+7 (498) 600-25-10
  Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
  Как нас найти

APM Studio

модуль твердотельного и поверхностного моделирования

Модуль APM Studio предназначен для создания поверхностных и твердотельных объектов в трехмерном пространстве и подготовки построенных моделей к прочностному и динамическому анализу, а также для выполнения расчетов и визуализации результатов этих расчетов.

APM Studio построен на базе собственного математического ядра APM Engine, разработанного специалистами НТЦ АПМ. Ядро APM Engine служит для выполнения совокупности булевых операций над типовыми формообразующими элементами и хранения форматов геометрических элементов.

В состав APM Studio входят инструменты геометрического моделирования, подготовки сборок к расчёту, задания граничных условий и нагрузок, а также встроенные генераторы конечно-элементной сетки (как с постоянным, так и с переменным шагом) и постпроцессор. Этот функциональный набор позволяет смоделировать поверхностный или твердотельный объект и комплексно проанализировать поведение расчётной модели при различных воздействиях.

Моделирование в APM Studio

В модуле APM Studio могут создаваться как поверхностные, так и твердотельные объекты, состоящие из одной детали, либо представленные в виде сборки.

При построении эскиза доступны операции отрисовки линий, окружностей и дуг окружностей, многоугольников, фасок и скруглений, а также операциями усечения, выравнивание по границе, смещения объекта и его  копирования, зеркального отображения объекта, создания прямоугольного и кругового массивов, поворота объектов и т. д.

Информацию в эскиз можно передавать и из сторонних графических редакторов путем импорта с помощью форматов *.dxf и *.agr, а также импортировать параметрические плоские модели из APM Graph.

Поверхностное моделирование

Поверхности создаются с помощью операций над плоскими объектами, подготовленными в эскизах. Формирование поверхностей происходит с помощью команд выталкивания и вращения, создания сфер и контурных плоскостей и т. д., а криволинейные поверхности, помимо этого, могут задаваться набором произвольных поперечных сечений. Кроме того, при построении поверхностей можно пользоваться операциями над готовыми поверхностями, такими как пересечение, сшивание поверхностей, удаление поверхностей и др.

Твердотельное моделирование

Твердые тела создаются при помощи стандартных процедур, таких как выталкивание, вращение, кручение, выталкивание по пути и т. п., производимых над плоскими объектами (замкнутыми контурами), подготовленными в эскизах. Также можно использовать операции объединения, вычитания, пересечения и сборки. Полученная при этом модель будет представлять собой результат выбранного типа операции над существующим и вновь создаваемым объектом.

Трехмерные модели можно импортировать в APM Studio через обменный формат STEP и подготовить к анализу напряженно-деформированного состояния.

Дерево операций

При создании модели используется принцип последовательного выполнения операций преобразования. История создания модели (список команд и геометрия объектов, образованная на каждом шаге выполнения геометрических преобразований) сохраняется в дереве операций. Перемещаясь по дереву, можно отследить каждую из выполненных операций и в случае необходимости произвести редактирование. Такая технология построения трехмерных геометрических объектов является стандартной для большинства имеющихся на рынке редакторов.

Прочностной анализ

В состав модуля APM Studio включены средства, предназначенные для подготовки модели к процедуре конечно конечно-элементного анализа, такие как:

  • генератор разбиения на конечные элементы
  • формирование условий закрепления
  • инструменты для задания внешних нагрузок и свойств материала (базы данных)
  • операция экспорта подготовленных к расчету моделей в модуль APM Structure3D

Генератор разбиения на конечные элементы позволяет автоматически создать конечно-элементную (КЭ) сетку с постоянным или переменным шагами для геометрии любой степени сложности. Кроме того, есть возможность полуавтоматической доработки сетки. Для поверхностных и плоских объектов создается сетка, состоящая из треугольных конечных элементов, а для твердотельных моделей  –  четырехузловая призматическая.   

В APM Studio можно смоделировать действие нагрузок различных типов:

  • силы, распределенные по длине (погонные);
  • давление гидростатического типа;
  • давление контактного типа;
  • нагрузка, изменяющаяся по произвольному закону;
  • температурные градиенты;
  • линейные и угловые перемещения.

С помощью APM Studio можно выполнить следующие виды расчетов:

  • статической прочности (в том числе с учетом температурных полей);
  • статической прочности сборок;
  • собственных частот;
  • собственных частот с учетом напряженно-деформированного состояния объекта;
  • устойчивости;
  • стационарной теплопроводности.

Расширенный спектр расчетных задач может быть решен при передаче расчетной модели в модуль прочностного анализа APM Structure3D.  

Результатами расчетов являются:

  • распределение эквивалентных напряжений и их составляющих, а также главных напряжений
  • распределение линейных, угловых и суммарных перемещений
  • распределение деформаций по элементам конструкции
  • коэффициент запаса устойчивости и форма потери устойчивости
  • распределение коэффициентов запаса и числа циклов по критерию усталостной прочности
  • распределение коэффициентов запаса по критериям текучести и прочности
  • числовые значения собственных частот и форм колебаний
  • распределение температурных полей и термонапряжений
  • координаты центра тяжести, вес и моменты инерции модели