автореферат диссертации по инженерной геометрии и компьютерной графике, 05.01.01, диссертация на тему:Элементы технологии геометрического моделирования в интегрированных средах

РГ6 од

, п №

Нижегородская государственная архитектурно-строительная академия

На правах рукописи

СОСНИНА Ольга Анатольевна

ЭЛЕМЕНТЫ ТЕХНОЛОГИИ ГЕОМЕТРИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ В ИНТЕГРИРОВАННЫХ СРЕДАХ

Специальность: 05.01.01 — Прикладная геометрия

и инженерная графика

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Н.Новгород 1994

Работа выполнена на кафедре «Вычислительная геометрия и графика» Нижегородского государственного технического университета и в Нижегородском областном центре новых информационных технологий.

Научный руководитель: к.т.н., с.н.с. P.M. Сидорук.

Официальные оппоненты: Засл.деатель науки и техники РФ,

д.т.н., проф. С.А. Фролов;

к.т.н., доц. С.И. Ротков.

Ведущая организация — АО «Завод спецавтомобилей».

Защита состоится 21 июня 1994 г. в 13 часов на заседании специализированного совета К 064. — 09.02 при Нижегородской государственной архитектурно-строительной академии по адресу: г. Н.Новгород, ул. Ильинская, д. 65.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке академии. Автореферат разослан «_ /8 » 199

Подп. в печ. 11.05.94. Формат 60х841/16. Бумага газетная. Печать офсетная. Печ. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ 72. Бесплатно.

Лаборатория офсетной печати полиграфической базы НГТУ. 603022, Нижний Новгород, пр. Гагарина, 1.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Специфика последнего десятилетия XX века — это массовая индустриальная информатизация. Традиционно развитие САПР и в том числе вопросы, связанные с компьютеризацией графических работ, с вычислительной геометрией и геометрическим моделированием, имеют свою историю и охватывают период с 60 по 80-е годы. Это были работы Фролова С.А., Стародетко Е.А., Полозова B.C., Сидорука P.M., Горелика A.C., Зозулевича Д.М., Банковского Ю.М., Якунина С.И., Батшцева Д.И., Тэугу Э.Х., Роткова С.И. и других.

Современная информатизация и ее техническая база — компьютеризация отличаются от предыдущего этапа целым рядом особенностей.

Во-первых, это целостная информационная среда, локальным понятием которой является интегрированная среда деятельности, в которой человек выполняет все индивидуальные и коллективные действия по интеллектуальной, информационной, коммуникационной работе. Интегрированная среда является основным ключевым фактором информатизации, поэтому ее созданию необходимо уделять первостепенное внимание.

В любом современном процессе создания и применения информационных (интегрированных технологий) обязательно присутствуют следующие главные компоненты: комплекс компьютеров, графической и коммуникационной периферии, программных продуктов, связанных единой прикладной технологией, коллектив комплексно сертифицированных обученных специалистов.

В условиях индустриальной информатизации работы по САПР и вообще информатизация инженерной деятельности стала носить средо-ориентнрованный характер, когда различные пакеты САПР стали разрабатываться и использоваться в рамках целостной новой информационной технологии, как правило, на базе какой-либо единой платформы, например, Autodesk-технологии, и определенного комплекса разноуровневых стандартов.

Во-вторых, особенностью 90-х годов является переход к комплексной 20-технологни, т.е. информатизации всех "монжевских" методов работы с геометрическими моделями (ГМ) (чертежами). Сюда включаются выполнение чертежно-графической документации, органи-. зация графических баз данных. В настоящее время практически нет заводов, где полностью есть компьютерная 20-технология. Поэтому-создание интегрированных сред 20-технологии на предприятиях — это первостепенная задача сегодняшнего дня.

Кроме того, на базе компьютерной техники сейчас стала возникать концептуально новая "немонжевская" технология работы с

ГМ — это ЗБ-технология, где в основе лежит не чертеж, а сама геометрическая модель. В этом случае "монжевская" технология является частным отучаем этой технологии.

Понятие "интегрированная среда" включает в себя и комплекс сертифицирование обученных специалистов. Поэтому вопрос сертифицированного образования — это обязательная компонента индустриальной информатизации общества.

Целью работы является:

1. Разработка элементов технологии геометрического моделирования для создания интегрированных САПР на базе интегрированных сред геометрии и графики.

2. Создание конкретных интегрированных САПР реальных объектов машиностроения на базе этой технологии.

3. Разработка элементов учебно-методического комплекса для компьютерной геометрии и графики.

Для достижения указанной цели в работе поставлены и решены следующие задачи:

1. Исследование и построение новых информационных технологий, выбор базовых и обоснование перспективных компонентов:

— Выбор аппаратного обеспечения интегрированных сред для геометрического моделирования и САПР.

— Сбор и анализ информации об имеющихся отечественных и зарубежных системах геометрического моделирования, автоматизированного проектирования и инженерного анализа.

— Выбор необходимых базовых и инструментальных программных средств: геометрического моделирования (генераторы геометрических моделей, системы параметризации); информационного обеспечения (базы данных, архивные системы); автоматизации чертежно-графических работ, инженерного анализа.

2. Сбор и анализ нормативно-справочной информации и ГОСТов по исследуемым классам изделий машиностроения.

3. Разработка новых геометрических моделей.

4. Создание компьютерных инженерных банков геометрических моделей для конкретных предметных областей.

5. Формирование справочной геометрической информации в виде электронных таблиц.

6. Разработка информационных и программных интерфейсов между отдельными подсистемами.

7. Разработка диалоговой пользовательской среды конструктора и расчетчика, создание пользовательского графического интерфейса интегрированных САПР.

8. Создание структуры и построение САПР конкретных изделий, использующих технологию геометрического моделирования.

9. Разработка учебно-методического комплекса для компьютерной геометрии и графики (разработка компьютерного учебного курса по Autodesk-технологии, реализация технологии производства компьютерных учебников).

Методы исследования. В качестве базового аппарата использовались методы прикладной, начертательной и вычислительной геометрии, топологии, компьютерной графики, методология САПР.

Научную новизну вынесенных на защиту результатов составляют:

— Использование методов клеточных разбиений при формировании структур данных и алгоритмов построения геометрических моделей в пре- и постпроцессорах для физико-механических расчетов и последующей визуализации результатов расчета.

— Разработка и реализация элементов технологии интегрированных сред геометрического моделирования в интегрированных САПР.

Практическая ценность и реализация работы. Работа выполнялась по республиканской научно-технической программе "Создание и развитие учебно-исследовательских САПР и их подсистем в ВУЗах" и межвузовской научно-технической программе "Компьютерная геометрия и графика".

Практическая ценность работы заключается в реализации технологии геометрического моделирования в виде интегрированных САПР конкретных изделий.

Система СМИК сдана в ФАП высшей школы России при РОСКЦИТО и внесена в каталог Высшей школы и каталог фирмы Autodesk за 1993 год.

Система СМИК внедрена в учебный процесс на факультете Автоматизации машиностроения (ФАМ) Нижегородского государственного технического университета.

Система СМИК внедрена на Павловском заводе слесарно-мон-тажного инструмента (ПЗСМИ: Система СПЕЦАВТО внедрена в АО "Завод спецавтомобилей".

Компьютерный учебный курс по Autodesk-технологии внедрен в учебный процесс на кафедре "Вычислительная геометрия и графика" (ВГГ) Нижегородского государственного технического универсистета и в НОЦ НИТ-УНЦ КГГ для переподготовки специалистов. Раздел. "Разъемные соединения" компьютерного учебника по курсу "Компьютерная инженерная графика" введен в учебный процесс на кафедре ВГиГ НГТУ.

Апробация работы. Основное содержание работы докладывалось и одобрено на следующих всесоюзных, республиканских и международных конференциях:

— "Проблемы методологии и методики преподавания дисциплин прикладная механика и инженерная графика при подготовке инженеров-электриков" (Ленинград, 1990);

— "Индивидуализация обучения в ведущих ВУЗах России" (Самара, 1991);

— "Инженерная и машинная графика" (Полтава, 1991);

— "Компьютерная геометрия и графика . в инженерном образовании" (Н.Новгород, 1991, 1993);

— "Информатизация-93" (С.Петербург, 1993); — "Информати-зация-93" (Н.Новгород, 1993).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 печатных

работ.

Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, приложений и включает 180 страниц машинописного текста, 74 рисунка и 130 наименований использованной литературы. Приложения на листах представлены в объеме: 23 рисунка и 8У страниц программ.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении дана общая характеристика работы, сформирована цель теоретических исследований.

В первой главе вводится понятие "интегрированная среда" для САПР и рассматриваются ее основные компоненты. Интегрированная среда представляет из себя комплекс компьютеров,графической и коммуникационной периферии, программных продуктов, связанных единой прикладной технологией вместе с коллективом сертифицированных обученных специалистов.

Интегрированные среды позволяют автоматизировать проектные, расчетные, конструкторские работы, подготовку необходимой документации в принятых стандартах, выход на технологическое обеспечение и изготовление изделий и оснастки на основе единой информационной модели. Главным принципом в создании такой промышленной технологии становится внешняя и внутренняя интегрируемость всех компонент, ориентация на массовый программно-технический комплекс. Переход от частичной, фрагментарной автоматизации инженерной деятельности к интегрированным средам и инженерным банкам позволяет значительно ускорить цикл проектирования, улучшить качество конечной продукции, реализовать новые возможности.

В настоящее время в мире существует обширный рынок программных и аппаратных средств в. области автоматизации проектирования, технологической подготовки производства и собственно производства. В последнее время особую актуальность приобрели вопросы, связанные с созданием интегрированных автоматизированных систем на базе существующих программных средств и имеющихся аппаратных платформ.

Проведен анализ аппаратного обеспечения интегрированных сред для САПР. Среди имеющейся палитры аппаратных средств, удовлетворяющих условиям работы в интегрированной среде, можно указать следующие три платформы технических средств:

1. ПК фирмы IBM и их аналоги.

2. Изделия фирмы Apple Computer.

3. Графические рабочие станции.

Анализ аппаратного обеспечения показал, что при разработке программы формирования интегрированных сред необходимо анализировать виды задач, которые должны решаться (САПР, АСНИ, АСТПП, анимация, настольные издательские системы и др.).' При выборе технических средств необходимо руководствоваться принципами массовости в мировой практике и стоимостью. На рынке ПК наиболее перспективными в этом плане являются IBM-совместимые ПК с 386 и 486 процессорами. Причем в случае работы с программными продуктами компьютерной графики обязательно наличие сопроцессора, графического адаптера не ниже VGA, оперативной памяти не менее 8 Мб. В последнее время распространение стали получать в нашей стране также компьютеры . Macintosh фирмы Apple Computer, не уступающие . компьютерам фирмы IBM по своим графическим возможностям в области компьютерной графики, анимации, мультимедиа. Перспектива дальнейшего развития систем обуславливается применением графических рабочих станций.

Вторая часть первой главы посвящена обзору интегрированных САПР изделий машиностроения. Сформулированы основные критерии, . которым должны удовлетворять современные интегрированные САПР:

— обеспечивать выполнение чертежей всех видов;

— иметь средства геометрического трехмерного моделирования, основанные на современных методах синтеза геометрических моделей;

— возможность параметрического моделирования;

— система должна содержать библиотеки нормированных и стандартных элементов, относящихся к предметным областям или должна иметь средства для создания собственных библиотек и работы с ними;

— система должна быть открытой;

— интеграция с пакетами программирования для станков с ЧПУ и некоторые другие критерии.

Проведенный анализ позволяет сделать вывод о том, что при разработке концепции интегрированных сред приоритет должен быть отдан наиболее массовым в мировой и отечественной практике технологиям, являющимся хорошими интеграционными платформами, а также учитывать индивидуальные требования пользователя САПР, включая проблему доступных цен. На сегодняшний день для персональных компьютеров таковой является Autodesk-технология. Один из ее основных продуктов Автокад занимает 72,3% рынка САПР на ПК. Автокад практически стал стандартом САПР на ПК, совместимых с IBM PC, Macintosh'ax и ГРС.

В отечественной практике получили также распространение продукты АСКОН-технологии: системы КОМПАС-ГРАФИК, КОМПАС-МАСТЕР и интегрированная с ними система геометрического моделирования КИТЕЖ.

В качестве систем интегрированного проектирования, разработки и изготовления, базирующихся на платформах рабочих станций, можно выделить систему моделирования, конструирования и подготовки чертежей в машиностроении HP Mechanical Engineering Series 30, Computervision-технология (система интегрированного проектирования, разработки и изготовления CADDS 5), EDS-технология (система автоматизированного проектирования и изготовления UNIGRAPHICS) и некоторые другие.

В конце главы говорится о роли интегрированнь^х сред в информатизации образования. В новой информационной технологии инженерного труда важное место занимает компьютерная и геометрическая графическая подготовка (КГГП) специалистов.

Во второй главе рассматриваются элементы технологии геометрического моделирования в интегрированных средах.

В начале главы описываются представления структуры и составляющих геометрических, моделей. В качестве основной (но не единственной) использована клеточная структура геометрических объектов (ГО), в которой необходимым и достаточным способом описывается окрестная топология. Для двумерных, трехмерных ГО наиболее существенным являются представления 1-клеток (ребер) и 2-клеток (граней), поскольку внутренность 3-клеток (объемов) считается в САПР линейной (евклидовой), кроме того, в ряде случаев достаточно лишь бписания границ тел (т.е. ориентированных граней и ребер). Поэтому соответственно описываются представления 1-клеток (ребер) и 2-клеток (граней): параметрические, предикатные и интерполяционные.

Из них наилучшими являются параметрические, где уже реализован полный топологический анализ, наиболее полно разработаны удобные методы решения геометрических задач (касательный

базис, преобразования, вычисление характеристик). Наиболее существенным недостатком этого представления является отсутствие соответствующих параметризаций для многих кривых и поверхностей, используемых в технике.

В предикатных представлениях удобно решать задачу топологической идентификации. В предикатных представлениях для композиционных операций используются булевы (алгебро-логические) операции, имеющие эффективную вычислительную реализацию. Запас таких представлений для кривых и поверхностей, используемых в технике, также невелик.

Поэтому в качестве основных используются интерполяционные представления.

В следующем разделе 2 главы описываются различные представления структуры (клеточные модели, граничное и конструктивное представления). Клеточным моделям присущи две существенные особенности: все клетки разнесены по размерности (градуировка) и в каждой размерности базовый геометрический элемент (клетка) имеет простейший топологический тип (гомотопна точке). Причем тип данных клеток различной размерности одинаков (размерностная вычислительная однородность).

Далее описываются элементы компьютерной 20-технологии, т.к. сейчас переход от 20-ручной технологии к компьютерной является первостепенной задачей. Здесь рассматриваются данные, с которыми оперирует двумерная геометрическая модель (геометрические, топс.ю гические, структурные, оформительские, реляционные), а также вопрос параметризации.

Последний раздел 2 главы посвящен трехмерным моделям (каркасным, поверхностным и твердотельным). Рассматриваются преимущества и недостатки каждого из методов моделирования, типы поверхностей, генерируемых в системах геометрического моделирования.

Особое внимание уделено твердотельному моделированию, как наиболее полному и точному, отображающему действия конструктора при проектировании объекта. Рассмотрены наиболее характерные типы внутренних представлений, используемые в СГМ для ГМ сплошных тел: граничное представление и представление с помощью дерева построения. Рассмотрены данные, которыми оперируют в первом случае (геометрические, топологические и вспомогательные), приведен пример топологических' связей в объекте. ' Во втором случае используются понятия алгебраической теории множеств. Приводится пример булевых операций и дерева построения в конструктивной геометрии для твердотельной модели.

В третьей главе описываются особенности и основные возможности разработанных интегрированных инженерных сред — системы СПЕЦАВТО — интегрированной САПР специальных кузовов

\

автомобильного производства и системы СМИК — интегрированной САПР изделий горячей штамповки (слесарно-монтажного инструмента).

Анализ современного подхода к организации промышленного производства показал, что сегодня стратегическими средствами передовых промышленных предприятий становятся САПР/АПП — системы автоматизированного проектирования и автоматизации производственных процессов. Они обеспечивают технологию разработок, которая ориентирована на применение ПК и предполагает тесную интеграцию процессов проектирования, конструирования и технологической подготовки производства.

Рассмотрены методологические основы создания интегрированных САПР. Проектирование любого изделия — это итеративная процедура, имеющая несколько четко различимых этапов. Современный уровень развития науки и производства 'позволяет автоматизировать работу проектировщика. Процесс конструирования необходимо рассматривать как взаимосвязанный процесс формирования совокупности моделей:

— математической модели изделия;

— технологической (поверхности элементов технологического членения конструкции);

— пространственной силовой схемы;

— клеточной (как частный случай' — конечно-элементной) схемы изделия в 'целом или его узла для расчета на прочность, теплового расчета и т.п.;

— элементов конструкции (профиль, панель и др.);

— технологической подготовки производства детали.

Подобная информационная модель является, как правило,

иерархической и связана с различными стадиями процесса конструирования, технологической подготовки производства и собственно изготовления.

Потребности конкретного промышленного производства определяют специфику САПР для этого производства.

В основе такой САПР обычно лежит некоторый графический пакет, позволяющий строить геометрические объекты, а ее настройка на конкретную предметную область производится путем создания банков конструкторских элементов и разработки пользовательской среды для организации взаимодействия с ним в процессе проектирования.

При разработке автоматизированных банков информации (АБИ) были выявлены требования, предъявленные к ним со стороны внешних пользователей: Банк конструкторских данных должен:,

1. Удовлетворять актуальным информационным потребностям пользователей, обеспечивать возможность хранения и модификации информации.

2. Обеспечивать поиск информации по произвольной группе признаков.

3. Иметь возможность реорганизации и расширения при изменении границ предметной области.

4. Обеспечивать простоту и удобство обращения внешних пользователей за информацией.

На базе этих требований разработана концептуальная модель информационных банков, которая лежит в основе их создания.

Система СПЕЦАВТО представляет собой комплекс программных и информационных средств, обеспечивающих процесс проектирования, модифицирования и параметрического конструирования деталей кузовов спецавтомобилей. Система была разработана для АО "ЗАВОД СПЕЦАВТОМОБИЛЕЙ".

Производство спецавтомобилей включает в себя создание кузовов различных модификаций, имеющих разное предназначение и устанавливаемых на разных типах шасси. Одними из основных деталей кузова являются алюминиевые профили, составляющие его каркас.

Основной объем процесса проектирования нового кузова часто заключается в модификации элементов уже существующего образца. Поддержка автоматизации проектирования в этом случае состоит:

— в формированиии банков предметных моделей часто используемых и не изменяемых деталей и узлов;

— в создании банков параметрических моделей элементов, часто-подвергающихся модификации;

— в создании и поддержке справочников по материалам и конструкциям;

— в подключении к процессу проектирования автоматизированных инженерных расчетов;

— в предоставлении средств для быстрого и качественного конструирования новых детелей и узлов;

— в создании пользовательской среды (дружественного интерфейса) для работы с банками и отдельными уникальными элементами, а также средствами информационной поддержки и расчетными модулями в процессе проектирования.

В качестве интеграционной платформы для СПЕЦАВТО выступает Автокад. Более полно ее можно охарактеризовать как проблемно-ориентированное решение на базе графического редактора системы Автокад. Сочетание знаний предметной области с возможностями Автокада позволили создать гибкую модульную систему, настроенную на нужды производства. Поддержка работы с компонентами системы осуществляется с помощью графического пользовательского меню, имеющего иерархическую структуру. В описании меню были использованы макросы, обрабатываемые препроцессором.

язык строковых, выражений DIESEL, позволяющий изменять содержание статусной строки Автокада, наименования и функции пунктов меню, а также выражения встроенного в систему Автокад языка программирования Автолисп, которые выполняют автоматическую загрузку программ, отрисовывающих параметрические модели при выборе соответствующего пункта меню.

Кроме того, имеется возможность работы с электронными таблицами, содержащими справочную информацию по каждому профилю. Они реализованы на языке Автолисп и подключены в качестве макроопределений к пунктам меню последнего уровня иерархии. В этом меню профили систематизированы не только по типу, но и по принадлежности к конкретному изделию.

Система СМИК обеспечивает интегрированную технологию конструирования, геометрического моделирования и инженерного анализа* изделий горячей штамповки (слесарно-монтажного инструмента).

Система СМИК включает:

. — инженерный банк предметных чертежных моделей изделий горячей штамповки;

— инженерный банк параметрических моделей на основе системы управления базой данных (СУБД) ABASE;

— библиотеку ЛИСП-программ;

— программные комплексы расчетов на прочность готового изделия и тепловой усадки при горячей штамповке (поковок);

— программные средства, обеспечивающие "дружественный интерфейс" пользователя, интеграцию работы всех компонент в единый процесс.

Система СМИК базируется на основе интеграции системы Автокад и СУБД ABASE. Использование СУБД ABASE позволило:

— представить проектируемые изделия не только в виде чертежа, но и в виде структуры данных, описывающих все аспекты изделия;

— связать изделие с поисковой, графической, текстовой, иллюстративной и параметрической информацией, к которой имеется удобный доступ;

— описывать связи между взаимозависимыми величинами;

— поставить в соответствие каждому объекту ЛИСП-функцию, аргументы которой выбираются из параметрической таблицы объекта;

— передавать данные в смежные системы (разработка технологического процесса, численное решение конечно-элементных моделей и т.п.);

— передавать данные в базы долгосрочного хранения.

Тепловой расчет проводился на примере поковки двустороннего гаечного ключа с открытым зевом. На основе СУБД ABASE сформированы параметрические таблицы на данный тип изделия горячей штамповки. Работа с параметрическими таблицами позволяет автоматизировать процесс конструирования, получать чертеж исходной холодной поковки изделия для последующего теплового расчета с заданным пользователем допуском на нагрев. Далее автоматически вызывается конвертор для формирования файла данных, передаваемого на тепловой расчет. После теплового расчета конвертор возвращает деформированную нагревом горячую поковку в Автокад. Полученный чертеж служит прототипом для снятия размеров, необходимых для изготовления электродов, молотовых штампов, формообразующих валков и т.д.

Расчет на прочность обеспечивает выполнение вычислительного эксперимента, начиная от построения чертежной модели готового изделия до его расчета в двумерной постановке. Решение .этой задачи на ПК позволяет исключить соответствующий этап производственного цикла, связанный с натурными испытаниями инструмента. Прочностной расчет производится с помощью МКЭ при заданном внешнем крутящем моменте. Результатом являются визуальные картины распределения полей физико-математического состояния, возникающих в изделии при приложении крутящего момента, образы деформированной конструкции.

Включение прочностного расчета в интегрированную систем^ позволяет значительно снизить временные и материальные Зи>раты, требуемые при натуральных испытаниях, позволяет дать рекомендации по модификации геометрической модели, снижению материалоемкости готового изделия.

Четвертая глава посвящена проблеме формирования учебно-методического комплекса для компьютерной геометрии и графики.

В эпоху массовой индустриальной информатизации, локальным понятием которой является интегрированная среда деятельности, важным моментом является подготовка хорошо обученных, квалифицированных специалистов и их сертификация. В основе • такой подготовки должен лежать принцип "опережения" и ориентация на новые информационные технологии массового применения, что обеспечит профессиональную компьютерную подготовку выпускника для работы на производстве.

В основе описанных в главе принципов геометрической и графической подготовки в ВУЗах лежит "Концепция информатизации высшего образования Российской Федерации", принятая ГК РФ по высшему образованию в 1993 г. Их суть состоит в следующем:

— компьютерная геометрическая и графическая подготовка (КГГП) понимается как фундаментальная, при этом углубление фундаментальной подготовки производится в курсах начертательной

и вычислительной геометрии, компьютерной графики, геометрического моделирования;

— КГГП обеспечивает новый характер взаимодействия педагогов и учащихся, заключающийся в самостоятельной творческой работе учащихся и сознательном выборе ими индивидуальной траектории обучения в интегрированных средах;

— единство учебно-научно-производственного процесса;

— новая технологическая и инструментальная база (компьютерные учебники, АОС, видеокомпьютерные банки данных и знаний, средства мультимедиа, компьютерное оформление расчетно-графических работ и т.д.);

— гуманизация КГГП путем включения анимационных, фотореалистичных изображений видео-компьютерной и звуковой компонент.

При введении курсов по новым информационным технологиям компьютерной геометрии и графики (КГГ) возникла необходимость разработать комплекс программно-учебного обеспечения, необходимого для сопровождения учебного процесса. Этот комплекс описывается в 4 главе. Он включает:

1. Комплекс обучения по Autodesk-технологии:

— методическое пособие "Введение в Автокод";

— методическое пособие "Введение в Автокад IIR";

— компьютерный учебный курс для изучения, графического пакета Автокад, реализованный на IBM PC-совместимых ПК, а также методические указания к нему.

2. Компьютерный учебник и инженерные банки по курсу "Компьютерная инженерная графика" (разделы "Крепежные изделия" и "Болтовое соединение").

Компьютерный учебник разрабатывается на интеграционной базе системы Автокад и системы УРОК, представляющий собой комплекс инструментальных средств для создания обучающих курсов в различных предметных областях.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ

1. Разработаны элементы технологии геометрического моделирования для создания интегрированных САПР на базе интегрированных сред геометрии и графики. Проведено исследование и построение новой информационной технологии, выбор базовых и обоснование перспективных компонентов (аппаратного обеспечения, необходимых базовых и инструментальных средств) геометрического моделирования и машинной графики.

2. Созданы компьютерные инженерные банки геометрических моделей для конкретных предметных областей.

j. Сформирована справочная геометрическая информация в виде электронных таблиц.

4. Разработаны информационные и программные интерфейсы между отдельными подсистемами.

5. Разработана диалоговая пользовательская среда конструктора и расчетчика. Создан пользовательский графический интерфейс интегрированных САПР.

6. Созданы конкретные интегрированные САПР реальных объектов машиностроения на базе этой технологии.

7. Разработан учебно-методический комплекс для компьютерной геометрии и графики на базе Autodesk-технолоши.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Големшток Г.М., Плоткин Е.Е., Моисеенко И.Л., Соснина O.A. и др. Конструирование и прочностной расчет готового изделия // Компьютерная геометрия и графика в инженерном образовании: Матер. Всесоюз. конф. - Н.Новгород, 1991. - С.156.

2. Моисеенко И.Л., Соснина O.A., Сидорук P.M. и др. Разработка технологии формирования компьютерного инженерного банка данных типовых машиностроительных конструкций // Компьютерная геометрия и графика в инженерном образовании: Матер. Всесоюз. конф. - Н.Новгород, 1991. - С. 164-165.

3. Сидорук P.M., Големшток Г.М., Моисеенко И.Л., Соснина O.A. и др. Интегрированная технология проектирования изделий инструментального производства методом горячей штамповки // Компьютерная геометрия и графика в инженерном образовании: Матер. Всесоюз. конф. - Н.Новгород, 1991. - С. 171-172.

4. Сидорук P.M., Моисеенко И.Л., Соснина O.A. Базовая подготовка студентов по графической системе Автокад // Компьютерная геометрия и графика в инженерном образовании: Матер. Всесоюз. конф. - Н.Новгород, 1991. - С. 91-92.

5. Сидорук P.M., Райкин Л.И., Моисеенко И.Л., Соснина O.A. Компьютеризированный комплекс обучения на Автокаде // Компьютерная геометрия и графика в инженерном образовании: Матер. Всесоюз. конф. - Н.Новгород, 1991. - С. 30-31.

6. Сидорук P.M., Райкин Л.И., Соснина O.A. Неоренессансное направление в информатике // Компьютерная геометрия и графика в образовании: Тез. докл. и сообщений на Международных выставках-семинарах КОГРАФ-92 и КОГРАФ-93. - Н.Новгород, 1993. - С. 32-35.

7. Сидорук P.M., Райкин Л.И., Соснина O.A. Стратегия геометрической и графической подготовки инженеров на основе новой информационной технологии // Проблемы методологии и методики

преподавания дисциплин прикладная механика и инженерная графика при подготовке инженеров-электриков: Тез. докл. Всесоюз. науч.-метод, конф. 28-29 ноября 1990 г. - Л., 1990. - С. 98.

8. Сидорук P.M., Райкин Л.И., Соснина O.A. и др. Базовые графические примитивы. Редактирование чертежа: Метод.указания / НГТУ. Н.Новгород, 1992. - 165 с.

9. Сидорук P.M., Райкин Л.И., Соснина O.A. и др. Реализация новых возможностей AutoCAD-технологии при компьютеризации геометрической подготовки // Индивидуализация обучения в ведущих вузах России: Тез. докл. VI Республиканской науч.-метод. конф. 19-26 сентября 1991г. - Самара, 1991. - С. 119.

10. Сидорук P.M., Соснина O.A., Моисеенко И.Л. Введение в Автокад: Метод, пособие/ НГТУ. - 1990. - 100 с.

11. Сидорук P.M., Соснина O.A., Моисеенко И.Л. Введение в Автокад 11R: Метод, пособие/ НГТУ. - 1993. - 181 с.

12. Соснина O.A., Моисеенко И.Л. Формирование инженерного банка данных на основе систем AutoCad.СУБД ABASE // Инженерная и машинная графика: Тез', докл. Всесоюз. науч.-метод. семинара. -Полтава, 1991. - С. 109.