Моделювання та розрахунок конструкцій в CAD/CAE системах

Мета вивчення дисципліни: формування у здобувачів поглиблених знань з моделювання та розрахунку конструкцій та їх елементів в CAD/CAE системах на основі розрахункових схем або креслень, а також формування у студентів вміння до самостійної роботи.
Практичне значення та використання отриманих знань:
Знання, отримані під час вивчення дисципліни «Моделювання та розрахунок в CAD/CAE системах», мають важливе практичне значення для інженерної діяльності. Вони дозволяють студентам здійснювати тривимірне моделювання та проводити інженерні розрахунки для аналізу міцності, надійності та оптимізації конструкцій. Застосування CAD/CAE-систем сприяє підвищенню якості проєктних рішень та скороченню термінів розробки продукції. Отримані навички є актуальними для машинобудування, енергетики, будівництва та інших технічних галузей.
Тематика та види навчальних занять
Лекційні заняття для денної форми здобуття освіти
Лекційні заняття
Лекція 1. «Загальна класифікація та рівні CAD/CAM/CAE-систем. Загальні відомості про програму Solid Works».
Лекція 2. «Створення та основні операції з ескізами. Елементи та інструменти ескізу. Додавання на ескіз геометричних зв’язків».
Лекція 3. « Призначення та операції з розмірами. Поняття повністю визначеного ескізу».
Лекція 4. «Створення елементів та довідкової геометрії. Орієнтація зображення».
Лекція 5. «Інструменти моделювання».
Лекція 6. «Редагування елементів».
Лекція 7. «Професійні інструменти моделювання».
Лекція 8. «Моделювання збірок».
Лекція 9. «Операції зі збірками».
Лекція 10. «Створення креслень. Типи креслярських видів».
Лекція 11. «Робота із креслярськими видами».
Лекція 12. «Робота з додатками Solid Works».
Лекція 13. «Проведення розрахунків в Solid Works Simulation».
Лекція 14. «Проведення оптимізації в SolidWorks».
Лекція 15. «Оцінка впливу проекту, що розробляється на навколишнє середовище Панель завдань Sustainability».
Лабораторні заняття
Лабораторне заняття №1. «Побудова деталі з використанням базових операцій. Побудова тіла обертання. Моделювання колінчастого валу. Моделювання валу з використанням сплайну».
Мета заняття: Отримати навички по моделювання простих деталей в SolidWorks. Опанування методики побудови тіл обертання.
Лабораторне заняття №2. «Побудова пружини у SolidWorks. Створення деталі по перерізам».
Мета заняття: Отримати навички по моделювання тривимірних об’єктів за перерізами. Опанування методики побудови тіл вздовж заданої траєкторії.
Лабораторне заняття №3. «Створення деталі з листового металу. Моделювання і створення гайкового ключа. Моделювання корпусу редуктора».
Мета заняття: Отримати навички по моделювання та редагуванню тривимірних об’єктів.
Опанування методів проектування деталей з листового матеріалу.
Лабораторне заняття №4. «Створення конфігурацій деталі вручну. Створення конфігурацій з використанням таблиць параметрів».
Мета заняття: Отримати навички по створенню та редагуванню конфігурацій. Опанування методів створення конфігурацій вручну та використання таблиць параметрів для створення кількох конфігурацій одночасно.
Лабораторне заняття №5. «Моделювання та редагування збірок. Управління розмірами деталі за допомогою рівнянь».
Мета заняття: Отримати навички по побудові, редагуванню та розрахунку збірок. Опанування методики по роботі зі збірками та додаванню сполучень. Опанування методики визначення розмірів за допомогою глобальних змінних та математичних функцій, а також встановлення математичних відносини між двома або більшими вимірами в деталях і збірках.
Лабораторне заняття №6. «Розрахунок конструкцій та їх елементів».
Мета заняття: Отримати навички по проведенню статичного розрахунку в програмі SolidWorks. Опанування методики по підготовці, проведенню розрахунку та виводу необхідних результатів.
Лабораторне заняття №7. «Моделювання і створення креслення».
Мета заняття: Отримати навички по створенню креслень на основі тривимірної деталі. Опанування методики розроблення креслень та нанесення розмірів.

Лекційні заняття для заочної форми здобуття освіти
Лекція 1. «Загальні відомості про програму SolidWorks. Створення та основні операції з ескізами. Елементи та інструменти ескізу. Додавання на ескіз геометричних зв’язків та розмірів».
Лекція 2. «Моделювання та редагування збірок. Розрахунок конструкцій та їх елементів».

Лабораторні заняття
Лабораторне заняття №1. «Побудова деталі з використанням базових операцій. Побудова тіла обертання. Моделювання колінчастого валу. Моделювання валу з використанням сплайну».
Мета заняття: Отримати навички по моделювання простих деталей в SolidWorks. Опанування методики побудови тіл обертання.
Лабораторне заняття №2. «Моделювання та редагування збірок. Розрахунок конструкцій та їх елементів».
Мета заняття: Отримати навички по побудові, редагуванню та розрахунку збірок. Опанування методики по роботі зі збірками та додаванню сполучень. Отримати навички по проведенню статичного розрахунку в програмі SolidWorks. Опанування методики по підготовці, проведенню розрахунку та виводу необхідних результатів.

Консультації здійснюються впродовж семестру згідно встановленого розкладу.

Індивідуальна робота для денної та заочної форми навчання
Контрольна робота для здобувачів заочної форми
Завдання для виконання контрольної роботи здобувач отримує на установчій лекції.
Робота містить 2 теоретичні питання та 2 практичні завдання.
Обсяг відповіді на кожне теоретичне питання: не менше, ніж 2 сторінки машинописного тексту. Текст відповіді повинен бути виконаний самостійно, а не скопійованим з навчального посібника.
Практичне завдання №1. «Моделювання тривимірної деталі у SolidWorks». Практичне завдання №2. «Розрахунок тривимірної деталі у SolidWorks».
Термін надання виконаної контрольної роботи на перевірку – не пізніше, ніж за місяць до початку сесії.
Форми контрольних заходів та оцінювання результатів навчання
Для денної форми здобуття освіти

Поточний контроль полягає у виконанні
1) 14-ти індивідуальних поточних завдань. Індивідуальні поточні завдання полягають в моделюванні та розрахунку конструкцій та їх елементів відповідно до мети та завдань лабораторних занять. Бездоганне виконання індивідуальних поточних лабораторних завдань №1 – №7, кожна лабораторна робота містить 2 завдання, оцінюється у 4 бали кожне.
2) Двох модульних контрольних робіт. Модульні контрольні роботи складаються з теоретичної і практичної частин. Бездоганне виконання кожної модульної контрольної роботи становить 22 балів.
Підсумковий контроль – екзамен. Підсумковим контролем з дисципліни є усний екзамен з використанням комп’ютерної бази. Максимальна оцінка, яку може отримати студент – 100 балів.
Для заочної форми здобуття освіти
Бездоганне виконання та захист лабораторних робіт №1 – №2 оцінюється у 5 балів кожне.
Захист контрольної роботи. Бездоганне виконання контрольної роботи оцінюється у
40 балів. При її захисті студент може отримати до 50 балів.
Підсумковий контроль – екзамен. Підсумковим контролем з дисципліни є усний екзамен з використанням комп’ютерної бази. Максимальна оцінка, яку може отримати студент – 100 балів.