Категории

Cуществуют следующие способы оплаты за занятия:

  • Абонемент на 8 посещений (срок действия 1 месяц) - 300 грн.;
  • Абонемент на 4 посещения (срок действия 1 месяц) - 200 грн.;
  • Абонемент на 12 посещений(срок действия 1 месяц) - 400 грн.;
  • Разовое посещение - 60 грн.
(ДЛИТЕЛЬНОСТЬ ЗАНЯТИЙ ПО 1,5 ЧАСА)

Комп'ютерне імітаційне моделювання: де використовується метод, відміну від математичного, види, що це таке, на чому грунтується

  1. особливості технології
  2. Де, в яких випадках використовується і для чого застосовується метод імітаційного моделювання
  3. Види імітаційного моделювання
  4. Основи аеродинамічного і гідродинамічного імітаційного моделювання
  5. Розробка моделі
  6. Програмне забезпечення для імітаційного моделювання систем

Проектування будь-якого об'єкта - це багатоступінчастий процес, який вимагає аналізу даних, їх систематизації, конструювання та перевірки результатів. Залежно від обсягу майбутніх робіт, труднощі його втілення в життя, використовується або реальні випробування, або імітація. Це спрощує процес, робить його менш дорогим, а також дозволяє вносити корективи, доробки вже на моменті експерименту.

У статті ми розповімо про імітаційне математичне моделювання систем - що це таке, які моделі виходять, де вони знаходять своє застосування.

особливості технології

Будь-яка робота з моделями складається з двох основних етапів:

  • розробка і створення зразка;
  • його аналітичний аналіз.

Потім вже вносяться корективи, або затверджується даний план. При необхідності можна повторити процедуру кілька разів, щоб домогтися бездоганного побудови.

При необхідності можна повторити процедуру кілька разів, щоб домогтися бездоганного побудови

Таким чином, цей спосіб можна назвати наочним пізнанням реальності в мініатюрі. Є об'єкти, які дорого і складно втілити в реальність в натуральному розмірі без точної впевненості в ефективності всіх конструктивних елементів, наприклад, космічні кораблі або все використання імітаційного моделювання в області аеродинаміки методом фотоупругості.

Створення ідентичною моделі з повторенням особливостей всієї системи допомагає домогтися не тільки відображення внутрішніх закономірностей, а й зовнішніх діючих сил, наприклад, повітряних потоків або опору води.

Конструювання копій об'єктів почалося з появою перших комп'ютерів і спочатку мало схематичний характер, з розвитком технологій прем отримав все більшого розвитку і почав застосовуватися навіть на невеликих виробництвах через свою наочності.

Повний набір необхідних інструментів для тривимірного проектування поверхневих і твердотільних об'єктів

Тривимірне проектування поверхневих і твердотільних об'єктів, побудова двомірних креслень і перетинів, гібридне моделювання

3D-моделювання та дизайн

3D-моделювання, анімація і рендеринг

Де, в яких випадках використовується і для чого застосовується метод імітаційного моделювання

Є кілька рекомендацій для випадків, коли актуально використання ІМ:

  • вартість об'єкта набагато вище, ніж витрати на розробку моделі;
  • діяльність продукції проходить з великою мінливістю, є необхідність прорахувати всі можливі збої;
  • в конструкції знаходиться велика кількість дрібних деталей;
  • важливо побачити наочний зразок з акцентом на зовнішній вигляд;
  • експлуатація відбувається в важких для вивчення середовищах - в повітрі або воді.

Застосування обумовлено тим, що з'являється можливість:

  • прорахувати реальні значення і коефіцієнти діяльності інженерів;
  • побачити недоліки, виключити їх, внести корективи;
  • подивитися роботу об'єкта в реальному часі;
  • зробити наочну демонстрацію.

Метод імітаційного моделювання використовується для:

  • Проектування реальних бізнес-процесів.

Проектування реальних бізнес-процесів

  • Імітації бойових дій - діють макети реальних боєприпасів, снарядів, військової техніки і мішеней. Так аналізують дальність пострілу, його руйнівні здібності і радіус порушеної території, перевіряють зброю перед запуском у виробництво.
  • Аналізу динаміки населення.
  • Створення проекту інфраструктури міста, району.
  • Автентичного зображення історичної реальності.
  • Логістики.
  • Проектування переміщень пішоходів і автомобілів на проїжджій частині.
  • Виробничого процесу - у вигляді експериментального методу.
  • Аналітики ринку і конкуруючих фірм.
  • Ремонту автомобілів.
  • Управління підприємством.
  • Відтворення екосистеми з тваринним і рослинним світом.
  • Медичних і наукових дослідів.

Медичних і наукових дослідів

Ми будемо розглядати особливості імітаційного моделювання на прикладі виробничих робіт і проектування. Але різновид систем показує необхідність застосовувати спосіб в різних сферах діяльності. Так досліджуються характеристики конкретних областей - які зміни можуть відбутися, як їх контролювати і що робити, щоб запобігти можливим негативним наслідкам.

Всі можливості створення моделі реалізуються за допомогою комп'ютера, але розрізняють два основні різновиди процесу:

  • Математичний - він допомагає розробити схему фізичних явищ із заданими параметрами.
  • Імітації - їх основне завдання - показати мінливість поведінки, тому вихідні дані можна варіювати.

І математичне, і комп'ютерне імітаційне моделювання грунтується на програмах для автоматизованого проектування, тому потрібно відповідально підходити до вибору програмного забезпечення. Компанія ZWSOFT пропонує свої продукти за невисокою ціною. ZWCAD - є аналогом ACAD, але при цьому стає згодом популярнішим старого софта. Це обумовлено:

  • полегшеної системою ліцензування;
  • прийнятною ціновою політикою;
  • перекладом на російську мову і адаптацією під користувачів багатьох країн;
  • широким вибором надбудов і модулів, які створені для вузьких спеціальностей і розширюють базовий функціонал ZWCAD.

Види імітаційного моделювання

  • Агентне. Воно частіше використовується для аналізу складних систем, де зміни не обумовлюються дією певних законів, тому не піддаються прогнозуванню. Мінливість залежить від агентів - нефіксованих елементів. Часто такий різновид знаходить застосування в таких науках, як соціологія, біологія, екологія.
  • Дискретно-подієвого. Такий спосіб використовується для виокремлення із загальної послідовності подій конкретних цікавлять дій. Часто застосовується для управління виробничим циклом, коли важливо відзначити тільки результат певних ділянок діяльності.
  • Системна динаміка. Це основний спосіб для обчислення причинно-наслідкових зв'язків і взаємовпливу. Саме він використовується при виробничих процесах і конструюванні моделей майбутнього товару, щоб проаналізувати його характеристики в реальному житті.

Саме він використовується при виробничих процесах і конструюванні моделей майбутнього товару, щоб проаналізувати його характеристики в реальному житті

Основи аеродинамічного і гідродинамічного імітаційного моделювання

Найбільш трудомісткими для розробки є об'єкти, які виготовлені для експлуатації в умовах підвищеного тиску, опору або труднодосягаеми. До них обов'язково підходять з точки зору ІМ, створюють математичні схеми, змінюють вихідні дані і перевіряють вплив різних чинників, вдосконалюють модель. При необхідності створюється тривимірний макет, який занурюється в імітацію реального середовища. До таких об'єктів відносять:

  • Конструкції, які занурюються під воду або перебувають частково в рідини, там самим відчуваючи на собі тиск потоків. Наприклад, для макетування підводного човна необхідно прорахувати всі сили, які будуть впливати на корпус, а потім аналізувати, як не зміняться при збільшенні швидкості руху і глибини занурення.
  • Предмети, створені для польоту в повітрі або навіть для виходу з атмосфери Землі. Штучні супутники, космічні кораблі до запуску проходять множинні перевірки, причому інженери не задовольняються лише комп'ютерної візуалізацією, а роблять макет наживо по заданих на комп'ютері даними.

Штучні супутники, космічні кораблі до запуску проходять множинні перевірки, причому інженери не задовольняються лише комп'ютерної візуалізацією, а роблять макет наживо по заданих на комп'ютері даними

В основі ІМ аеродинаміки часто лежить метод фотоупругості - визначення впливів на речовина певних сил за рахунок подвійного заломлення променів в матеріалах оптичної природи. Так можна визначити ступінь напруги і деформації стінок. Цим же методом можна визначити не тільки статичне вплив, але і динамічний, тобто наслідки вибухів, ударної хвилі.

Гідродинамічна модель задається кількома параметрами вручну, враховуються всі геологічні, біологічні, хімічні і фізичні властивості середовища і об'єкта. На основі цих даних створюється об'ємна модель. Задаються початкові і максимальні межі впливу на конструкцію. Далі відбувається адаптація до умов перебування предмета і наступний висновок кінцевих даних.

Активно застосовують цей метод в гірничодобувній промисловості і при бурінні свердловин. Тут враховуються відомості про землю, повітряних і водних ключах, можливих несприятливих для робіт шарах.

Тут враховуються відомості про землю, повітряних і водних ключах, можливих несприятливих для робіт шарах

Розробка моделі

Відтворюється проекція - це спрощений варіант реального об'єкта зі збереженням характеристик, особливостей, властивостей, а також з причинно-наслідковими зв'язками. Саме реакція на дії зазвичай стає найважливішим елементом вивчення. Поняття «імітаційне моделювання» передбачає три етапи робота з моделлю:

  1. Її конструювання після ретельного аналізу натуральної системи, перенесення всіх характеристик в математичні формули, побудова графічного образу, його об'ємний варіант.
  2. Експеримент і фіксування змін якостей макета, виведення закономірностей.
  3. Проектування отриманих відомостей на реальний об'єкт, внесення корективів.

Далі цей цикл можна повторювати стільки разів, скільки це буде необхідно. Так образ є мінливим в залежності від введених вихідних даних.

Програмне забезпечення для імітаційного моделювання систем

При виборі програми для реалізації проекту необхідно вибирати софт з підтримкою тривимірного простору. Також важливою є можливість 3D-візуалізації з подальшою об'ємною печаткою.

Компанія «ЗВСОФТ» пропонує свою продукцію.

Базовий САПР, ZWCAD 2018 Professional , Є аналогом популярного ПО - AutoCAD. Але багато інженерів переходять на «ЗВКАД» через спрощеної системи ліцензування, нижчої ціни і зручного, російськомовного інтерфейсу. При цьому нова розробка зовсім не поступається по функціоналу:

  • підтримується робота як в двомірному, так і в тривимірному просторі;
  • інтеграція з практично будь-якими текстовими і графічними файлами;
  • зручність і велика функціональна панель інструментів.

підтримується робота як в двомірному, так і в тривимірному просторі;   інтеграція з практично будь-якими текстовими і графічними файлами;   зручність і велика функціональна панель інструментів

При цьому на ZWCAD можна встановити безліч надбудов, спрямованих на вирішення тих чи інших завдань.

Form • Z Pro - програма для створення і роботи зі складними 3D об'єктами. Її переваги:

  • Зручний, доступний для користувача з будь-яким рівнем навичок інтерфейс і автоматизований процес вибору елементів.
  • Легке структурування об'єктів на базі сітки, яку можна змінювати (їх можна стискати, розтягувати, збільшувати або зменшувати висоту, клонувати, проектувати, робити западини і опуклості і багато іншого).
  • Елементи з кривих і поверхонь NURBZ, їх модифікація професійними інструментами редагування.
  • Створення об'ємних фігур на основі похідних базових і складних об'єктів.
  • Моделювання поведінки предметів, описане у вигляді математичних функцій.
  • Трансформація одних форм в інші з виділенням окремих перехідних елементів.
  • З плагінами RenderZone і V-Ray стає можливою детальне промальовування всіх деталей і фактур.
  • Анімація дозволяє задати рух об'єктів як незалежне, так і в залежності одних від інших.
  • 3D друк моделей.
  • Експорт в системи інженерного аналізу.

Ще одна розробка - це програма ZW3D . Універсальна CAD-система в трьох версіях - полегшена, стандартна і професійна. можливості:

  • Створення тривимірного об'єкту будь-якої складності.
  • Гібридне моделювання.
  • Використання математичних формул і функцій при побудові фігур.
  • Реверсивний інжиніринг, або зворотна розробка продукції для внесення корективів.
  • Моделювання руху за допомогою анімації.
  • Робота з моделлю, як з твердотілим, порожнистим або каркасних чином.
  • Отримання зразків на 3D принтері.
  • Використання змінних і математичної середовища для імітації поведінки.

У статті ми розповіли, що відноситься до методів імітаційного моделювання і що є його метою. За новими технологіями майбутнє науки і виробництва.