкие возможности по
работе с матрицами которые создатели языка выразили в лозунге «думай
векторно» (англ.Think vectorized).
Математика и вычисления
Матрицыи линейная алгебра— алгебра матрицлинейные
уравнениясобственные значения и векторасингулярности факторизация
Многочленыиинтерполяция—корнимногочленов операции над многочленами
и ихдифференцирование интерполяция иэкстраполяциякривыхи другие.
Математическая статистикаи анализ данных— статистические
функциистатистическая регрессияцифровая фильтрациябыстрое
преобразование Фурьеи другие.
Обработка данных— набор специальных функций включая
построениеграфиковоптимизацию поискнулейчисленное
интегрирование(в квадратурах) и другие.
Дифференциальные уравнения— решение дифференциальных идифференциально-
алгебраических уравнений дифференциальных уравнений с запаздыванием
уравнений с ограничениями уравнений вчастных производныхи другие.
Разреженные матрицы— специальный класс данных пакета MATLAB
использующийся в специализированных приложениях.
Целочисленная арифметика— выполнение операций целочисленной арифметики
В среде матлаб можно решать как простые так и сложные математические
задачи. К примеру решим пример. Открываем матлаб введем пример и нажав
кнопку Enter получим ответ:
Также можно промоделировать работу цеха. Для создания модели
требуется: открыть программу матлаб и нажать на блок Simulink Library:
После этого появится библиотека имеющая блоки. Сразу же создадим
окно модели. Для этого нужно нажать сверху File New Model. Появилось
Затем курсором мыши перетаскиваем блоки в окно модели:
После установки на схеме всех блоков из требуемых библиотек нужно
выполнить соединение элементов схемы.
Для соединения блоков необходимо указать курсором на “выход” блока а
затем нажать и не отпуская левую клавишу “мыши” провести линию к входу
Для создания точки разветвления в соединительной линии нужно подвести
курсор к предполагаемому узлу и нажав правую клавишу “мыши” протянуть
Для удаления линии нужно выбрать линию (так же как это выполняется
для блока) а затем нажать клавишу Delete на клавиатуре.
Разобравшись с программой смоделируем работу цеха.
Алгоритм функционирования: узел поступающий из очереди к контролеру
задерживается на «Время контроля» затем по этому узлу принимается
«решение». Если «решение» сигнал 1 – то узел отправляется на доработку
чтобы получить узлы которые готовы к выпуску мы инвертируем сигнал на
выход «на доработку» и при условии что узел действительно есть (AND(LO2))
выдаем сигнал на выход «готово».
«Компас»— семействосистем автоматизированного проектированияс
стандартам серииЕСКДиСПДС.
Программы данного семейства автоматически генерируют ассоциативные
виды трёхмерных моделей (в том числеразрезы сечения местные разрезы
местные виды виды по стрелке виды с разрывом). Все они ассоциированы с
моделью: изменения в модели приводят к изменению изображения на чертеже.
Имеется возможность связи трёхмерных моделей и чертежей со
спецификациями то есть при «надлежащем» проектировании спецификация может
быть получена автоматически; кроме того изменения в чертеже или модели
будут передаваться в спецификацию и наоборот.
Основные компоненты «Компас-3D»— собственно система трёхмерного
твердотельного моделирования универсальная система автоматизированного
проектирования «Компас-График» и модуль проектирования спецификаций.
Система «Компас-3D» предназначена для создания трёхмерных ассоциативных
моделей отдельных деталей и сборочных единиц содержащих как оригинальные
так и стандартизованные конструктивные элементы.Параметрическая
технологияпозволяет быстро получать модели типовых изделий на основе
однажды спроектированного прототипа. Многочисленные сервисные функции
облегчают решение вспомогательных задач проектирования и обслуживания
Ключевой особенностью «Компас-3D» является использование собственного
математического ядра и параметрических технологий разработанных
специалистами компании «Аскон».
Построим твердотельную модель конуса используя операцию: по
сечениям. В качестве одного из эскизов выберем точку.
Выполним команду Файл Создать Деталь установите изометрию XYZ и
выберем горизонтальную плоскость ZX.
Создадим плоскость смещенную относительно ZX на 100 мм в прямом
Выберем в окне Дерево модели плоскость построения первого эскиза ZX и
выполним команду Эскиз.
Эскиз первого сечения является основанием конуса и представляет собой
знакомство с операциями твердотельного моделирования: 15 операция По
сечениям окружность с центром в начале системы координат эскиза.
На панели Геометрия выберим команду Окружность по центру и точке на
ней. Центр окружности должен совпадать с началом системы координат эскиза.
Радиус окружности произвольный (около 40 – 50 мм).
Завершим работу с эскизом.
Выберем на Дереве модели узел Смещенная плоскость: 1 в которой будет
построен второй эскиз-сечение Точка – вершина конуса.
На панели Геометрия выберим команду – Точка в поле Стиль строки
параметров объекта установите стиль точки – Звезда или Крест.
Поставем точку вершины конуса в начале системы координат эскиза.
Завершим работу со вторым эскизом:
Эскиз-окружность и эскиз-точка в смещенных плоскостях.
Примените к двум эскизам операцию По сечениям начальное и конечное
сечение: По умолчанию; тип построения тонкой стенки: Нет.
Microsoft Office—Офисный пакетприложений созданных
корпорациейMicrosoftдляоперационных систем Microsoft WindowsAppleMac
OS XиApple iOS(на iPad). В состав этого пакета входит программное
обеспечение для работы с различными типами документов: текстами
электронными таблицами базами данных и др. Microsoft Office является
серверомOLEобъектов и его функции могут использоваться другими
приложениями а также самими приложениями Microsoft Office. Поддерживает
скрипты и макросы написанные наVBA.
Microsoft Office поставляется в нескольких редакциях. Отличия редакций
в составе пакета и цене. Наиболее полная из них содержит:
Microsoft Word—текстовый процессор. Доступен под Windows иAppleMac
OS X. Позволяет подготавливать документы различной сложности.
ПоддерживаетOLE подключаемые модули сторонних разработчиков шаблоны и
многое другое. Основным форматом в последней версии является
позиционируемый как открытыйMicrosoft Office Open XML который
представляет собойZIP-архив содержащий текст в видеXML а также всю
необходимую графику. Наиболее распространенным остаетсядвоичный формат
файлов Microsoft Word 97—2003с расширениемDOC. Продукт занимает ведущее
положение на рынке текстовых процессоров и его форматы используются
какстандарт де-фактов документообороте большинства предприятий. Word
также доступен в некоторых редакциях Microsoft Works. Программы—
эквиваленты:OpenOffice.org WriterLibreOffice WriterStarOffice Writer
NeoOffice WriterCorel WordPerfectиApple Pages(только на платформе Mac
OS) а также с некоторыми оговоркамиAbiWord(в тех случаях когда его
возможностей достаточно а малый объём и скорость работы при невысоких
требованиях к ресурсам более важны).
Создадим документ Microsoft Word.
Здесь мы можем работать с текстом с картинками печатать книги
статьи и т. д. Напечатаем текст:
А теперь к данному тексту приложим рисунок:
Microsoft PowerPoint.
Приложение для подготовки презентаций под Microsoft Windows и Apple
Mac OS X. Программы- эквиваленты: OpenOffice.org Impress LibreOffice
Impress Corel WordPerfect и Apple Keynote.
Интерфейс меню этой программы близок к меню ворда так что для
опытного пользователя разобраться с Microsoft PowerPoint не составит труда.
Здесь также можно работать с текстом рисунками и устраивать презентации не
научных конференциях или просто докладах.
Создадим документ и введем текст( вместо ввода можно просто вставить
текст предварительно скопировав его из любого источника:
Далее вставим рисунок:
Microsoft Picture Manager- работа с рисунками.
Программы- эквиваленты:OpenOffice.org Draw.
Предлагаю рассмотреть простой способ как изменить размер фото или
картинкис помощью Microsoft Office Picture Manager.
Для этого нужно поместить фото или картинку в папку «Мои рисунки».
Открыть Microsoft Office Picture Manager и выбрать нужное фото. В редакторе
анонсировано что можно изменить размер изображения и сжать его по объему.
Давайте разберемся со всем по порядку.
Можно изменить размер пропорционально указав определенный процент
(меняется масштаб изображения). Из большего можно сделать меньшее и
Для этого выбираем последовательно пункты меню «Рисунок» — «Изменить
размер» и указываем численно процент для пропорционального изменения
изображения в большую или меньшую сторону а затем сохраняем измененный
рисунок методом «Сохранить как» (можно с новым названием).
А как изменить размер изображения и получить картинку совершенно
определенного размера? Допустим я скачала из интернета фоторазмером
7*515px а мне нужно получить размер: ширина=170рх высота=150
px(пикселей) без искажения пропорций.
Задать высоту. Для начала в MicrosoftOffice Picture Manager я
подгоняю высоту изображения.
Для этого выбираю пункт меню «Рисунок» и далее «Изменить размер».
Устанавливаю нужную высоту численно как показано ниже:
Получаю картинку размером 223*150 px
Обрезать ширину. Далее выбираю пункт меню «Обрезать». Теперь можно
обрезать ширину. Ее легко подогнать передвигая границы обрезки или указав
численные значения того на сколько нужно обрезать.
Получается картинка нужного размера (170*150)
Можно делать и наоборот: задать ширину и обрезать высоту. Вы получаете
изображение нужного размера без искажения пропорций того что там
А вот со сжатием в этом редакторе все обстоит не так просто.
Microsoft Office Picture Manager действительно предлагает сжать
изображение. Но делать это лучше всего сразу после загрузки еще не
измененной картинки большого размера потому что параметры изображения
после сжатия предлагаются совершенно конкретные:
для веб – размер 448*336
для сообщений электронной почты – размер 160*160 px.
Табличный процессор. Поддерживает все необходимые функции для создания
электронных таблиц любой сложности. Занимает ведущее положение на рынке.
Последняя версия использует форматOOXMLс расширением «.xlsx» более
ранние версии использовали двоичный формат с расширением «.xls». Доступен
под Windows и Apple Mac OS X. Программы— эквиваленты:OpenOffice.org
CalcLibreOffice CalcStarOfficeGnumericCorel Quattro ProиApple
Numbers(только на платформе Mac OS).
К примеру поставлена задача ведения учета работы мастерской. Она
оказывает услуги используя специалистов. Оказывая услуги использует
различные материалы. Создадим документ:
Создадим таблицу укажем количество услуг специалистов и виды
материала. К каждой услуге применим свою цену и время выполнения:
Мы можем рассчитать количество услуг за последние месяцы и общий
Для расчета нужно произвести операцию сложения в верхней строке
программы. Операцию производят выбирая нужное выражение из имеющихся
Проделав это мы получим результат т. е. суммарную выручку.
Приложение для управления базами данных. Программы
эквиваленты:OpenOffice.org BaseLibreOffice Base.
Здесь можно вести различные справочники например справочник
помещений сдаваемых в аренду учет договоров на сдачу помещений в аренду
анализ деятельности арендодателя за период. Создадим такой документ.
Создаем таблицы в режиме конструктора заполняем их нужной
После создания откроем двуми щелчками мыши. Получим такой результат:
После того как мы закончим с вводом данных создадим запросы. Тут мы
можем сортировать и обрабатывать имеющуюся информацию обращаясь к
Закрыв конструктор запросов можно посмотреть результат. Информация
обработана документ готов.
Персональный коммуникатор. В состав Outlook входят: календарь
планировщик задач записки менеджер электронной почты адресная книга.
Поддерживается совместная сетевая работа.
ПанельOutlookрасположенная слева в окне Outlook содержит ярлыки
папок посредством которых пользователь может осуществлять переход от одной
папки к другой. Например для работы с контактами следует нажать
Переход от папки к папке
Если панелиOutlookнет на экране выберите команду > вид > Панель
Outlook. По умолчанию панельOutlookсодержит три группы ярлыков:Ярлыки
Outlook(Outlook shortcuts)Мои ярлыки(My shortcuts) иДругие
ярлыки(Other shortcuts). Первая группа включает в себя следующие
Удаленные.Если для всех семи ярлыков не хватает места то справа (внизу
или вверху) появляется стрелка посредством которой можно перейти к
Уменьшить размер ярлыков можно следующим образом:
Изменение размера ярлыков. Подведите указатель на пустое место панели
Мелкие значки. Чтобы перейти ко второй группе ярлыков подведите
указатель к кнопкеМои ярлыки(указатель примет вид кисти руки с
указательным пальцем) и нажмите ее. В эту группу входят ярлыкиЧерновики
Исходящие Отправленные Дневник и Обновление Outlook. Последняя третья
группа — это ярлыки для работы с файловой структурой компьютера:Мой
компьютер Мои документы Избранное.
При переходе от одной папки к другой нажатием кнопки мыши на ярлыке
пользователь может наблюдать элементы только одной папки как же быть в том
случае если необходимо одновременно работать с элементами разных папок?
Outlook позволяет открывать одновременно несколько папок каждую — в своем
окне. Причем заметьте что в действительности открыто только одно
приложение Outlook а не несколько его копий.
Открытие папки в новом окне. Подведите указатель мыши к папке. Открыть
в новом окне. ПанельOutlookможно модифицировать так же как и панель
инструментов добавляя или удаляя ярлыки или даже группы ярлыков.
ПанельСписок папок(Folder List) располагается справа от
панелиOutlook.Отобразить эту панель можно несколькими способами.
Отображение панели Список лапок. Вид > Список папок или Панель
Заголовокна имени папки ПанельСписок папокслужит для отображения всей
структуры папок Outlook в отличие от панелиOutlookкоторая содержит лишь
ярлыки некоторых папок. Такое отношение аналогично отношению Проводника
Windows к рабочему столу Windows. Продолжая аналогию заметим что работа с
панельюСписок папокв принципе такая же как и с Проводником. Знак плюс
(+) слева от папки показывает что она содержит вложенные папки знак минус
(—) показывает что список вложенных папок раскрыт.
Аналогично Проводнику Windows можно добавлять удалять
переименовывать папки Outlook создавать для них ярлыки и т. д. Подробнее о
работе с папками Outlook будет рассказано вглаве 7"Outlook сегодняи
личные папки".На рис. 1.16 изображена панельСписок папокна которую
добавлена папкаCityCat(Для новостей) в папкеВходящие.
Панель просмотра информации. Панель просмотра информации является
основной частью главного окна Outlook и располагается справа от
панелейСписок папок и Outlook.На этой панели отображаются элементы
текущей папки с ее основными информационными полями. Для просмотра же всех
информационных полей необходимо выделить требуемый элемент и дважды
щелкнуть по нему левой кнопкой мыши. Открыть элемент для полного просмотра
можно также посредством командыОткрытьменюФайл.
Например для элементаВстреча(Meeting) панель просмотра информации
отображает тему встречи ее место начало и конец а также вашу занятость
на момент встречи. Для отображения всей информации о встрече необходимо
активизировать элемент двойным щелчком мыши (рис. 1.17).
Можно изменить текущее представление информации либо выбрав вариант
из предлагаемого списка либо настроив представление самостоятельно.
Изменение текущего представления > Вид > Текущее представление
ПанельЗаголовок. ПанельЗаголовокрасполагаете» сразу под панелями
инструментов и содержит название текущей папки. Помимо этого на панели
присутствуют кнопкиНазад и Вперед(слева). Outlook отслеживает действия
пользователя и если вы хотите вернуться на несколько действий назад
достаточно нажать кнопкуНазад.
Щелчок мыши по названию папки в данной панели раскрывает список папок.
Для фиксации панелиСписок папокщелкните по кнопкеЧтобы не закрылось
нажмите(Click push pin to keep open).
Также эта панель содержит поле Адрес (Address) о котором более подробно
будет рассказано вглаве 11 "Работа в Интернете".
Основные операции над элементами. В этом разделе мы на примере
элементаВстречарассмотрим общие принципы работы с элементами.
Прежде всего элемент надо создать эту операцию можно выполнить несколькими
Создание элемента. > Файл> Создать > Встреча > Действия > Новая
Создать Новая встреча. После выполнения любой из вышеперечисленных
команд появится форма для элементаВстреча
Создание нового элементаВстреча
Ввод информации. После создания элемента следует ввести необходимую
информацию в поля формы. Подробно о назначении и заполнении полей для
каждой формы будет рассказано ниже сейчас же рассмотрим типичные приемы
заполнения разных полей формы.
Чтобы заполнитьТекстовое поле(Edit field) необходимо подвести к
нему указатель и щелкнуть левой кнопкой мыши. В поле должен появиться
курсор что означает готовность данного поля к вводу информации.
Чтобы заполнитьПоле со списком(DropDown List) необходимо нажать на
кнопку со стрелкой вниз справа от поля и выбрать требуемый элемент из
списка (он синим цветом).
При работе с группой переключателей выбор одного из них (точка в
кружке) приводит к выполнению действия связанного с ним и отмене других
При заполнении некоторых полей можно воспользоваться кнопками вызывающими
диалоговые окна посредством которых можно заполнить необходимое поле.
Характерным примером является кнопкаКонтакт(Contact) с помощью которой
можно вызвать диалоговое окно в котором выбирается контакт для данной
Сохранение открытие и удаление. После заполнения полей формы нужно
Сохранение элемента. Сохранить и закрыть (На панели инструментов
формы) или Ctrl>+S>. Иногда требуется изменить некоторую информацию
элемента для чего этот элемент необходимо снова открыть.
Открытие элемента. Выделите элемент. > Файл > Открыть > Выделенные
документы (Ctrl>+0>) или Элемент. После открытия формы элемента можно
приступать к его редактированию. После того как все изменения внесены
необходимо опять выполнить командуСохранить и закрыть(Save and Close).
При долгой и плодотворной работе с Outlook может накопиться довольно
много ненужной информации которую рекомендуется удалять. Удаление
элементов аналогично удалению файлов в Проводнике Windows.
Удаление элемента. Выделите элемент Правка > Удалить (Ctrl>+D>) или
Восстановление удаленного элемента. Удаленные файлы переместить в
Microsoft Publisher.
Приложение для подготовки публикаций.
К примеру в этой программе создадим визитную карточку. Для этого
открываем программу Публикация для печати Визитные карточки и выбираем
Вставим фото. Выбираем пункт Файл открыть и выбираем нужное фото:
Далее заполняем блоки находящиеся около картинки:
Вот визитная карточка и готова. Сохраняем поля этого ее можно
редактировать и распечатать.
Автокад- двух- и трёхмернаясистема автоматизированного
архитектуре и других отраслях промышленности. Программа выпускается на 18
языках. Уровень локализации варьируется от полной адаптации до перевода
только справочной документации. Русскоязычная версия локализована
полностью включая интерфейс командной строкии всю документацию кроме
руководства по программированию.
Автокад предназначен для проектирования в машиностроении и отличается
наличием библиотек стандартных компонентов (более 700 тысяч элементов)
генераторов компонентов и расчётных модулей средств автоматизации задач
проектирования и составления документации возможностью совместной работы.
Для примера хочу показать как строится модель в системе Автокад.
Построю деталь автомобиля шатун. Для этого выбираю панель рисование.
Создаю образ детали напоминающий форму шатуна. Для этого использую
примитивы: отрезок поли линия круг.
Создаю 2д элементы которые в дальнейшем будут служить отверстиями.
Их создаю также при помощи отрезков поли линия круг.
Из полученного эскиза создам 3д модель. Выбираю панель 3д
моделирование и использую команду выдавливание. Вытягиваю рисунок придавая
Следующим шагом будет округление углов. Выделяю углы чертежа и задаю
команду сопряжение по кромке.
Проделав эту операцию подтверждаю кнопкой Enter. Получаю такой чертеж
И вот создав деталь меняю стиль из 2д каркаса в реалистичный.
Получил вот такую симпатичную деталь.
Последним шагом создаю анимацию модели. Нужно зайти в меню
визуализация и выбрать пункт анимация перемещения по траектории. Создам
траекторию с помощью примитивов нашей программы я использовал инструмент
сплайн. Также укажу цель траектории.
Вот и все анимация детали готова. Её можно сохранить в компьютере в
формате avi и просматривать результат через различные плееры. Также сохраню
деталь в формате dwg. которую можно будет просмотреть через Автокад.
Autodesk 3ds Max(ранее 3D Studio MAX)— полнофункциональная
профессиональная программная система для создания и редактирования
трёхмерной графикиианимации разработанная компанией Autodesk. Содержит
самые современные средства для художников и специалистов в области
мультимедиа. Работает в операционных системах Microsoft Windows и Windows
NT(как в 32-битных так и в 64-битных). В апреле2013годавыпущена
Программа имеет возможность создание 3Д моделей с помощью различных
инструментов и команд:
полигональное моделирование в которое входят Editable mesh
(редактируемая поверхность) и Editable poly (редактируемый полигон) — это
самый распространённый метод моделирования используется для создания
сложных моделей и низко полигональных моделей для игр.
Как правило моделирование сложных объектов с последующим
преобразованием в Editable poly начинается с построения параметрического
объекта «Box» и поэтому способ моделирования общепринято называется «Box
Моделирование на основе неоднородных рациональных B-сплайнов (NURBS)
(следует отметить что NURBS-моделирование в 3ds Max-е настолько
примитивное что никто этим методом практически не пользуется);
моделирование на основе т. н. «сеток кусков» илиповерхностей Безье
моделирование с использованием встроенных библиотек стандартных
параметрических объектов (примитивов) и модификаторов.
моделирование на основе сплайнов (Spline) с последующим применением
модификатора Surface— примитивный аналог NURBS удобный однако для
создания объектов со сложными перетекающими формами которые трудно создать
методами полигонального моделирования.
моделирование на основе сплайнов с последующим применением модификаторов
Extrude Lathe Bevel Profile или создания на основе сплайнов объектов
Loft. Этот метод широко применяется для архитектурного моделирования.
Методы моделирования могут сочетаться друг с другом.
Моделирование на основе стандартных объектов как правило является
основным методом моделирования и служит отправной точкой для создания
объектов сложной структуры что связано с использованием примитивов в
сочетании друг с другом как элементарных частей составных объектов.
Стандартный объект «Чайник» (Teapot) входит в этот набор в силу
исторических причин: он используется для тестов материалов и освещения в
сцене и кроме того давно сталсвоеобразным символомтрёхмерной графики.
От теории перейдем к практике создадим модель бокала. Для этого
откроем программу выберем меню Create затем нажимаем на примитивы(Shapes)
и нажимаем на Line (линию):
После этого создадим образ бокала с помощью этого линии:
После этого выбираем команду Modify далее подпункт Line нажимаем на
+ и выбираем Vertex. Мы указала току где будет проходить ось вокруг
которой будем вращать ранее сделанный эскиз:
После этого выбираем Modifier List и даем команду Lathe. И
получилась у нас вот такая красивая модель:
В заключении могу сказать что использование прикладных программ
значительно упрощает труд работника экономит время потраченное на
обработку данных и силы для выполнения поставленных задач. Без них
использования работник терял бы огромное количество сил и времени процесс
работы был бы крайне утомительным и не производительным. Ведь прикладные
программы предназначены для выполнения определенных пользовательских задач
и расчёта на непосредственное взаимодействие с пользователем. В
большинствеоперационных системприкладные программы не могут обращаться к
ресурсамкомпьютера напрямую а взаимодействуют с оборудованием и проч.
посредством операционной системы. Также на простом языке — вспомогательные
Для решения сложных математических задач нужно вычислить уравнение
либо пример записать результат в блокнот значения результатов еще раз
сложить. Но применяя систему Mathcad все это сделать достаточно легко.
Поэтому для простоты работы и удобства важно знать эту программу и уметь в
MATLAB также предоставляет удобные средства для разработки алгоритмов
включая высокоуровневые с использованием концепцийобъектно-
ориентированного программирования.
Компас автоматически генерируют ассоциативные виды трёхмерных моделей
(в том числеразрезы сечения местные разрезы местные виды виды по
стрелке виды с разрывом).
В состав Microsoft Office входит программное обеспечение для работы с
различными типами документов: текстами электронными таблицами базами
наличием библиотек стандартных генераторов компонентов и расчётных
модулей средств автоматизации задач проектирования и составления
ds Max для создания и редактирования трёхмерной графики и анимации.
Содержит самые современные средства для художников и специалистов в области
Сенкевич А.Ю. Чуриков А.А. Лабораторные работы. Система MathCAD в
инженерной практике.
Большаков В. КОМПАС-3D для студентов и школьников. Черчение
информатика геометрия
Большаков В.П. Чагина А.В. Выполнение в КОМПАС-3D конструкторской
документации изделий с резьбовыми соединениями
Шоу А.Логическое проектирование операционных систем = The Logical
Design of Operating Systems.—М.: Мир 1981.— 360с.
Уоллес ВонгMicrosoft Office 2013 для чайников = Office 2013 For
Dummies.—М.:«Диалектика» 2013.— 400с.—ISBN 978-5-8459-1857-4
Уоллес ВонгMicrosoft Office 2010 для чайников = Office 2010 for
Dummies.—М.:«Диалектика» 2013.— 368с.—ISBN 978-5-8459-1666-2
Меженный Олег АнисимовичMicrosoft Office 2010. Краткое
руководство.—М.:«Диалектика» 2010.— 368с.—ISBN 978-5-8459-1696-

Лаб 5.doc

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ и НАУКИ РФ
Елабужский филиал ГОУ ВПО Казанского государственного технического
университета им А.Н. Туполева
Лабораторная работа по дисциплине:
Прикладные компьютерные программы
Смирнов Алексей Олегович
Елабуга 2013-2014 у.г.
Создать файл solidworks каждому свое изделие.
Глава 1. Появление средств программного комплексаSolidWorks.
Здесь рассказывается о возможности моделирования включающая в себя
построения трёхмерных фасок и скруглений ребер жесткости и литейных
уклонов создание различными способами полых (тонкостенных) тел
использование мощного аппарата построения вспомогательных плоскостей и
Глава 2. Описание программы SolidWorks. Создание геометрических
моделей изделий из геометрических примитивов пользовательский интерфейс
создaние библиотек стaндapтных твеpдотельных моделей управление моделью с
помощью Дерева Построений.
Глава 3. Создание файла solidworks. Создание образа используя
примитивы создание 3х мерной модели нарисовав осевую линию.
SolidWorks – мощное средство проектирования ядро интегрированного
комплекса автоматизации предприятия с помощью которого осуществляется
поддержка изделия на всех этапах жизненного цикла в полном соответствии с
концепцией CALS-технологий. Основное назначение SoIidWorks – это
обеспечение сквозного процесса проектирования инженерного анализа и
подготовки производства изделий любой сложности и назначения включая
создание интерактивной документации и обеспечение обмена данными с другими
Программа SolidWorks- это система автоматизированного проектирования
использующая привычный графический интерфейс пользователя Microsoft
Это легкое в освоении средство позволяет инженерам-проектировщикам
быстро отображать свои идеи в эскизе экспериментировать с элементами и
размерами а также создавать модели и подробные чертежи.
Разработчиком САПР SolidWorks является SolidWorks Corp. (США)
независимое подразделение транснациональной корпорации Dassault Systemes
(Франция) – мирового лидера в области высокотехнологичного программного
обеспечения. Разработки SolidWorks Corp. характеризуются самыми высокими
показателями качества надежности и производительности что в сочетании с
квалифицированной поддержкой делает САПР SolidWorks лучшим решением для
промышленности. Централизованные поставки SolidWorks на территории России
СНГ и Прибалтики осуществляются через сеть офисов компании SolidWorks
Russia и ее региональных представителей обеспечивающих качественное
внедрение обучение и техническое сопровождение заказчиков.
Комплексные решения SolidWorks базируются на передовых технологиях
гибридного параметрического моделирования интегрированных средствах
электронного документооборота SWR-PDM и SWR-Workflow а также на широком
спектре специализированных модулей. Программное обеспечение выполнено на
русском языке работает на платформе Windows 2000XP. Выпуск
конструкторской документации осуществляется в полном соответствии с
требованиями ЕСКД. Обладая широкими возможностями и доступной ценой
система быстро внедряется в производство обеспечивая скорую окупаемость
Начиная с 1995 г. системой SolidWorks оснащено свыше 340 тысяч инженерных
рабочих мест более чем на 40 тысячах предприятий по всему миру. Тысячи
высших учебных заведений по всему миру и в России используют SolidWorks для
подготовки студентов.
Концептуальные идеи положенные разработчиками в основу SolidWorks и
такие качества как интуитивно понятный интерфейс русификация и поддержка
ЕСКД предопределяют успех внедрения SolidWorks на предприятиях
отечественной промышленности. Именно поэтому выбирая SolidWorks в качестве
базовой САПР предприятие получает не только хороший качественный и
функциональный набор программ но и ориентируется на самые передовые
технологии ставшие стандартом де-факто для автоматизированного
проектирования во всём мире.
Появление средств программного комплексаSolidWorks
Ярко выраженная полярность систем программного обеспечения САПР
существовавшая долгие годы предлагала на выбор или мощные дорогостоящие
«тяжелые» системы (класса CATIA EUCLID CADDS5 ProEngineer Unigraphics)
или «легкие» продукты в основном отвечающие за выпуск чертежно-
конструкторской документации или обеспечивающие ограниченное твердотельное
моделирование. Появившиеся в конце 90-х на рынке новейшие системы
конструкторского моделирования заполнили этот вакуум и предложили мощные
решения среднего уровня в ценовом диапазоне 8000-10000 за рабочее место.
Один из самых заметных программных продуктов относящихся к новой
генерации был SolidWorks разработанный американской компанией SolidWorks
Corporation которая преследовала цель создания массовой системы для
каждого конструктора под лозунгом «последние разработки в области CADCAM
на каждый рабочий стол». При этом мощный функционал продукта по
возможностям конструирования приближал его к системам класса ProEngineer и
позволял создавать достаточно сложные трехмерные детали и сборки.
Твердотельное параметрическое моделирование детали базируется на создании
дерева построений отражающего этапы ее формообразования. Исходные
примитивы добавляемые к текущей модели или вычитаемые из нее формируются
на базе плоского эскиза (плоского замкнутого контура без самопересечений)
выполненного в произвольно ориентированной плоскости. К ним относятся тела
вращения и выдавливания тела полученные сопряжением произвольно
ориентированных сечений или сдвигом. Мощный аппарат наложения размерных и
геометрических связей (ограничений) на геометрические элементы обеспечивают
построение параметрической модели с возможностью изменения произвольного
параметра связывания его с значением другого параметра и т.п. Сохраняется
неразрывная связь эскиз – твердое тело дающая возможность при
необходимости корректировать модель через изменение её эскиза.
Возможности моделирования включают также в себя построения трёхмерных
фасок и скруглений ребер жесткости и литейных уклонов создание различными
способами полых (тонкостенных) тел использование мощного аппарата
построения вспомогательных плоскостей и осей. В версии SolidWorks97
появились возможности оперировать трехмерными сплайнами и достаточно
сложными поверхностями которые могли служить ограничением при различных
формообразующих операциях или границей отсечения части тела а для деталей
одной толщины выполнять развертку. Ведение файла протокола позволяло
отслеживать процесс создания трехмерной модели и вносить в него необходимые
изменений. Можно изменить любой параметр модели и через несколько секунд
увидеть результаты полной перестройки модели.
Описание программы SolidWorks
Концепция SolidWorks.
Традиционно CAD-системы ориентированы на создание геометрических
моделей изделий из геометрических примитивов и основное время в работе с
такими системами тратится на выбор элементов нужных типов и главное на
выбор оптимальной последовательности их создания. Далее задействуются
специальные программные продукты для выполнения инженерного или
технологического анализа по результатам которого модель корректируется и
порой весьма существенно. Создатели SolidWorks начали внедрять в систему
элементы экспертной системы призванные сократить объем необходимых
размышлений конструктора над CAD-системой как инструментом и минимизировать
издержки неоптимальной последовательности работы над моделью типичные для
существующих параметрических CAD-систем. Программный пакет Solid Works
глубоко развивает данный подход. Программный пакет SolidWorks во многом
построен на базе технологии SolidWorks Intelligent Feature Technology
сокращенно SWIFT. Это комплекс встроенных экспертных систем позволяющих на
самых ранних этапах проектирования с высокой степенью автоматизации решать
задачи оптимизации проекта. Это- инженерный экспресс-анализ (прочность
аэромеханика кинематика и динамика механизмов) и анализ технологичности
(применительно к механической обработке или требований к литью пластмасс)
и комплексная проверка соответствия электронного документа выбранным
стандартам а также анализ размерных цепей проверка собираемости изделия
поиск конфликтов автоматическая простановка размеров и технологических
обозначений и даже автоматическое создание нового проекта на основе
существующего по ряду формальных параметров.
В целом же в новой версии продукта содержится более 250 запрошенных
пользователями усовершенствований а также переработанный и
оптимизированный пользовательский интерфейс. Также в SolidWorks существенно
повышено быстродействие при работе со сложными сборками добавлены новые
функции анализа работоспособности сборок улучшена работа с чертежами
добавлены новые типы сопряжений.
Пользовательский интерфейс.
В отличие от многих других приложений САПР созданных для работы на
графических станциях с ОС UNIX и уже впоследствии переписанных под Windows
SolidWorks стал первой системой твёрдотельного параметрического
моделирования изначально предназначенной для использования на персональных
компьютерах под управлением наиболее распространенных в то время
операционных систем Windows 95 и Windows NT. При этом возможности
твёрдотельного моделирования реализованные в системе вполне сопоставимы с
возможностями систем «тяжёлого» класса работающих на платформе UNIX.
SolidWorks «играет» точно по принятым в Windows правилам к их числу
которых можно отнести многооконный режим работы поддержка стандарта «drag
and drop» настраиваемый пользователем интерфейс использование буфера
обмена и полная поддержка технологии OLE Automation. Являясь стандартным
приложением Windows SolidWorks прост в использовании и что особенно
важно лёгок в изучении. И разработчики при создании системы совершенно
оправданно заявляли что «если Вы уже знаете Windows то можете смело
начинать проектирование с помощью SolidWorks».
Самое главное что даёт конструктору SolidWorks – это возможность
работать так как он привык не подстраиваясь под особенности используемой
компьютерной системы. Процесс моделирования начинается с выбора
конструктивной плоскости в которой будет строится двухмерный эскиз.
Впоследствии этот эскиз можно тем или иным способом легко преобразовать в
твёрдое тело. При создании эскиза доступен полный набор геометрических
построений и операций редактирования. Нет никакой необходимости сразу точно
выдерживать требуемые размеры достаточно примерно соблюдать конфигурацию
эскиза. Позже если потребуется конструктор может изменить значение любого
размера и наложить связи ограничивающие взаимное расположение отрезков
дуг окружностей и т.п. Эскиз конструктивного элемента может быть легко
отредактирован в любой момент работы над моделью.
Пользователю предоставляются несколько различных средств создания
объёмных моделей. Основными формообразующими операциями в SolidWorks
являются команды добавления и снятия материала. Система позволяет
выдавливать контур с различными конечными условиями в том числе на
заданную длину или до указанной поверхности а также вращать контур вокруг
заданной оси. Возможно создание тела по заданным контурам с использованием
нескольких образующих кривых (так называемая операция лофтинга) и
выдавливанием контура вдоль заданной траектории. Кроме того в SolidWorks
необычайно легко строятся литейные уклоны на выбранных гранях модели
полости в твёрдых телах с заданием различных толщин для различных граней
скругления постоянного и переменного радиуса фаски и отверстия сложной
При этом система позволяет отредактировать в любой момент времени
однажды построенный элемент твердотельный модели.
Важной характеристикой системы является возможность получения
развёрток для спроектированных деталей из листового материала. При
необходимости в модель находящуюся в развёрнутом состоянии могут быть
добавлены новые места сгиба и различные конструктивные элементы которые по
каким-либо причинам нельзя было создать раньше.
При проектировании деталей изготовляемых литьём очень полезной
оказывается возможность создания разъёмных литейных форм. Если для работы
необходимо использовать какие-либо часто повторяющиеся конструктивные
элементы на помощь приходит способность системы сохранять примитивы в виде
библиотечных элементов.
Кроме проектирования твёрдотельных моделей SolidWorks 97 поддерживает
и возможность поверхностного представления объектов. При работе с
поверхностями используются те же основные способы что и при работе с
твёрдыми телами. Возможно построение поверхностей эквидистантных к
выбранным а также импорт поверхностей из других систем с использованием
Значительно упрощают работу многочисленные сервисные возможности
такие как копирование выбранных конструктивных элементов по линии или по
кругу зеркальное отображение как указанных примитивов или модели.
При редактировании конструктор может возвратить модель в состояние
предшествовавшее созданию выбранного элемента. Это может потребоваться для
выполнения каких-либо действий невозможных в текущий момент.
Библиотеки стaндapтных элементов.
SolidWorks пpедостaвляет возможности создaния библиотек стaндapтных
твеpдотельных моделей. Пpи этом необходимо создaть упpaвляющую тaблицу с
пapaметpaми постpоенной модели. Стpочки тaблицы содеpжaт нaбоpы пapaметpов
для paзличных типоpaзмеpов. Впоследствие для получения конкpетной детaли
тpебуемого типоpaзмеpa достaточно будет выбpaть нужное знaчение из спискa
Создание сборок. SolidWorks предлагает конструктору довольно гибкие
возможности создания узлов и сборок. Система поддерживает как создание
сборки способом «снизу вверх» т.е. на основе уже имеющихся деталей число
которых может доходить до сотен и тысяч так и проектирование «сверху
вниз». Проектирование сборки начинается с задания взаимного расположения
деталей друг относительно друга причем обеспечивается предварительный
просмотр накладываемой пространственной связи. Для цилиндрических
поверхностей могут быть заданы связи концентричности для плоскостей – их
совпадение параллельность перпендикулярность или угол взаимного
Работая со сборкой можно по мере необходимости создавать новые
детали определяя их размеры и расположение в пространстве относительно
других элементов сборки. Наложенные связи позволяют автоматически
перестраивать всю сборку при изменении параметров любой из деталей
входящих в узел. Каждая деталь обладает материальными свойствами поэтому
существует возможность контроля собираемости сборки. Для проектирования
изделий получаемых с помощью сварки система позволяет выполнить
объединение нескольких свариваемых деталей в одну.
Управление моделью с помощью Дерева Построений.
Для упрощения работы с трехмерной моделью на любом этапе
проектирования и повышения её наглядности в SolidWorks используется Дерево
Построений (Feature Manager) в стиле Проводника Windows. Оно представляет
собой своеобразную графическую карту модели последовательно отражающую все
геометрические примитивы которые были использованы при создании детали а
также конструктивные оси и вспомогательные плоскости на которых
создавались двухмерные эскизы. При работе же в режиме сборки Дерево
Построений показывает список деталей входящих в сборку. Обычно Дерево
Построений отображается в левой части окна SolidWorks хотя его положение
можно в любой момент изменить.
Feature Manager предоставляет мощные средства редактирования структуры
модели или узла. Он позволяет переопределять порядок следования отдельных
конструктивных элементов либо целых деталей создавать в пределах детали
или сборки несколько вариантов конфигурации какого-либо элемента и т.д.
Визуализация проектируемых изделий.
Используемая в SolidWorks технология OpenGL позволяет конструктору
практически мгновенно получить высококачественные тонированные изображения
деталей или сборок а также динамически вращать их в режиме реального
времени. Причем все это доступно без установки на компьютер дорогостоящих
дополнительных графических ускорителей.
Кроме того специальное приложение PhotoWorks даёт возможность
создавать фотореалистические изображения построенных объектов. Таким
образом рекламные изображения будущего изделия вполне можно подготовить
еще до момента его изготовления. Для того чтобы представить изделие
наиболее наглядно (например при подготовке презентационного фильма) можно
показать входящие в него детали или сборки рассечёнными несколькими
плоскостями оставив при этом неизменными их геометрические параметры.
После того как конструктор создал твёрдотельную модель детали или
сборки он может автоматически получить рабочие чертежи с изображениями
всех основных видов проекций сечений и разрезов а также с проставленными
размерами. SolidWorks поддерживает двунаправленную ассоциативную связь
между чертежами и твердотельными моделями так что при изменении размера на
чертеже автоматически перестраиваются все связанные с этим размером
конструктивные элементы в трехмерной модели. И наоборот любое изменение
внесенное в твердотельную модель повлечет за собой автоматическую
модификацию соответствующих двумерных чертежей.
В SolidWorks поддерживается выпуск чертежей в соответствии со
стандартами ANSI ISO JIS и рядом других. Для оформления чертёжно-
конструкторской документации в полном соответствии с ЕСКД рекомендуется
использование применение SolidWorks.
Создание файла solidworks
Создадим файл откроем программу появится данное окно:
Для создания модели сначала создадим образ. Для этого воспользуемся
Выбрав инструмент Линия получим такую фигуру:
Для создания 3х мерной модели нужно нарисовать осевую линию вокруг
которой будем вращать эскиз:
Итак когда осевая линия готова можно приступить к созданию 3х
мерной модели. Выберем команду Повернутая бобышка основание:
Нажав на эту команду получим вот такую модель:
Наша модель готова. Ее можно просмотреть со всех сторон вращая ее:
В заключении могу сказать что использование прикладных программ
значительно упрощает труд работника экономит время потраченное на
обработку данных и силы для выполнения поставленных задач. Без них
использования работник терял бы огромное количество сил и времени процесс
работы был бы крайне утомительным и не производительным. Ведь прикладные
программы предназначены для выполнения определенных пользовательских задач
и расчёта на непосредственное взаимодействие с пользователем. В
большинствеоперационных системприкладные программы не могут обращаться к
ресурсамкомпьютера напрямую а взаимодействуют с оборудованием и проч.
посредством операционной системы. Также на простом языке — вспомогательные
Solidworks- удобное приложение для создания виртуальной модели. Она
имеет большие возможности при проектировании. Пользуясь этой программой
процесс проектирования будет простым удобным и быстрым.
Mark G. Sobell.UNIX System V. A Practical Guide.— 3rd ed.— 1995.
А. Борисов. Э. Ермаков. А. Долгополов. SolidWorks 2010: быстро

Чертеж.cdw

Лаб 2.doc

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ и НАУКИ РФ
Елабужский филиал ГОУ ВПО Казанского государственного технического
университета им А.Н. Туполева
Лабораторная работа по дисциплине:
Прикладные компьютерные программы
Елабуга 2013-2014 у.г.
Найти должностные обязанности технолога каждый пункт должностной
обязанности поддержать прикладными программами.
Привести примеры программ и документов с помощью их созданных
Должностные обязанности искать на сайтах работы в том числе удаленной
Глава 1. Общие положения основные требования требования к
Общие положения подчиненность инженера-технолога.
Глава 2. Функции. Функциональные обязанности. Функции возложенные на
Глава 3.Должностные обязанности технолога. Программы для выполнения
Глава 4. Права технолога.
Глава 5. Ответственность.
Автоматизированное рабочее место технолога предназначено для
разработки технологий изготовления деталей узлов общей сборки изделий.
Основой АРМ технолога должна являться база данных типовых технологий
изделий изготавливаемых на данном предприятии. Например получая от
конструктора чертеж на разработку технологии технолог прежде всего должен
обратиться к базе данных для поиска технологии изготовления аналогичной
детали. При отсутствии аналогов технологии разрабатываются вновь и
заносятся в базу данных технологического отдела предприятия.
Разрабатывает применяя средства автоматизации проектирования и
внедряет прогрессивные технологические процессы виды оборудования и
технологической оснастки средства автоматизации и механизации оптимальные
режимы производства на выпускаемую предприятием продукцию и все виды
различных по сложности работ обеспечивая производство конкурентоспособной
продукции и сокращение материальных и трудовых затрат на ее изготовление.
Проектные работы. Разработка технической документации на постройку и
ремонт машин. Работы выполняются в современных сертифицированных
Российским Регистром программах. Индивидуальный подход гибкая ценовая
Основные требования:
среднее специальное образование;
опыт работы на контейнерных терминалах не менее года;
опыт работы на опасных производственных объектах .
Требования к технологу:
знание устройства и эксплуатации терминальной техники и кранов;
знание правил промышленной и пожарной безопасности
знание дорожного движения;
уметь составлять организационно-распорядительные документы
нормативные и методические материалы по технологической подготовке
уметь составлять системы и методы проектирования технологических
процессов и режимов производства;
знание основного технологического оборудования и принципы его работы;
знание технических характеристик и экономические показатели различных
знание технологических процессов и режимы производства;
знать технические регламенты;
знать виды брака и способы его предупреждения;
знать основы систем автоматизированного проектирования;
знать основы изобретательства;
знать методы анализа технического уровня объектов техники и
Функциональные обязанности:
разработка технологических карт;
разработка новых оптимальных маршрутов движения техники на терминале;
оптимизация процессов погрузочно-разгрузочных работ;
разработка и внедрение оптимальных и безопасных схем складирования
Должностные обязанности
Технолог предприятия:
Организует разработку и внедрение прогрессивных экономически
обоснованных ресурс и природу сберегающих технологических процессов
и режимов производства выпускаемой предприятием продукции выполнение
работ (услуг) обеспечивающих повышение уровня технологической
подготовки и технического перевооружения производства сокращение
расходов сырья материалов затрат труда улучшение качества
продукции работ (услуг) и рост производительности труда. Программами
для создания таких процессов являются. Mathcad- система компьютерной
алгебры из классасистем автоматизированного проектирования
ориентированная на подготовку интерактивных документов с вычислениями
и визуальным сопровождением отличается легкостью использования и
применения для коллективной работы.
Mathlab- язык программированияи система научных и инженерных
расчетов построенная на основе интерпретатора этого языка. Matlab
сокращение от «Matrix Laboratory» предназначен в первую очередь для
выполненияалгоритмов использующихвекторыиматрицы.
Принимает меры по ускорению освоения впроизводстве
прогрессивных технологических процессов новейших
материаловширокому внедрению научно-технических достижений. Для
этого использует программу master scada. MasterSCADA – программный
пакет для проектирования систем диспетчерского управления и сбора
данных (SCADA). Основными свойствами является модульность
масштабируемость и объектный подход к разработке. Система
предназначена для сбора архивирования отображения данных а также
для управления различными технологическими процессами. Помимо создания
т.н. верхнего уровня система позволяет программировать контроллеры с
открытой архитектурой. Таким образом MasterSCADA позволяет создавать
единый комплексный проект автоматизации (SCADAсистема +ПЛК). Вся
система включая все компьютеры и все контроллеры конфигурируется в
едином проекте за счет этого не требуется конфигурировать внутренние
Занимается планировкой новых цехов и участков
ихспециализацииосвоениюновойтехникиновых высоко
производительных технологических процессов выполнению расчетов
производственных мощностейизагрузкиоборудованияповышению
технологического уровня производства и коэффициента КОМПАС 3D
Обеспечивает совершенствование технологии изготовления изделий
выполнения работ (услуг) внедрение достижений науки и
прогрессивныхбазовыхтехнологийвысокопроизводительных
ресурсо- природосберегающих безотходных технологий
проектирование и внедрение технологических систем средств
охраны окружающей среды комплексной механизации и автоматизации
производственных процессов нестандартного оборудования
технологической оснастки приспособлений и
инструмента своевременное освоение проектных
мощностейсоблюдение нормативов использования оборудования.
Microsoft Excel является широко распространенной компьютерной
программой с помощью которой производятся расчеты составляются
таблицы и диаграммы вычисляются простые и сложные функции.)
Обеспечивает внедрение автоматизированных систем управления
оборудованием и технологическими процессами. CorelDRAW Technical Suite-
не отстает в области разработки программ для черчения и такой
разработчики гигант как Corel создав свой инженерный продукт
CorelDRAW Technical Suite. С помощью данной комплексной САПР можно
разрабатывать не только чертежи с широкими возможностями графического
дизайна но и полный спектр технической документации (справочники
методические руководства и т.п.).
Участвует в разработке проектов реконструкции предприятия
мероприятий по сокращению сроков освоения новой техники и
технологии рациональному использованию производственных мощностей
снижению энерго- и материалоемкости производства повышению его
эффективности улучшению качества продукции совершенствованию
организации труда. Программа выполнения LibreCAD. LibreCAD – это
бесплатная программа для черчения являющаяся в полной мере системой
автоматизированного проектирования двухмерных чертежей. Разработчики
относят программу для выполнения задач в сфере архитектуры и
Разработка технической документации. Выполняется с помощью программы
Текстовый процессор предназначенный для создания Microsoft Word.
просмотра и редактированиятекстовых документов с локальным
применением простейших формтаблично матричных алгоритмов.
Составление конструкторских чертежей:
КОМПАС 3D. Автоматически генерирует ассоциативные виды трёхмерных
моделей (в том числеразрезы сечения местные разрезы местные виды виды
по стрелке виды с разрывом). Все они ассоциированы с моделью: изменения в
модели приводят к изменению изображения на чертеже.
AutoCAD. Двух- и трёхмернаясистема автоматизированного проектированияи
черчения разработанная компаниейAutodesk.
Восстановления крестовины чертеж 851А.18.27.00.001РЧ
НаименоваОперационный эскиз Содержание операции ОборудовПриспособлИнструменты
Рабочие Измерительные
Контрольн[pic] 1. Контролировать размерСтол Приспособл Индикатор
ая наружного диаметра контрольение часового типа
шипов. ный. индикаторн т. и. 001 мм
Контролировать допуск ое с п. и. 0 25 мм.
цилиндричности и центрами и штангенциркуль
перпендикулярность осей. штативом т. и. 01 мм.
Контролировать для п. и. 0 150 мм.
шероховатость рабочих индикатора Эталон
поверхностей. . шероховатости
изношен до размера 10 √ √
перпендикулярности осей
цилиндричности 002 мм.
Шероховатость Ra16 мм.
Вывод: восстановить
способом хромирования.
Подготови[pic] Поверхности выделенные Станок Центра. Круг Индикатор
тельная толстыми линиями кругло Индикаторншлифовалчасового типа
шлифовать до размеров пошлифовалое ьный. т. и. 001 мм
операционному эскизу. ьный. приспособл п. и. 0 15 мм.
активного т. и. 001 ммп.
контроля. и. 0 025 мм.
Хромирова[pic] Нарастить поверхность Ванна Подвески ЭлектролИндикатор
ние пористым хромом до гальванидля ит. часового типа
размеров указанных в ческая деталей и Растворит. и. 001 мм
операционных эскизах. емкость растворимомая п. и. 0 15 мм.
Поверхности не для й пластинаМикрометр
подлежащие наращиванию лака. пластины. (катод).т. и. 001 мм
защитить лаком. Съемник п. и. 0 025
Шлифовани[pic] Шлифовать поверхности доСтанок Центра. Круг Индикатор
е размеров указанных в кругло Индикаторншлифовалчасового типа
операционных эскизах. шлифовалое ьный. т. и. 001 мм
Выдержать допуски ьный. приспособл п. и. 0 15 мм.
цилиндричности и ение Микрометр
перпендикулярности осей. активного т. и. 001 мм
Обеспечить необходимые контроля. п. и. 0 025
параметры шероховатости. мм.
Контрольн Контролировать размеры Стол Приспособл
ая детали после обработки контрольение
на соответствие ный. индикаторн
операционному эскизу. ое с
Запрашивать и получать от руководителей структурных
подразделений предприятия и специалистов необходимую информацию.
Проверять деятельность структурных подразделений предприятия в
сфере технологической подготовки производства.
Останавливать производство работ при отступлении от
утвержденного технологического процесса с обязательным уведомлением
об этом главного инженера.
Участвовать в подготовке проектов приказов инструкций
указаний а также смет договоров и других документов
производственной деятельностью предприятия.
Взаимодействовать с руководителями всех структурных
подразделений по вопросам производственной деятельности предприятия.
Давать руководителям структурных подразделений предприятия
указания по вопросам технологической подготовки производства.
В пределах своей компетенции подписывать и визировать
документы; издавать за своей подписью распоряжения по предприятию
по вопросам технологической подготовки производства.
Самостоятельно вести переписку со структурными подразделениями
предприятия а также иными организациями по вопросам.
Технолог несет ответственность:
За ненадлежащее исполнение или неисполнение своих должностных
обязанностей предусмотренных настоящей должностной
инструкцией - в пределах определенных трудовым
законодательством Российской Федерации.
За правонарушения совершенные в процессе осуществления своей
деятельности - в пределах определенных административным
уголовным и гражданским законодательством Российской Федерации.
За причинение материального ущерба - в пределах определенных
трудовым и гражданским законодательством Российской Федерации.
В заключении хочу сказать должностные обязанности технолога
предназначены для разработки технических процессов технической
документации и контроль выполнения разработанных им процессов. Главной
задачей технолога является разработка технологий изделий изготавливаемых
на данном предприятии. Например получая от конструктора чертеж на
разработку технологии технолог прежде всего должен обратиться к базе
данных для поиска технологии изготовления аналогичной детали. При
отсутствии аналогов технологии разрабатываются вновь и заносятся в базу
данных технологического отдела предприятия.
Олифер В. Г. Олифер Н. А.Сетевые операционные
системы.—СПб.:Питер 2002.— 544с.—ISBN 5-272-00120-6.
Рэймонд Э. С.Искусство программирования для UNIX = The Art of UNIX
Programming.—М.:Вильямс 2005.— 544с.—ISBN 5-8459-0791-8.
Mark G. Sobell.UNIX System V. A Practical Guide.— 3rd ed.— 1995.
instrukciya-tehnologa

Лаб 6.doc

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ и НАУКИ РФ
Елабужский филиал ГОУ ВПО Казанского государственного технического
университета им А.Н. Туполева
Лабораторная работа по дисциплине:
Прикладные компьютерные программы
Смирнов Алексей Олегович
Елабуга 2013-2014 у.г.
В прикладных программах уметь использовать библиотеки.
Глава 1. Конструкторские приложения. конструкторская библиотека
которая содержит более 200 параметрических двухмерных изображений:
различных типовых машиностроительных элементов- болтов винтов гаек
заклепок и другого крепежа подшипников профилей конструктивных мест
элементов соединений трубопроводов манжет и т. д. В данном приложении
предусмотрено также создание и размещение на листе готовых крепежных
соединений (пакетов) состоящих из болтов (винтов или шпилек) гаек и шайб
что еще более ускоряет создание сборочных чертежей (такой крепежный элемент
использовался для создания на чертеже редуктора изображения болтов гаек и
шайб соединяющих корпус и крышку на фланцах и бобышках).
Глава 2. Создание чертежа при помощи библиотеки. В этой главе
рассказывается о применении библиотеки при построении чертежа описывается
запуск программы создание чертежа поиск шаблонов с помощью менеджера
библиотек и применение таких шаблонов как болт винт шпилька.
Нередко между пользователями различных отечественных и зарубежных
программных пакетов для трехмерного моделирования возникают споры какая же
система лучше и удобнее. Каждый пытается доказать что именно та с которой
он работает предоставляет проектировщику наибольший выбор функций и
методов для скорейшего достижения поставленной цели. Как правило такие
споры ограничиваются попытками убедить оппонента что с помощью такой-то
системы можно построить такую-то деталь проще быстрее применяя меньшее
количество операций и т. д. Однако ведь дело не только в скорости
построения отдельного компонента (детали).
Сегодня класс современного редактора трехмерной графики определяется
не только предложенным пользователю набором команд для создания и
редактирования трехмерных моделей или чертежей и даже не возможностями и
функционалом каждой отдельно взятой такой команды. Ведь базовые подходы к
созданию моделей (выдавливание вращение операция по сечениям и пр.) как
и их реализация практически не отличаются в большинстве нынешних
инженерных систем моделирования. Да где-то какие-то операции реализованы
лучше интерфейс приятней но в целом спорить о каких-либо значимых
преимуществах среди программ одного уровня не имеет смысла. Можно конечно
придумать большое количество модификаторов геометрии таких как в
программах 3ds Max или Maya которые дадут возможность создавать модели
немыслимых форм но для инженера это все будет бесполезно.
По этой причине важнейшей характеристикой любой современной CAD-
системы наряду с инструментальными средствами моделирования является
возможность автоматизации различными вспомогательными средствами процессов
создания типовых элементов и их последующего использования. Другими
словами это во-первых наличие подсистем расширяющих стандартные
возможности программы которые позволяют ускорить проектирование собственно
объекта (агрегата механизма здания) а не отдельно взятой его детали или
составляющей. Чаще всего такие подсистемы представляют собой подключаемые
модули (библиотеки) функционирующие только в среде «родительского»
графического редактора и позволяющие на основе его базовых функций быстро
создавать и использовать различные стандартные элементы. Во-вторых это
возможность реализации таких подсистем самим пользователем с учетом
специфики конкретной отрасли промышленности. Ведь какой бы многочисленной и
профессиональной ни была команда разработчиков программного обеспечения
все равно им не под силу охватить все существующие направления в
машиностроении строительстве энергетике и удовлетворить запросы всех
покупателей. Всегда найдутся недовольные потребители требующие большего от
системы. Но ведь возможности разработчиков не безграничны поэтому они
формируют архитектуру приложения таким образом чтобы любой пользователь
мог без труда максимально приблизить ее к своим требованиям. Во многом
именно этот вопрос касающийся настройки и расширения функционала системы
моделирования с учетом особенностей конкретного производства и определяет
популярность системы на рынке.
Возьмем например моделирование обычного редуктора. В среднем в
одноступенчатом редукторе 12–15 уникальных деталей и около 30–40
стандартных крепежных элементов (болтов винтов шайб и гаек). Сколько было
бы потрачено времени на создание трехмерной сборки если бы каждый болт или
гайку приходилось создавать и размещать вручную и если бы не было под рукой
библиотеки крепежа? А такое возможно если бы вы взялись проектировать
редуктор допустим в 3ds Max. Хотя в этой программе и можно создать модель
болта всего за одну операцию! Теперь думаю становится очевидным что не
только базовые инструментальные средства определяют качество любого
приложения предназначенного для трехмерного инженерного моделирования.
Зачастую как раз наоборот – чем больше дополнительных разноплановых
программ предназначенных для данного приложения и ускоряющих разработку
чертежей и документации тем выше котируется среди предприятий-заказчиков
Конструкторские приложения
Многие из конструкторских приложений мы уже неоднократно использовали
в практических примерах второй и третьей глав. Это конструкторская
библиотека которая содержит более 200 параметрических двухмерных
изображений: различных типовых машиностроительных элементов- болтов
винтов гаек заклепок и другого крепежа подшипников профилей
конструктивных мест элементов соединений трубопроводов манжет и т. д. В
данном приложении предусмотрено также создание и размещение на листе
готовых крепежных соединений (пакетов) состоящих из болтов (винтов или
шпилек) гаек и шайб что еще более ускоряет создание сборочных чертежей
(такой крепежный элемент использовался для создания на чертеже редуктора
изображения болтов гаек и шайб соединяющих корпус и крышку на фланцах и
бобышках). Библиотечный элемент легко редактировать а также с помощью
характерных точек перемещать по чертежу или изменять угол его наклона его
не нужно удалять с листа или фрагмента если вы желаете заменить его другим
(так называемое редактирование по двойному щелчку).
На рис. показан пример размещения характерных точек на изображении
болта вставленного из конструкторской библиотеки (напомню что характерные
точки появляются после одинарного щелчка кнопкой мыши на графическом
объекте). Точка 0 отвечает за размещение графического объекта на чертеже
(точка вставки или привязки); точка A – при ее перетаскивании изображение
библиотечного элемента будет поворачиваться вокруг точки O; точка Dr – с ее
помощью вы можете изменять диаметр болта не вызывая окно настройки
элемента (диаметр изменяется дискретно); точка L – характерная точка
которая позволяет изменять длину болта.
Рис. 5.1.Характерные точки библиотечного элемента
Для различных других стандартных элементов набор характерных точек
Важно то что любые детали создаваемые с помощью конструкторской
библиотеки тесно связаны с модулем проектирования спецификаций.
Следовательно вам не нужно будет вручную заполнять несчетное количество
граф содержащих информацию о крепеже сборки– библиотека все проделает за
Часть задач которые при двухмерном рисовании можно выполнить с
помощью конструкторской библиотеки при трехмерном моделировании решаются с
использованием библиотеки крепежа (мы уже знакомы с ней). Она содержит
трехмерные параметрические модели всех основных крепежных элементов:
болтов винтов гаек и шайб охватывая при этом более шестидесяти ГОСТ.
Однако кроме вышеперечисленных система КОМПАС-3D располагает еще целым
рядом библиотек помогающих инженеру при создании моделей или чертежей.
Некоторые из них рассмотрены ниже.
Система проектирования и трехмерного твердотельного моделирования тел
вращения и механических передач КОМПАС-SHAFT 3D – без сомнения самый
мощный вспомогательный модуль предоставленный компанией «АСКОН» для работы
с трехмерными моделями. Простой и удобный интерфейс богатый функционал
позволяющий строить ступени вала различной конфигурации (конические
цилиндрические многогранные) встроенный модуль расчета зубчатых передач
внешнего и внутреннего зацепления по результатам которого нажатием всего
одной кнопки можно получить готовую 3D-модель прямозубого колеса– все это
делает библиотеку КОМПАС-SHAFT 3D незаменимой при создании
машиностроительных сборок любой сложности и назначения. Все модели
рассчитанные и выполненные с помощью этого модуля доступны для
редактирования стандартными средствами КОМПАС.
Познакомимся с этим приложением подробнее.
Создание чертежа при помощи библиотеки
Для создания чертежа нужно запустить программу создать чертеж.[pic]
Далее нажимаем на кнопку Менеджер библиотек и в нижней части появится
различные библиотеки:
На экране появились библиотеки компас. В примерах библиотек имеются
такие их виды как: библиотека конструктивных элементов библиотека
технологических обозначений библиотека электротехнических обозначений и
типовые элементы. Можно указать галочкой те библиотеки которые будем
использовать в дальнейшей работе:
Все эти примеры крайне важны в работе но сейчас выберем библиотеку
конструкторских элементов:
Здесь видим что она подразделяется на конструктивные элементы
крепежные элементы и основания платины. Выбрав крепежные элементы справа
Здесь имеются такие элементы как болт винт гайка шайба и т. д.
Вначале создадим 2 пластины которые будем скреплять между собой. Для этого
выберем команду прямоугольник:
С помощью команды отрезок делим пластину на 2 части:
Затем открываем менеджер библиотек и устанавливаем в пластину болт:
Также сюда при помощи библиотеки можно установить шпильку и винт:
Завершим чертеж заштриховав чертеж. Для этого выбираем команду
штриховка курсором мыши нажимаем на пластины и подтверждаем действие
нажав кнопку создать объект:
В заключении могу сказать что использование прикладных программ
значительно упрощает труд работника экономит время потраченное на
обработку данных и силы для выполнения поставленных задач. Без них
использования работник терял бы огромное количество сил и времени процесс
работы был бы крайне утомительным и не производительным. Ведь прикладные
программы предназначены для выполнения определенных пользовательских задач
и расчёта на непосредственное взаимодействие с пользователем. В
большинствеоперационных системприкладные программы не могут обращаться к
ресурсамкомпьютера напрямую а взаимодействуют с оборудованием и проч.
посредством операционной системы. Также на простом языке — вспомогательные
Для создания конструкторского чертежа требуется высокая точность и
качество работы а при большом объеме работы нужно выполнить свою задачу
как можно быстрей. Создавая каждый элемент на чертеже рабочий потеряет
огромное количество времени что крайне не экономично. Но применяя в работе
прикладные библиотеки он не только сократит время выполнения поставленных
целей но и будет тратить усилия на работу меньше
Поэтому для простоты работы и удобства важно уметь применять
библиотеки и ее шаблоны.
Гордеев А. В.Операционные системы: Учебник для вузов.— 2-е
изд.—СПб.:Питер 2007.— 416с.—ISBN 978-5-94723-632-3.
Mark G. Sobell.UNIX System V. A Practical Guide.— 3rd ed.— 1995.
Смирнова В.Г.; Мильнер Б.З.; Латфуллин Г.Р. и др. «Том 2.
Организация и ее деловая среда: 17-модульная программа для менеджеров
Управление развитием организации"»
Гунин В.Н.; Баранчеев В.П.; Устинов В.А. и др. «Том 7. Управление
инновациями: 17-модульная программа для менеджеров "Управление
развитием организации". Модуль 7.»
Филонович С.Р. «Том 9. Лидерство и практические навыки менеджера: 17-
модульная программа для менеджеров "Управление развитием организации".

Моделирование техническихсистем в автокд механикс.docx

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ и НАУКИ РФ
Елабужский филиал ГОУ ВПО Казанского государственного технического университета им А.Н. Туполева
Курсовая работа по дисциплине:
Моделирование технических систем в Автокад механикал
Смирнов Алексей Олегович
Елабуга 2013-2014 у. г.
Ознакомиться с моделированием в системе Автокад Механикал. Создать модель в данной системе.
TOC o "1-3" h z u Аннотация PAGEREF _Toc378151140 h 4
Введение PAGEREF _Toc378151141 h 5
Запуск программы Автокад PAGEREF _Toc378151142 h 7
Чертеж в системе Автокад PAGEREF _Toc378151143 h 11
Средства организации чертежа PAGEREF _Toc378151144 h 14
Ввод команд PAGEREF _Toc378151145 h 19
Ввод данных PAGEREF _Toc378151146 h 25
Выбор объектов в системе Автокад PAGEREF _Toc378151147 h 30
Процесс моделирования PAGEREF _Toc378151148 h 33
Пример модели PAGEREF _Toc378151149 h 37
Заключение PAGEREF _Toc378151150 h 46
Литература PAGEREF _Toc378151151 h 47
Автокад предназначен для проектирования в машиностроении и отличается наличием библиотек стандартных компонентов (более 700 тысяч элементов) генераторов компонентов и расчётных модулей средств автоматизации задач проектирования и составления документации возможностью совместной работы.
Описывая систему начинаю с запуска программы.
Далее рассказываю о работе с чертежом в системе Автокад. Это файл содержащий описание графической и иной информации в специальном формате (.DWG).
Затем рассказываю о средства организации чертежа. Они позволяют экономить время при создании чертежей и изображений связанных с выполняемой конструкторской работой. Реализованы методы и системные подходы позволяющие пользователю вести наиболее эффективную разработку проектов. Система координат — фиксированная система включающая точку — начало координат и связанные с ней оси для определения положения объектов в пространстве.
В заключении показываю процесс моделирования своей детали.
Автокад- двух- и трёхмернаясистема автоматизированного проектированияи черчения разработанная компаниейAutodesk. Первая версия системы была выпущена в 1982 году. Автокад и специализированные приложения на его основе нашли широкое применение в машиностроении строительстве архитектуре и других отраслях промышленности. Программа выпускается на 18 языках. Уровень локализации варьируется от полной адаптации до перевода только справочной документации. Русскоязычная версия локализована полностью включая интерфейс командной строкии всю документацию кроме руководства по программированию.
Функциональные возможности. Ранние версии Автокад оперировали небольшим числом элементарных объектов такими как круги линии дуги и текст из которых составлялись более сложные.
В области двумерного проектирования Автокад по-прежнему позволяет использовать элементарные графические примитивы для получения более сложных объектов. Кроме того программа предоставляет весьма обширные возможности работы со слоями и аннотативными объектами (размерами текстом обозначениями). Использование механизма внешних ссылок (XRef) позволяет разбивать чертеж на составные файлы за которые ответственны различные разработчики а динамические блоки расширяют возможности автоматизации 2D-проектирования обычным пользователем без использования программирования. Начиная с версии 2010 в Автокад реализована поддержка двумерногопараметрического черчения. В версии 2014 появилась возможность динамической связи чертежа с реальными картографическими данными (API).
Запуск программы Автокад
Для запуска системы Автокад необходимо выполнить следующую последовательность действий:
щелкнуть на кнопке Пуск на Панели задач;
выбрать пункт Программы;
выбрать пункт Автокад.
Если в ходе установки системы на Рабочем столеWindowsбыл создан ярлык для программы Автокад то процесс запуска упрощается — достаточно дважды щелкнуть мышью на этом ярлыке.
После запуска на экране монитора появятся главное окно Автокад заголовки выпадающих меню панели инструментов и диалоговое окно Автокад.
Сразу отмечу близость графического интерфейса Автокад стандартам применяемым в широко распространенных приложенияхWindowsтаких как Word Excel Access. Система имеет большое количество разнообразных диалоговых окон которые являются удобным средством ввода параметров команд так как позволяют видеть их все одновременно. Любое диалоговое окно имеет область заголовка где приведены пиктограмма окна его имя и кнопки управления состоянием окна. Размеры окон могут быть либо постоянными либо изменяемыми. Окно можно перемещать с помощью курсора в рабочей зоне главного окна Автокад. В окне могут располагаться несколько вкладок каждая из которых снабжена ярлыком. Выбор вкладки осуществляется щелчком мыши по соответствующему ярлыку. Основными управляющими элементами диалоговых окон являются кнопки поля и списки.
Кнопки управления состоянием окнарасполагаются в строке заголовка окна.
Minimize— щелчок на кнопке сворачивает диалоговое окно в панель с именем окна. Эта панель отображается в нижней части экрана монитора.
Maximize— щелчок на кнопке разворачивает диалоговое окне до максимальных размеров.
Close— щелчок на кнопке закрывает диалоговое окно при этом все изменения параметров произведенные в окне не сохраняются (отменяются).
Restore— щелчок на кнопке восстанавливает диалоговое окно до размеров соответствующих предыдущим размерам окна. Изображение этой кнопки сменяет изображение кнопки разворачивания окна.
Help— щелчок на кнопке открывает окно помощи.
Командные кнопкиOK Apply и Cancel позволяют подтвердить или отменить выполненные в диалоговом окне настройки параметров:
ОК— щелчок на кнопке обеспечивает подтверждение выбранных параметров и выход из окна;
Cancel— щелчок на кнопке обеспечивает выход из окна без сохранения набора выбранных параметров.
Кнопки выборапозволяют выбрать один из предлагаемых альтернативных вариантов. В диалоговых окнах такие кнопки располагаются группами из 2 3 и более кнопок. Изображение кнопки напоминает неглубокое отверстие на дне которого при выборе появляется точка.
Кнопки-переключатели (флажки)разрешают или запрещают дальнейшее использование какого-либо параметра диалогового окна. Изображение кнопки напоминает углубление квадратной формы. Метками в виде крестика галочки или внутреннего квадрата контрастного цвета выделены разрешенные к применению параметры (в отличие от вариантных кнопок где разрешен выбор только одной кнопки здесь можно выбирать несколько кнопок или все кнопки).
Если операция недоступна то название кнопки выводится бледным цветом. Многие окна содержат еще одну командную кнопку Help предназначенную для вызова контекстно-зависимой справки.
Информационные поляпредназначены для вывода сообщений системы. К данным приведенным в информационном поле нет доступа их нельзя изменить скопировать или удалить.
Поля вводапредназначены для ввода значений параметров и текстов. Поле обычно имеет название. Область для ввода значений выделена контрастным прямоугольником. Ввод значений параметров возможен после того как в поле ввода появляется вертикальная черта курсора. Значение параметра можно ввести также с помощью контекстного меню.
Спискипредназначены для вывода перечня доступных параметров файлов и прочего. Список всегда ограничен рамкой и снабжен названием. Если в списке много пунктов то в его правой части появляется полоса прокрутки снабженная на концах стрелками. Эта полоса обеспечивает просмотр всех пунктов списка путем его прокрутки вверх или вниз. Выбор элемента списка осуществляется щелчком по нужной позиции которая подсвечивается. Для управления выбранным элементом списка имеется контекстное меню.
Раскрывающиеся спискиприсутствуют в диалоговых окнах в свернутом виде. Они представлены одной строкой которая отмечена стрелкой указывающей вниз. Чтобы раскрыть список нужно щелкнуть на стрелке.
Для управления элементами диалогового окна и перемещения между его полями (перемещение между ними возможно и при нажатии на клавишу TAB) используется манипулятор мышь. Мышь позволяет:
осуществлять выбор элемента окна;
осуществлять ввод значений параметров в окнах ввода;
просматривать списки путем перевода ползунка полосы прокрутки в нужную позицию (левая кнопка мыши должна быть нажата);
устанавливать или сбрасывать флажки;
выбирать любую вкладку диалогового окна;
управлять раскрытием и закрытием дополнительного поля окна если таковое имеется;
выводить контекстное меню щелчком правой кнопки мыши внутри диалогового окна.
Чертеж в системе Автокад
Чертеж в системе Автокад — это файл содержащий описание графической и иной информации в специальном формате (.DWG).
В процессе работы над чертежом он временно хранится в оперативной памяти компьютера. Длительное хранение чертежей осуществляется на жестком или гибком дисках.
Для работы с файлами система имеет обычные возможности приложенийWindows:меню File и соответствующие кнопки стандартной панели инструментов. В меню File находятся команды позволяющие сохранить чертеж вызвать существующий чертеж для редактирования закрыть чертеж.
New— начать новый чертеж;
Open— открыть существующий чертеж;
Save— сохранить текущий чертеж;
Save As— сохранить текущий чертеж под другим именем.
Для сохранения файла чертежа на жестком диске необходимо выполнить следующие действия:
щелкнуть на пункте F
щелкнуть на пункте Save меню F
выбрать в открывшемся диалоговом окне Save Draw
ввести имя файла (без расширения);
щелкнуть на кнопке Save.
Имя файла может иметь длину до 255 символов включая пробелы. В нем можно использовать прописные и строчные буквы цифры и специальные символы: дефис подчеркивание и восклицательный знак.
Запрещается использовать следующие символы:
символы наклонной черты (прямой и обратный);
знаки «больше» и «меньше».
Точки допустимы только в качестве разделителя между именем и расширением файла.
Создание нового чертежа.
Как уже отмечалось при запуске система Автокад предлагает в диалоговом окне несколько режимов начала работы. Выбор режима начала работы определяет набор первоначальных рабочих параметров для нового чертежа. После выбора режима начала работы его название отображается в диалоговом окне.
КнопкаOpen a Drawingпозволяет продолжить работу с уже существующим чертежом. Чтобы загрузить файл чертежа нужно выбрать его имя в списке Select a file и щелкнуть на кнопке ОК. Если список несодержит нужного файла нажмите кнопку Browse для его поиска способом стандартным для всех приложенийWindows.
КнопкаStart from Scratchпозволяет начать новый чертеж с параметрами установленными в системе по умолчанию. В этом случае пользователю при создании нового чертежа нужно выбрать только единицы измерения из списка Default Settings диалогового окна.
КнопкаUse a Templateпозволяет начать новый чертеж с использованием параметров существующего чертежа-шаблона. Шаблон — графический файл с расширением .DWT. Этот файл содержит информацию о размерах чертежа принятых единицах измерения параметрах слоев и настроек режима черчения. После выбора этого режима программа Автокад выведет в центре диалогового окна список всех доступных шаблонов из которого пользователь выбирает необходимый. Заметим что любой существующий чертеж может быть сохранен в качестве шаблона для этого в диалоговом окнеSave DrawingAs в раскрывающемся списке Files of type нужно выбрать строку Автокад Drawing Template File (*.DWT).Затем в текстовом поле File name введите имя нового шаблона и щелкните на кнопке Save.
КнопкаUse a Wizardпозволяет начать новый чертеж с параметрами которые устанавливает специальный мастер. Возможны два способа подготовки рабочей среды: быстрый и детальный. В первом случае задаются формат единиц измерения линейных величин и границы чертежа. Во втором случае необходимо задать формат единиц измерения линейных и угловых величин начало и направление отсчета измерения угла и границы чертежа.
Средства организации чертежа
Программа Автокад позволяет экономить время при создании чертежей и изображений связанных с выполняемой конструкторской работой. В ней реализованы методы и системные подходы позволяющие пользователю вести наиболее эффективную разработку проектов.
Система координат — фиксированная система включающая точку — начало координат и связанные с ней оси для определения положения объектов в пространстве.
В пакете Автокад применяется трехмерная прямоугольная декартова система координат. При использовании этой стандартной системы точка размещается в трехмерном пространстве посредством определения расстояния и направления из установленного начала отсчета измеряемого по трем ортогональным осям (X Y Z). Система определения координат независима от используемых единиц измерения. Начало отсчета предполагается в точке (0 0 0). Положительное направление оси абсцисс (ось X системы координат) и оси ординат (ось Y системы координат) соответствует направлению стрелок пиктограммы. Ось Z направлена от плоскости экрана монитора к пользователю.
В программе Автокад разрешено применение двух систем координат: фиксированной мировой системы координат (МСК) и перемещаемой пользовательской системы координат (ПСК).
В МСК определяется местоположение всех объектов чертежа она используется для определения других систем координат. МСК — система координат относительно которой объект не меняет своего положения и ориентации.
ПСК — определяемая пользователем система координат которая используется для удобного задания геометрии модели. В одном чертеже можно создавать и хранить произвольное количество ПСК. Если необходимо использование мировых координат при работе в пользовательской системе координат то перед координатами следует ввести символ *. ПСК — система координат относительно которой объект может менять свое положение и ориентацию оставаясь неподвижным в МСК.
С целью облегчения ориентации в пространстве чертежа главное окно Автокад содержит пиктограмму текущей системы координат которая по умолчанию размещается в нижнем левом углу окна. Пиктограмма может быть связана с точкой начала координат или располагаться в левом нижнем углу рабочей зоны. Управление пиктограммой осуществляется из меню View » Display » DCS Ucon:
переключательONразрешает отображение пиктограммы в рабочей зоне главного окна Автокад;
кнопкаPropertiesоткрывает диалоговое окно UCS Icon в котором можно выбрать форму представления пиктограммы назначить ее размеры и цвет.
Если точка начала координат находится вне видимой рабочей зоны то пиктограмма отображается в ее левом нижнем углу.
Единица измерения — заданная пользователем величина определяющая расстояние.
В системе Автокад пользователь выбирает единицы измерения линейных величин принятые в области его профессиональной деятельности: миллиметры метры километры дюймы и т. д. Таким образом при работе с пакетом можно считать что графическое окно Автокад безразмерно и изделия вычерчиваются в нем в натуральную величину. В рабочей зоне экрана монитора расстояния измеряются системой в условных единицах определяющих только формат представления числа: целый вещественный в экспоненциальном виде или в виде дробей. Соответствие между реальной и условной системами измерения устанавливается при выборе масштаба вывода чертежа на плоттер.
Угловые величины обычно задаются в программе Автокад в градусах и долях градуса. Также как в предыдущем случае пользователю предоставляется право выбрать для представления угловых величин другие единицы измерения: радианы грады или топографические единицы. За положительное изменение угловых величин принято вращение против часовой стрелки от положительного направления оси координат X.
Для структурирования графической информации в системе Автокад применяется полезный и удобный способ основанный на технике слоев. Слой — это мощное средство для логической группировки данных подобное наложению друг на друга прозрачных калек с фрагментами чертежа. Таким образом чертеж представляется в виде неограниченного множества слоев на каждом из которых могут быть размещены различные объекты. Слой может отображаться на экране монитора отдельно или в комбинации с другими слоями он может быть включен выключен или заблокирован для редактирования.
Каждый слой имеет свое имя (имя слоя может содержать до 255 символов) и характеризуется цветом типом и толщиной линий которые устанавливаются для всех объектов принадлежащих слою. Кроме того каждому слою может быть разрешен или запрещен вывод объектов принадлежащих слою на устройство печати. Поэтому вместо того чтобы указывать эти свойства для каждого объекта можно пользоваться их значениями для данного слоя если они соответствуют вашим желаниям.
Графические примитивы.
Примитив — это заранее определенный основной геометрический элемент при помощи которых строятся более сложные модели.
Система Автокад использует обширный набор примитивов: точки отрезки круги дуги поли линии (непрерывная последовательность отрезков и дуг) мульти линии (ломаная линия сегменты которой состоят из нескольких параллельных отрезков) сплайны (гладкая кривая проходящая через заданный набор точек) тексты блоки (именованный объект сформированный из нескольких примитивов) эллипсы многоугольники фигуры (часть плоскости ограниченная тремя или четырьмя отрезками) простые тела и т. д. Общими свойствами которыми обладают все примитивы являются принадлежность к слою цвет и тип линии. Многие примитивы обладают также толщиной. Отдельные примитивы (текст блок) имеют специальные свойства такие как гарнитура угол наклона точка вставки и т. д.
Принадлежность к слою обеспечивает размещение примитивов только на этом слое. Свойства создаваемых в нем примитивов можно определить в соответствии со свойствами слоя.
Цвет линии кодируется числом от 1 до 255. Использование цвета улучшает вид чертежа на экране монитора и полезно при его выводе на плоттер.
Тип линии — это специальная последовательность чередующихся линейных сегментов и пробелов. Начертание и назначение линий на чертежах всех отраслей промышленности и строительства устанавливается стандартом ГОСТ 2.303-81.
Толщина линий на чертеже устанавливается по отношению к толщине основной линии. Используя цвет тип и толщину линий можно выделить на чертеже важные детали последние модификации или визуально отметить взаимосвязь отдельных фрагментов чертежа.
Команды в системе Автокад выполняют следующие действия:
выводят в командную строку подсказки для ввода дополнительных параметров;
открывают диалоговые окна для указания параметров команды;
запускают процедуры требующие ввода с клавиатуры;
запускают процедуры требующие позиционирования графического курсора.
Большинство команд системы Автокад имеют несколько параметров и для своего выполнения требуют ввода одного из них.
Формат команды следующий:
Command: имя команды [параметры] [данные] >
Command:— приглашение системы Автокад к вводу команды (команду можно вводить только после появления этого приглашения).
Имя команды — полное название команды которое вводят в командной строке (допускается ввод укороченного имени команды — псевдонима).
Параметры — дополнительные сведения позволяющие уточнить действие команды; допустимые параметры приводятся либо в диалоговом окне либо в командной строке. В последнем случае имена параметров отделены друг от друга косой чертой (имя параметра при вводе можно сокращать до одного символа выделенного в названии параметра заглавной буквой).
Данные содержат конкретные значения требуемых командой величин.
В угловых скобках > указывается параметр предлагаемый системой по умолчанию.
Команда выполняется только после того как в диалоге с системой будет задана вся необходимая информация; результаты ее действия отображаются в графическом окне Автокад а в командной строке вновь появляется приглашение системы Command:.
Вводить команды Автокад можно с клавиатуры из разнообразных меню или с панелей инструментов.
Ввод команды с клавиатуры.
Для ввода команды с клавиатуры необходимо напечатать имя команды в командной строке и нажать клавишу ENTER или SPACE. Далее по умолчанию система открывает диалоговое окно для ввода параметров если команда снабжена соответствующим окном. Если же диалоговое окно для команды не предусмотрено то для ввода параметров система предлагает их перечень в командной строке. Пользователь может отказаться от ввода параметров команды в диалоговом окне напечатав при вводе команды с клавиатуры знак «минус» перед именем команды например -ARRAY.
Базовая настройка программы Автокад предусматривает возможность создания псевдонимов (сокращений имен команд) для часто используемых команд или команд имеющих длинные названия. Такая возможность существует благодаря знаменитой открытой архитектуре системы Автокад. Создание псевдонимов команд является мощным средством увеличения производительности труда пользователя.
В системе Автокад псевдонимы команд содержатся в текстовом(ASCII)файле acad.PGP который находится в каталоге Support. Этот файл входящий в стандартный пакет поставки Автокад имеет базовый список псевдонимов и содержит указания по созданию новых псевдонимов команд. Можно модифицировать имеющиеся псевдонимы команд или добавить новые. Заметим что перед внесением изменений в файл acad.PGP необходимо сделать его резервную копию.
Формат псевдонима команды следующий:
Псевдоним *Полное имя команды
Первым элементом формата является комбинация символов которую вводят в командной строке. Комбинация символов завершается запятой затемследует пробел и полное имя заменяемой команды которое обязательно содержит префикс — звездочку (*).
Вносить изменения в файл acad.PGP можно как вне так и внутри системы Автокад. В первом случае сначала модифицируют файл acad.PGP внося изменения с помощью стандартного текстового редактора Блокнот а затем загружают программу Автокад. Во втором случае последовательность действий следующая:
запустите стандартный текстовый редактор Блокнот;
выполните необходимые изменения в файле и сохраните его;
закройте редактор Блокнот и возвратитесь в программу Автокад;
введите в командную строку команду
в появившемся диалоговом окне Re-
щелкните на кнопке ОК.
Программа Автокад перезагрузит файл acad.PGP и новые псевдонимы команд станут доступны.
Ввод команды из меню.
Ввод команд из меню представляется более удобным и наглядным. Чтобы ввести команду в командную строку из меню необходимо сделать выбор нужной команды из нескольких альтернативных вариантов и нажать левую кнопку мыши.
Программа Автокад содержит обширный набор меню и панелей инструментов.
Экранное менюобычно располагается справа от рабочей зоны графического окна Автокад. Включить или выключить отображение этого меню на экране монитора можно с помощью кнопки выбора Display Screen Menu панели Window Elements вкладки Display диалогового окна Options. В программе Автокад сохранение экранного меню является данью традиции так как практически все команды дублируют более удобные выпадающие меню.
Экранное меню разделено на ряд подменю объединенных в иерархическую структуру которая обеспечивает доступ к любой команде и ее параметрам. После выбора одного из подменю в этом же месте экрана монитора появляется страница содержащая список его команд. Любая страница экранного меню начинается с пункта Автокад выбор которого позволяет вернуться в корневую страницу меню. Кроме того почти на каждой странице экранного меню имеется пункт **** выбор которого обеспечивает доступ к списку объектных привязок. Последний пункт страницы Last возвращает предыдущую страницу меню. Любая выбранная в экранном меню команда дублируется в командной строке.
Выпадающие менюрасположены в верхней части графического окна Автокад. Пункты строки меню графического окна являются заголовками этих меню. Выпадающие меню содержат те же пункты что и экранное меню однако их имена и организация иные по сравнению с экранным меню. Кроме того во многих случаях пункты выпадающих меню выводят на экран монитора диалоговые окна вместо запросов в командной строке.
Графические менюдля которых характерно наличие графических изображений на кнопках выбора являются простым и наглядным средством для задания параметров некоторых команд например HATCH. Они же широко используются при разработке пользовательских приложений в среде Автокад.
Контекстные меню появляются в точке размещения графического курсора при нажатии правой кнопки мыши. Содержание меню изменяется в зависимости от местоположения курсора и состояния системы.
Панели инструментовАвтокад полностью соответствуют стандарту приложенийWindows.При работе над проектом приходится постоянно использовать эти инструменты для выполнения множества задач.
Практика показывает что постоянное использование кнопок панелей инструментов и ввод псевдонимов команд с клавиатуры обеспечивает наивысшую производительность в системе Автокад.
Повторный ввод команды.
Независимо от метода использованного для ввода последней команды для ее повторения достаточно нажать клавишуENTERилиSPACEв ответ на приглашение системы Command:.
Для повторного выполнения команд можно также использовать клавиши управления курсором «ВВЕРХ» и «ВНИЗ».
Список из последних шести команд содержит контекстное меню которое вызывается при позиционировании указателя мыши в окне ввода команд и щелчке правой кнопкой. Любую из этих команд можно быстро запустить для повторного выполнения.
Наконец любую из команд использованных в текущем сеансе работы с системой можно найти в текстовом окне (вызывается клавишей F2) и запустить для повторного выполнения.
Отказ от выполнения команды.
Выполнение команды можно прервать на любой стадии диалога нажав клавишу ESC.
Ввод «прозрачных» команд.
Команды (HELP ZOOM PAN REDRAWи др.) которые можно вызвать во время выполнения другой команды называют «прозрачными». Большинство «прозрачных» команд управляют представлением чертежа на экране монитора. Признаком «прозрачной» команды является апостроф «'». Если необходимо ввести «прозрачную» команду в командной строке то этот символ печатают перед полным именем команды (ввод псевдонима в этом случае не допускается). После запуска команды в командной строке появляется список ее параметров который начинается с двойной угловой скобки (>>) а после завершения работы этой команды система выдает сообщение о продолжении выполнения прерванной команды.
Формирование любых графических примитивов невозможно без ввода точек которые определяют их положение и размеры. Каждая точка на поле чертежа может быть однозначно определена значениями ее координат X и Y положение точки в пространстве определяют координаты X YZ.При вводе координат точки в командной строке сначала печатают численное значение координаты X затем без всякого интервала запятая затем — значение координаты Y снова запятая и значение координаты Z (при работе с чертежом ввод последней координаты не требуется). Ввод значений координат заканчивается нажатием клавиши ENTER. Разрешено не указывать знак «плюс» для положительных значений координат но знак «минус» для отрицательных значений указывать обязательно. Десятичную часть численного значения координаты отделяют от ее целой части точкой.
При определении координат точек система Автокад использует по умолчанию текущую ПСК. В начале выполнения нового чертежа ПСК совпадает с МСК и находится в левом нижнем углу рабочей зоны графического окна Автокад. Когда пакет Автокад запрашивает точку то он ожидает ввода координат точки текущего чертежа. После указания точки на ее месте появляется маркер.
Программа Автокад запоминает координаты последней введенной точки. Ввод координат точек осуществляется следующими способами:
указанием положения точки с использованием графического курсора устройства указания;
заданием положения точки с клавиатуры путем ввода численных значений координат;
совместным использованием первых двух способов;
указанием положения точки с использованием объектной привязки на основе геометрии существующих объектов.
Задание координат точек с помощью курсора устройства указания.
Для ввода точки необходимо поместить перекрестие графического курсора в нужное место чертежа и нажать левую кнопку мыши. Тогда координаты X и Y указанной точки воспринимаются как если бы они были введены с клавиатуры а координата Z принимает значение текущего уровня: Одновременно координаты точки после ее выбора могут быть отображены в строке состояния если включить клавишей F6 режим статического отображения координат.
Точность легкость и быстрота задания точек значительно возрастают если при таком способе задания координат точки включены режимыOrthoиSnap а в рабочей зоне графического окна отображена фоновая вспомогательная сетка. Включить эти режимы можно различными способами: с помощью диалогового окна режимов черченияDrafting Settings(меню Tools) с помощью командной строки (командыORTHO SNAP GRID) с помощью функциональных клавиш или соответствующих кнопок строки состояния. Последние два способа особенно удобны в тех случаях когда требуется переключать режимы в процессе работы с последовательностью запросов в командной строке.
Задание координат точек с помощью клавиатуры.
Этот способ задания координат точки является наиболее точным и им приходится пользоваться значительно чаще чем другими. В системе Автокад предусмотрено несколько форматов ввода значений координат рассматриваемым способом.
Абсолютные прямоугольные координатывсегда измеряются от точки начала текущей системы координат. В случае использования такого формата необходимо на запрос системы о местоположение точки ввести с клавиатуры численное значение координаты X затем через запятую — значение коор-динаты Y.
Абсолютные полярные координатытакже измеряются от точки начала текущей системы координат. Для ввода координат точки когда известны направление и длина вектора (расстояние) от начала координат сначала нужно ввести расстояние затем специальный символ (знак «меньше») и направление в градусах. За положительное направление изменения угла принято вращение против часовой стрелки от положительного направления оси X.
В приведенных примерах мы определили начальную точку для выполнения построения изображения детали. Так как конструктор редко знает абсолютные координаты всех точек построения то такой формат ввода значений координат применяется обычно в начальной стадии работы над проектом.
Относительные прямоугольные координатыне ссылаются на точку начала системы координат. Относительные координаты — это смещения по осям X и Y от предыдущей введенной точки чертежа. Для ввода относительных координат точек с клавиатуры необходимо сначала ввести специальный символ (он вводится нажатием комбинации клавиш SHIFT+2) затем — приращение по оси ординат DX запятую и приращение по оси абсцисс DY.
Относительные полярные координатыопределяют положение точки по расстоянию и углу от предыдущей введенной точки чертежа. Для ввода координат точки отстоящей от предыдущей точки на заданное расстояние и в заданном направлении необходимо вначале ввести специальный символ затем расстояние после чего вводится специальный символ и наконец направление в градусах.
Ввод относительных координат точки намного проще в использовании чем ввод ее абсолютных координат. Особенно удобны относительные координаты при построении изображений деталей которые в основном состоят из горизонтальных и вертикальных линий (валы оси фланцы и т. п.).
Задание координат точек при совместном использовании клавиатуры и курсора устройства указания.
Этот способ применяется когда заранее известно расстояние между двумя точками (длина отрезка). Он позволяет сокращать количество данных вводимых при построении изображений. При его применении необходимо предварительно настроить и включить режим черчения Polar при котором система проводит линии построения под углами заданными пользователем.
Включить этот режим можно различными способами: через диалоговое окно режимов черченияDrafting Settings(меню Tools) или с использованием клавиши F10 или соответствующей кнопки строки состояния.
Если задана начальная точка то для ввода координат точки отстоящей от нее на заданное расстояние и в заданном направлении необходимо вначале переместить графический курсор в желаемом направлении а затем напечатать в командной строке требуемое расстояние.
Способ также прекрасно работает в ортогональном режиме (Ortho).
Задание координат точек с помощью режима объектной привязки.
Объектная привязка (Osnap) позволяет строить новые точки на чертеже привязываясь к характерным точкам существующих объектов или относительно них. Функция объектной привязки содержит набор инструментов позволяющих выполнять точные геометрические построения.
Для одноразового использования какого-либо инструмента из набора объектных привязок в процессе выполнения команды используют контекстное меню которое вызывают удерживая клавишу SHIFT и нажимая правую кнопку мыши при нахождении графического курсора в рабочей зоне окна Автокад. Такой режим позволяет указывать нужный режим объектной привязки каждый раз когда система требует указать координаты очередной точки и действует только для указанной точки. Одноразовый режим объектной привязки может быть использован также при работе с клавиатурой путем ввода аббревиатуры названия применяемого инструмента на соответствующий запрос команды:
После нажатия клавиши ENTER последует запрос системы:
В ответ следует указать линию окружности (или дуги или эллипса) к центру которой автоматически «привяжется» курсор.
Приоритет координат точек полученных с помощью одноразовой объектной привязки выше приоритета установленного для координат точек постоянного режима однако и в этом случае наивысшим приоритетом обладают численные значения координат точек.
Выбор объектов в системе Автокад
При создании чертежа требуется выполнять его редактирование либо в процессе вычерчивания либо для внесения изменений. Прежде чем редактировать объекты чертежа их необходимо выбрать то есть указать системе набор объектов с которыми предполагается дальнейшая работа. Выбранные объекты изображаются на экране монитора пунктирными линиями что служит визуальным подтверждением их выбора.
В системе Автокад для выбора объектов используются два метода: выбор объектов перед заданием команды и выбор объектов после задания команды.
Выбор объектов перед заданием команды.
Этот метод является стандартным для всех приложенийWindows.Здесь разрешены следующие способы выбора объектов.
Явное указание объекта прицелом графического курсора.
Выбор с помощью предполагаемой рамки.
Для этого «прицел» графического курсора устанавливают над пустой частью чертежа и нажимают левую кнопку мыши. В этом случае система воспринимает указанную точку как одну из вершин прямоугольного окна выбора. Размер рамки окна определяется после указания второй точки. Если диагональ рамки определяется слева направо то выбираются объекты полностью разместившиеся в окне выбора. Если же диагональ рамки определяется справа налево то выбираются объекты не только полностью разместившиеся в окне выбора но и пересекающие рамку.
Предварительный выбор объектов командойSELECT.Выбранные объекты хранятся в памяти Автокад и могут быть использованы для последующего редактирования.
Метод выбора объектов перед заданием команды имеет весьма небольшой набор средств. Кроме того не все команды Автокад допускают предварительное формирование набора выбора. Список таких команд приведен ниже:BREAK EXTEND PEDIT TRIM CHAMFER FILLET EDGESURF REVSURF RULESURF TABSURF OFFSET MEASURE.
Управление режимами выбора осуществляется с помощью флажков панели Selection Modes вкладки Selection диалогового окна Options.
Выбор объектов после задания команды.
Практически все команды редактирования в системе Автокад вначале предлагают отобрать один или несколько графических объектов для последующего манипулирования с ними. При формировании набора появляется запрос:
и перекрестие графического курсора заменяется маленьким прямоугольником (прицелом). Для указания объекта прямоугольник должен быть наведен на него таким образом чтобы выбираемый объект полностью попадал в границы прямоугольника или пересекал одну из его сторон. Для широких линий точка выбора должна лежать на границе а не внутри объекта иначе выбор не произойдет. Размер прямоугольника можно регулировать с помощью системной переменной PICKBOX.
Последовательный просмотр объектов выбора.
Иногда невозможно выбрать объект без случайного указания другого близлежащего объекта или требуется выбрать объект находящийся под другим объектом. Для таких случаев в системе Автокад предусмотрена возможность циклического перебора объектов. Последовательность действий при этом следующая:
установите прямоугольник «прицела» над нужным местом (в ответ на запросSe
программа Автокад ответит сообщениемСус
щелкните мышью еще раз если выбран не тот объект;
нажмите клавишуENTERдля завершения перебора объектов когда выделен нужный объект.
При выполнении последовательных щелчков мышью фактическое расположение «прицела» выбора несущественно. Область поиска зависит только от расположения курсора в момент инициализации процесса циклического перебора объектов.
Процесс моделирования
Моделирование в трехмерном Автокаде подразумевает под собой работу с двумя типами примитивов: 3-д телами и поверхностями. Прежде всего с 3-д телами.
В Автокаде есть команды для создания скажем так типовых тел и поверхностей – это сферы чаши конусы параллелепипеды пирамиды и торы. При вызове соответствующих команд мы сможем построить модель таких тел с вашими параметрами ( диаметры высоты и т. д.).
Для создания нетиповых тел необходимо создание сперва двухмерногозамкнутогоконтура (из поли линии региона контура) с последующей трансформацией. Автокад предлагает нам несколько типов трансформаций: выдавливание вращение сдвиг по траектории построение по сечениям У каждого типа трансформации есть свои параметры – где-то надо указать высоту где-то оси вращения и углы вращения где то –траекторию сдвига и т. д. Проделав такие вещи – мы получим какое-то тело ну скажем двутавровая балка длиной 2м.
Вот теперь нам нужно будет освоить команды ориентирования в пространстве модели а также команды визуализации. К командам ориентирования в пространстве я отнесу прежде всего 3-д орбиту. Вызвав ее мы сможете менять точку зрения на созданное нами тело с любой стороны от него (это не значит что положение тела в пространстве модели изменяется).
Вместе с нею можем одновременно применять команды зумирования. В Автокаде есть и набор стандартных видов (сверху снизу слева справа спереди сзади ю-з изометрия с-з изометрия с-в изометрия ю-в изометрия). Есть и другие команды ориентирования в пространстве – но для начала хватит этих. Теперь о командах визуализации – они расположены в панели визуальных стилей. Использование этих команд позволит нам скрыть невидимые линии применить раскрашивание граней – то есть вообще визуально представить модель либо в виде каркаса из ребер и направляющих либо в виде объемного тела).
О создании пользовательских видов – если созданная нами ПСК не имеет стандартного Автокада вида – мы можем сами создать вид согласующийся с данной ПСК.
Трехмерные операции поворота переноса и копирования. Эти команды аналогичны тем что используются в двухмерном Автокаде только с рядом дополнительных параметров. Теперь мы сможем изменять положение тел в пространстве. И очень неплохо бы было это делать используя объектные привязки.
Если вернуться к нашей двутавровой балке – то изучив описанные выше команды вы сможете:
повернуть ПСК так чтобы ось X совпадала с продольной осью балки а ось Y была направлена вверх;
создать цилиндрики нужного диаметра направленные поперек стенки;
откопировать цилиндрики и разместить их в места где у нас запланированы отверстия;
вычесть из тела балки маленькие тельца цилиндров.
Результат – двутавровая балка с отверстиями в стенке и полках.
Редактирование граней. Группа этих команд в основном расположена в панели Редактирование тела (так же как команды булевых операций). Эти команды позволяют редактировать грани в уже созданных телах. Это и перенос и поворот и выдавливание и сужение и смещение граней и даже удаление. Нужны для того например чтобы если мы вдруг выяснили что толщина полок на 4 мм больше чем у нас было то мы просто выберем перенос граней – укажете грань полки и перенесете на заданные 4мм – а вместе с нею перенесутся и отверстия.
Вот вкратце путь изучения трехмерного моделирования. Конечно предела совершенству нет. Затем можно изучить дополнительные команды по ориентированию в пространстве – облет проход перспективный вид расположение точек вида и камер создание анимации создание источников освещения в реалистичные материалы с тенями.
Это то что касается моделирования.
Для примера хочу показать как строится модель в системе Автокад. Построю деталь автомобиля шатун. Для этого выбираю панель рисование.
Создаю образ детали напоминающий форму шатуна. Для этого использую примитивы: отрезок поли линия круг.
Создаю 2д элементы которые в дальнейшем будут служить отверстиями. Их создаю также при помощи отрезков поли линия круг.
Из полученного эскиза создам 3д модель. Выбираю панель 3д моделирование и использую команду выдавливание. Вытягиваю рисунок придавая ему форму.
Следующим шагом будет округление углов. Выделяю углы чертежа и задаю команду сопряжение по кромке.
Проделав эту операцию подтверждаю кнопкой Enter. Получаю такой чертеж в режиме 2д каркас.
И вот создав деталь меняю стиль из 2д каркаса в реалистичный. Получил вот такую симпатичную деталь.
Последним шагом создаю анимацию модели. Нужно зайти в меню визуализация и выбрать пункт анимация перемещения по траектории. Создам траекторию с помощью примитивов нашей программы я использовал инструмент сплайн. Также укажу цель траектории.
Вот и все анимация детали готова. Её можно сохранить в компьютере в формате avi и просматривать результат через различные плееры. Также сохраню деталь в формате dwg. которую можно будет просмотреть через Автокад.
Для закрепления результата создам еще одну модель- модель шестерни и рейки.
Сначала создам окружность с зубом.
Скопировав по окружности зубья и проделав операцию вытягивание получаю следующую модель.
Изменив визуальный стиль моя деталь выглядит так.
Затем приступаю к созданию рейки. Создам зубья рейки под определенным градусом.
После этого придам форму рейки проделаю 3д операцию и получаю вот такую пару- шестерня- рейка.
В конце создам анимацию.
Таким образом закончилось создание 3д моделей в системе автокад. После создания возможно создание анимации. Также в программе есть возможность присвоить к элементу свой материал например керамика сталь алюминий или дерево в зависимости от типа материала.
В заключении могу сказать что использование Автокада значительно упрощает труд работника экономит время потраченное на обработку данных и силы для выполнения поставленных задач. Без его использования работник терял бы огромное количество сил и времени процесс работы был бы крайне утомительным и не производительным. Эта программа может обращаться к ресурсамкомпьютера напрямую взаимодействуют с оборудованием и прочими средствами операционной системы.
Автокад может применяется на производстве машиностроительного комплекса. Он позволяет автоматизировать процесс производства что существенно облегчает задачу рабочих.
Дэвид БирнзАвтокад 2012 для чайников = Автокад 2012 for Dummies.—М.:«Диалектика» 2011.— 496с.
Бирнз Д.Автокад 2011 для чайников = Автокад 2011 For Dummies.—М.:«Диалектика» 2011.— С.480.
Полещук Н. Н.Автокад. Разработка приложений настройка и адаптация.—СПб.:«БХВ-Петербург» 2006.— С.992.
Полещук Н. Н. Лоскутов П. В.AutoLISP и Visual LISP в среде Автокад.—СПб.:«БХВ-Петербург» 2006.— С.960.
Финкельштейн Э.Автокад 2008 и Автокад LT 2008. Библия пользователя = Автокад 2008 and Автокад LT 2008 Bible.—М.:«Диалектика» 2007.— С.1344.
Бондаренко С. В.Автокад для архитекторов.—М.:«Диалектика» 2009.— С.592.

Лаб 2 (2).doc

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ и НАУКИ РФ
Елабужский филиал ГОУ ВПО Казанского государственного технического
университета им А.Н. Туполева
Лабораторная работа по дисциплине:
Прикладные компьютерные программы
Смирнов Алексей Олегович
Елабуга 2013-2014 у.г.
Создать файлы маткад с простейшими расчетами и пояснениями (графики
плоский и объёмный решение уравнения) создать файл расчета прочности
Глава 1. Что такое Mathcad?
В первой главе я рассказыванию что представляет собой Mathcad.
Mathcad— система компьютерной алгебры из классасистем автоматизированного
проектирования ориентированная на подготовку интерактивных документов с
вычислениями и визуальным сопровождением отличается легкостью
использования и применения для коллективной работы. Работа осуществляется в
пределах рабочего листа на котором уравнения и выражения отображаются
графически в противовес текстовой записи в языках программирования.
Mathcad достаточно удобно использовать для обучения вычислений и
инженерных расчетов.
Глава 2. Создание модели.
В этой главе рассказывается как строится модель в системе Mathcad
построим плоский график объемный а затем освоим решения уравнений в
Все прикладные компьютерные программы крайне важны в технических
профессиях. Ведь применяя их в производстве процесс работы значительно
упрощается и работники экономят огромное количество времени применяя свои
навыки работы с прикладными программами.
Mathcad- система которая позволяет смоделировать процесс применяя
математические методы. выполняя свои обязанности пользуется
прикладными программами такие как Mathcad.
До его появления для выполнения сложных математических задач
требовались вычислительные средства такие как калькулятор что делало
процесс вычисления большим и крайне утомительным. Но при появлении этой
программы все стало гораздо проще и время решения задач резко сократилось.
Освоив эту программу рабочий будет выполнять свои обязанности быстрее
Mathcad— система компьютерной алгебры из классасистем
автоматизированного проектирования ориентированная на подготовку
интерактивных документов с вычислениями и визуальным сопровождением
отличается легкостью использования и применения для коллективной работы.
Mathcad был задуман и первоначально написанАлленом Раздовом
компанииMathsoft которая с2006 годаявляется частью
корпорацииPTC(Parametric Technology Corporation).
Mathcad имеет интуитивный и простой для использования интерфейс
пользователя. Для ввода формул и данных можно использовать как клавиатуру
так и специальные панели инструментов.
Некоторые из математических возможностей Mathcad (версии до 13.1
включительно) основаны на подмножестве системы компьютерной
алгебрыMaple(MKM Maple Kernel Mathsoft). Начиная с 14 версии—
использует символьное ядроMuPAD.
Работа осуществляется в пределах рабочего листа на котором уравнения
и выражения отображаются графически в противовес текстовой записи в языках
программирования. При создании документов-приложений используется
принципWYSIWYG(What You See Is What You Get— «что видишь то и
Несмотря на то что эта программа в основном ориентирована на
пользователей-непрограммистов Mathcad также используется в сложных
проектах чтобы визуализировать результатыматематического
моделированияпутем использованияраспределённых вычисленийи
традиционныхязыков программирования. Также Mathcad часто используется в
крупных инженерных проектах где большое значение имеет трассируемость и
соответствие стандартам.
инженерных расчетов. Открытая архитектура приложения в сочетании с
поддержкой технологий.NETиXMLпозволяют легко интегрировать Mathcad
практически в любые ИТ-структуры и инженерные приложения. Есть
возможностьсоздания электронных книг(e-Book).
Количество пользователей в мире— около 1.8млн.
Основные возможности
Mathcad содержит сотниоператорови встроенныхфункцийдля решения
различных технических задач. Программа позволяет выполнять численные
исимвольные вычисления производить операции соскалярными
величинамивекторамииматрицами автоматически переводить одни единицы
Поверхность построенная в Mathcad
Среди возможностей Mathcad можно выделить:
Решениедифференциальных уравнений в том числе и численными
Построение двумерных и трёхмерных графиков функций (в разных
системах координат контурные векторные ит.д.)
Использованиегреческого алфавитакак вуравнениях так и
Выполнение вычислений в символьном режиме
Выполнение операций с векторами и матрицами
Символьное решениесистем уравнений
Выполнениеподпрограмм
Поисккорней многочленови функций
Проведениестатистическихрасчётов и работа сраспределением
Поисксобственных чисели векторов
Вычисления сединицами измерения
Интеграция сСАПР-системами использование результатов
вычислений в качестве управляющих параметров
С помощью Mathcad инженеры могут документировать все вычисления в
процессе их проведения.
Создание графиков и решение уравнений
В этой главе покажу как строится модель в системе Mathcad построим
график. Для этого запускаем данную программу даю команду Insert выбираем
Получили пустое место в котором будем строить графики:
В левом углу вписываем функции y(x) и a(x) а над графиком задаем
В итоге получаем такое изображение:
Это был пример построения плоского графика.
графика даю команду Insert выбираем пункт Grath:
Получили данное пространство для создания графика:
В правом нижнем углу вставляем координату z а сверху задаем формулу:
получаем следующий график:
А теперь нужно освоить решение уравнений этой программе. Для этого нужно
выбрать пункт Insert выбираем команду Function выбираем Solving а затем
Далее пишем формулу например [pic] после запятой искомую переменную
Х в конце пишем пределы поиска например от -10 до 10:
Получаем такой результат а искомое значение Х будет равно -0.252.
Можно результат увидеть графически. Создадим график с помощью команды
Insert выбираем пункт Grath( как рассказывалось выше):
Слева вставим нашу формулу снизу посередине искомое Х а в
стороне пределы от -10 до 10.
Мы получили такое изображение нашего уравнения.
Перейдем к изучению расчета на прочность в системе Mathcad.
Для бруса определим: как далека конструкция от опасного состояния
если известны внешние нагрузки площадь поперечного сечения материал и
длина отдельных участков и бруса в целом. Значение силы Р= 150 кН площадь
F= 2000 мм^2 блину участка или бруса а = 0 5 м модуль продольной
упругости (длина Е = 120 ГПа). Порядок выполнения задачи: 1) определяется
степень статической неопределимости системы; 2) раскрывают статическую
неопределимость системы; 3) строят эпюры продольных сил N нормальных
напряжений по длине бруса. Определяют запас прочности n.
Итак открыв программу Mathcad вводим известные значения:
Пределы прочности вр= 120 и вс= 500. Далее вводим формулы расчета
Вычисляем продольные силы на различных участках:
Вычисляем нормальные напряжения на различных участках:
Построив эпюру можно увидеть:
Вычисляем удлинение (укорочение если отрицательное) каждого участка
и общее удлинение (укорочение):
Записав искомые значения программа обработав данные выдает
В заключении могу сказать что использование прикладных программ
значительно упрощает труд работника экономит время потраченное на
обработку данных и силы для выполнения поставленных задач. Без них
использования работник терял бы огромное количество сил и времени процесс
работы был бы крайне утомительным и не производительным. Ведь прикладные
программы предназначены для выполнения определенных пользовательских задач
и расчёта на непосредственное взаимодействие с пользователем. В
большинствеоперационных системприкладные программы не могут обращаться к
ресурсамкомпьютера напрямую а взаимодействуют с оборудованием и проч.
посредством операционной системы. Также на простом языке — вспомогательные
Для решения сложных математических задач нужно вычислить уравнение
либо пример записать результат в блокнот значения результатов еще раз
сложить. Но применяя систему Mathcad все это сделать достаточно легко.
Поэтому для простоты работы и удобства важно знать эту программу и
уметь в ней работать.
Сенкевич А.Ю. Чуриков А.А. Лабораторные работы. Система MathCAD в
инженерной практике.
Гордеев А. В.Операционные системы: Учебник для вузов.— 2-е
изд.—СПб.:Питер 2007.— 416с.—ISBN 978-5-94723-632-3.
Шоу А.Логическое проектирование операционных систем = The Logical
Design of Operating Systems.—М.: Мир 1981.— 360с.
Рэймонд Э. С.Искусство программирования для UNIX = The Art of UNIX
Programming.—М.:Вильямс 2005.— 544с.—ISBN 5-8459-0791-8.
Mark G. Sobell.UNIX System V. A Practical Guide.— 3rd ed.— 1995.

Лаб 3.doc

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ и НАУКИ РФ
Елабужский филиал ГОУ ВПО Казанского государственного технического
университета им А.Н. Туполева
Лабораторная работа по дисциплине:
Прикладные компьютерные программы
Смирнов Алексей Олегович
Елабуга 2013-2014 у.г.
Создать файлы матлаб с моделирования работы цеха у каждого свой цех со
своим количеством станков станки разные.
Глава 1. Что такое MATLAB? MATLAB(сокращение отангл.«Matrix
Laboratory» в русском языке произносится какМатлаб)—пакет прикладных
программдля решения задач технических вычислений и одноимённыйязык
программирования используемый в этом пакете.
MATLAB предоставляет пользователю большое количество (несколько сотен)
функций для анализа данных покрывающие практически все области математики.
Глава 2. Моделирование работы цеха. Мастерская по ремонту машин состоит из
цеха ремонта в который поступают и ремонтируются узлы и цеха контроля в
котором отремонтированные узлы проверяются и выпускаются из мастерской или
направляются на доработку. В цехе ремонта имеются три одинаковых
(параллельных) рабочих места а в цехе контроля находится один контролер.
Все прикладные компьютерные программы крайне важны в технических
профессиях. Ведь применяя их в производстве процесс работы значительно
упрощается и работники экономят огромное количество времени применяя свои
навыки работы с прикладными программами.
MATLAB- пакет прикладных программдля решения задач технических
вычислений и одноимённыйязык программирования используемый в этом
Язык MATLAB является высокоуровневыминтерпретируемым языком
программирования включающим основанные наматрицахструктуры данных
широкий спектр функций интегрированную среду разработки объектно-
ориентированные возможности и интерфейсы к программам написанным на других
языках программирования.
функций для анализа данных покрывающие практически все области математики
Матрицыи линейная алгебра— алгебра матрицлинейные
уравнениясобственные значения и векторасингулярности факторизация
Многочленыиинтерполяция—корнимногочленов операции над многочленами
и ихдифференцирование интерполяция иэкстраполяциякривыхи другие.
Математическая статистикаи анализ данных— статистические
функциистатистическая регрессияцифровая фильтрациябыстрое
преобразование Фурьеи другие.
Обработка данных— набор специальных функций включая
построениеграфиковоптимизацию поискнулейчисленное
интегрирование(в квадратурах) и другие.
Дифференциальные уравнения— решение дифференциальных идифференциально-
алгебраических уравнений дифференциальных уравнений с запаздыванием
уравнений с ограничениями уравнений вчастных производныхи другие.
Разреженные матрицы— специальный класс данных пакета MATLAB
использующийся в специализированных приложениях.
Целочисленная арифметика— выполнение операций целочисленной арифметики
Разработка алгоритмов
MATLAB предоставляет удобные средства для разработки алгоритмов
включая высокоуровневые с использованием концепцийобъектно-
ориентированного программирования. В нём имеются все необходимые
средстваинтегрированной среды разработки включаяотладчикипрофайлер.
Функции для работы с целыми типами данных облегчают
созданиеалгоритмовдлямикроконтроллерови других приложений где это
MATLAB(сокращение отангл.«Matrix Laboratory» в русском языке
произносится какМатлаб)—пакет прикладных программдля решения задач
технических вычислений и одноимённыйязык программирования используемый в
этом пакете.MATLABиспользуют более 1000000 инженерных и научных
работников он работает на большинстве современныхоперационных систем
включаяLinuxMac OSSolaris(начиная с версии R2010b
поддержкаSolarisпрекращена) иMicrosoft Windows.
Программы написанные на MATLAB бывают двух типов— функции и
скрипты. Функции имеют входные и выходные аргументы а также собственное
рабочее пространство для хранения промежуточных результатов вычислений и
переменных. Скрипты же используют общее рабочее пространство. Как скрипты
так и функции не компилируются в машинный код и сохраняются в виде
текстовых файлов. Существует также возможность сохранять так называемыеpre-
parsedпрограммы— функции и скрипты обработанные в вид удобный для
машинного исполнения. В общем случае такие программы выполняются быстрее
обычных особенно если функция содержит команды построения графиков.
Основной особенностью языка MATLAB являются его широкие возможности по
работе с матрицами которые создатели языка выразили в лозунге «думай
векторно» (англ.Think vectorized).
Математика и вычисления
Моделирование работы цеха
Мастерская по ремонту машин состоит из цеха ремонта в который
поступают и ремонтируются узлы и цеха контроля в котором
отремонтированные узлы проверяются и выпускаются из мастерской или
Узлы попадают в систему через экспоненциально распределенные интервалы
времени с математическим ожиданием 1025 единицы времени. Время ремонта
узла имеет эрланговское распределение с математическим ожиданием 22.
Проверка узла занимает 6 единиц времени. После проверки узел отправляется
на доработку с вероятностью р=015. Направленные на доработку узлы
становятся в очередь к цеху ремонта.
Продолжительность имитационного прогона составляет 2000 единиц
Рассматриваемая система включает в себя следующие объекты:
Узлы – детали машин которые поступают в мастерскую для исправления
Очередь к цеху ремонта – некоторое пространство в мастерской
которое предназначено для тех узлов которые поступили в мастерскую или
были присланы на доработку из цеха контроля но на данный момент нет
свободных рабочих мест.
Очередь к цеху контроля - некоторое пространство в мастерской
которое предназначено для тех узлов которые после цеха ремонта отправлены
в цех контроля но в данный момент контролер занят.
Рабочее место – работник мастерской осуществляющий ремонт узла.
Контролер – работник мастерской осуществляющий проверку
отремонтированного узла (осматривает узел и принимает решение: отправить
узел на доработку либо на выход).
Для создания модели требуется: открыть программу матлаб и нажать на
блок Simulink Library:
После этого появится библиотека имеющая блоки. Сразу же создадим
окно модели. Для этого нужно нажать сверху File New Model. Появилось
Затем курсором мыши перетаскиваем блоки в окно модели:
После установки на схеме всех блоков из требуемых библиотек нужно
выполнить соединение элементов схемы.
Для соединения блоков необходимо указать курсором на “выход” блока а
затем нажать и не отпуская левую клавишу “мыши” провести линию к входу
Для создания точки разветвления в соединительной линии нужно подвести
курсор к предполагаемому узлу и нажав правую клавишу “мыши” протянуть
Для удаления линии нужно выбрать линию (так же как это выполняется
для блока) а затем нажать клавишу Delete на клавиатуре.
Разобравшись с программой смоделируем работу цеха.
Алгоритм функционирования: узел поступающий из очереди к контролеру
задерживается на «Время контроля» затем по этому узлу принимается
«решение». Если «решение» сигнал 1 – то узел отправляется на доработку
чтобы получить узлы которые готовы к выпуску мы инвертируем сигнал на
выход «на доработку» и при условии что узел действительно есть (AND(LO2))
выдаем сигнал на выход «готово».
Результаты имитационных экспериментов
№ пп Число поступивших узлов Среднее число узлов в очереди к цеху
ремонта Число отрем узлов Средняя занятость раб. мест Среднее число
узлов в очереди к контр. Средняя занятость
контрол. Число узлов отправл. на дораб Число готов. узлов 1 208
Расчет характеристик системы
Графики процессов. Число занятых рабочих мест
Основные характеристики системы
контрол. Число узлов отправл. на дораб Число готов. узлов 1 1864
В ходе работы была смоделирована и проанализирована в среде
Simulink работа «Мастерской по ремонту автомобилей». Были изучены и
применены на практике приемы работы со средой моделирования и с программным
комплексом MatLab в целом. Так же были рассчитаны заданные параметры
Полученные результаты показывают что при заданных параметрах рабочие
в цехе ремонта не справляются со своей работой и необходимо увеличить
количество рабочих мест. Но при увеличении рабочих мест необходимо будет
увеличить еще и количество контролеров либо сократить время проверки
в частности: матрицыи линейная алгебра
многочленыиинтерполяцияматематическая статистикаи анализ данных
обработка данных дифференциальные уравнения разреженные матрицы
целочисленная арифметика разработка алгоритмов.
Дьяконов В. П.Справочник по применению системы PC
MATLAB.—М.:«Физматлит» 1993.— С.112.—ISBN 5-02-015101-7
Дьяконов В. П.Компьютерная математика. Теория и практика.—
СПб:«Питер» 19992001.— С.1296.—ISBN 5-89251-065-4
Дьяконов В. П.MATLAB 5 - система символьной
математики.—М.:«Нолидж» 1999.— С.640.—ISBN 5-89251-069-7
Джон Г. Мэтьюз Куртис Д. Финк.Численные методы. Использование
MATLAB = Numerical Methods: Using MATLAB.— 3-е
изд.—М.:«Вильямс» 2001.— С.720.—ISBN 0-13-270042-5
Очередь узлов к цеху ремонта