Создание библиотеки строительных элементов для САПР учебного процесса ГБОУ СПО НСО "НППК"

 

Введение


В настоящее время темпы развития строительства требуют высокого уровня подготовки инженеров-строителей.

В профессии инженера-строителя большую роль играет графическая грамотность. Умение правильно выполнять и читать чертежи вырабатывается в результате овладения курсом строительного черчения. Кроме того, каждый специалист должен хорошо знать требования ГОСТов, действующих в его отрасли. Эти знания и навыки необходимы и при изучении общеинженерных и специальных дисциплин.

Система автоматизированного проектирования (САПР) родилась в 60-е годы прошлого века, но лишь с бурным развитием вычислительной техники последнего десятилетия, стало возможным создание аппаратных и программных средств машинной графики. В настоящее время идет интенсивная работа по созданию искусственного интеллекта.

Полный переход на автоматизированное проектирование позволит уменьшить время создания чертежей и иной конструкторско-технологической документации, а также повысить качество выполнения документов. Конструкторские документы, выполненные, традиционным способом с помощью карандаша и ватмана свидетельствуют, о низкой производственно-технологической базе предприятия, у которого мало шансов в борьбе за крупные заказы машиностроительной продукции и выполнении строительных работ.

За последние годы в нашей стране произошли кардинальные изменения в области систем автоматизированного проектирования (САПР). Сегодня тот кто не работает с САПР, либо ничего не проектирует, либо не смотрит в будущее, которое требует применения новых методов проектирования, как в трёхмерном моделировании, так и в обычном двухмерном черчении.

САПР используется во многих отраслях: в автомобилестроении, судостроение, авиастроении, архитектуре, в научных исследованиях и др. областях. Современные графические программы для САПР позволяют создавать трёхмерные модели, получать плоскостные и фотореалистические изображения проектируемых объектов. Электронная модель объекта может использоваться в качестве исходных данных для прочностных и деформационных расчётов. Кроме того, САПР позволяют повысить качество и скорость проектирования. Поэтому важное значение приобретает оптимизация перехода от первоначальной идеи к конечному результату.

После выполнения в нашей стране персональных компьютеров (ПК) с хорошим унифицированным программным обеспечением таким как AutoCAD, ArhiCAD пользователям стало понятно, что не всегда нужно знать физический принцип работы компьютера, а следует лишь грамотно им пользоваться.

Программное обеспечение САПР находится в динамическом развитии. Действительно, каждая компания, разрабатывающая программы САПР практически ежегодно выпускает новые версии, в которых учитывается изменение аппаратного обеспечения и результаты достижений вычислительной геометрии.

Машинная графика является синтезом научных знаний, полученных в таких фундаментальных науках, как аналитическая и комбинаторная геометрия, линейная алгебра и вычислительная математика, геометрическая оптика, информатика и информационные технологии.

Система САПР построена таким образом, что не требует специальных знаний и навыков в области компьютерной техники, программирования и математического моделирования. Единственное требование системы САПР, как и любого другого программного обеспечения: пользователь должен быть специалистом или должен хотеть изучить определенную предметную область.

При работе с редактором AutoCAD студент оперирует с такими понятиями конструкторского документа, как чертёж, вид, основная надпись, технические требования, шероховатость, размер, допуск и т.д., что позволяет эффективно и просто создавать и редактировать изображения; аппарат вспомогательных построений для имитации работы «в тонких линиях»; полуавтоматическое формирование таблиц; автоматическая простановка допусков к размерам т.д.

С внедрением и расширением сферы применения САПР потребность в профессиональном мастерстве чертежников и конструкторов не может отпасть или сократиться. Работа с компьютером требует от конструктора безупречного владения техникой выполнения чертежных работ, знания правил оформления конструкторской документации, особой геометрической подготовки, обостренного чувства пространственных форм и комбинационного мышления. Поэтому AutoCAD рассматривается как совершенный инструмент чертежника и конструктора, обеспечивающий современный уровень подготовки производственной графической и текстово-графической документации, ее хранение, передачу и размножение. Следует обратить внимание на то, что ряд часто повторяющихся операций выполнения чертежа в редакторе AutoCAD выполняются полуавтоматически в соответствии с требованиями ЕСКД и СПДС: нанесение размеров, сопряжения, штриховка, изображение резьбы и т.д.

Чертежно-конструкторский редактор AutoCAD как современный чертежный инструмент освобождает студента от утомительных операций выполнения чертежа, обеспечивая при этом высокое качество выполняемых графических работ. Работа с САПР в курсе проектирования позволяет студента реализовать свои идеи: представив себе вид разрабатываемого задания, детали механизма студенту не следует опасаться, что одно его неверное движение заставит выполнять работу заново.

Навыки, приобретенные студентами при обучении с помощью AutoCAD должны стать важным моментом в овладении профессиональной компетентности будущих специалистов.

Однако стандартная установка AutoCAD не содержит базы строительных элементов и штриховок, которые применяются на строительных чертежах. Поэтому возникла необходимость наработки библиотеки элементов для автоматизации строительного черчения.

Цель данного дипломного проекта - Создание библиотеки строительных элементов для САПР учебного процесса ГБОУ СПО НСО «НППК».

Для этого надо решить следующие задачи:

. Анализ литературы по вопросу дипломной работы.

. Создание библиотеки строительных элементов и штриховок.

. Разработка технологии работы с пользовательскими штриховками и блоками элементов.

. Разработка руководства системного администратора и пользовательской документации.



1. Техническое задание


.1 Введение


·Наименование программного продукта или программы.

·Библиотека строительных элементов

·Краткая характеристика области применения.

·Библиотека строительных элементов необходима для автоматизации выполнения строительных чертежей в учебном процессе ГБОУ СПО НСО «НППК».


.2 Основания для разработки


·Основанием для проведения разработки является задание на дипломный проект от 30.12.2011 г. приказ 310 о.д.

·Наименование и условное обозначение разработки.

Папка «САПР».


.3 Назначение разработки


Функциональное назначение.

·Библиотека строительных элементов выполнена в виде набора файлов, содержащих строительные элементы и строительные штриховки, собранных в две папки «штриховки» и «строительные элементы».

·Эксплуатационное назначение.

·Библиотека строительных элементов предназначена для эксплуатирования на персональном компьютере.


1.4 Требования к продукту


·Требования к функциональным характеристикам.


.5 Состав выполняемых функций


·Библиотека должна подгружаться в программу AutoCAD.

·Штриховки должны отображаться в закладке пользовательские

·Строительные элементы должны вставляться, как блоки, и иметь возможность масштабирования.


.6 Организация входных данных


·Отсутствует.


.7 Организация выходных данных


·Библиотека организованна в виде папки САПР, которая содержит две папки «штриховки» и «строительные элементы».


.8 Временные характеристики


·Определяются временем, которое используется для выполнения строительных чертежей с помощью программы AutoCAD.


.9 Требования к надежности


·Требования к обеспечению надёжного функционирования.

·Безошибочная загрузка штриховок и строительных элементов в программу AutoCAD.

1.10 Время восстановления после отказа


·Определяется квалификацией пользователя или администратора.


.11 Некорректные действия пользователя


·Удаление папки

·Изменение настроек AutoCAD.


.12 Условия эксплуатации


·Климатические условия эксплуатации.

·При комнатной температуре и влажности не более 70% (условия обеспечивающие нормальное функционирование ПК).


.13 Требования к видам обслуживания


·Сопровождение библиотеки элементов производит системный программист.


.14 Требования к квалификации пользователя


·Базовые навыки работы с персональным компьютером умение работать с программой AutoCAD.


.15 Технические параметры


Программный продукт требует следующей технической конфигурации РС.

Типы поддерживаемых операционных систем:

·Семейство, операционных систем Windows, начиная с версии Windows 95, семейства операционных систем Linux и Mac.

·Процессор частотой: 450 Mhz.

·Обьём оперативной памяти: 124 Mb.

·Видеоадаптер с обьёмом памяти: 64 Mb.

·Место на жестком диске обьёмом: 1,5Гb.


.16 Программные требования


·Требования к информационной структуре и методам решения.

·Работа с библиотекой строительных элементов требует установки на компьютер программы AutoCAD не ниже 2008 версии.

·Требования к исходным кодам и языкам программирования.

·Библиотека строительных элементов создана с помощью программы AutoCAD 2008 версии.


.17 Требования к защите информации и программ


·Защита не предусмотрена.

·Требования к программным средствам, используемым программой:

·Работа с библиотекой строительных элементов требует наличия на компьютере программы AutoCAD не ниже 2008 версии.

·Требования к маркировке и упаковке.

·Требования к маркировке.

·Маркировка программного продукта - бумажный вкладыш.

·Требования к упаковке.

·Программный продукт храниться на CD диске в полиэтиленовом конверте.


.18 Транспортировка и хранение


·Условия транспортировки и хранения.

·Хранить при следующих параметрах окружающей среды.

·Т Влажность от 10% до 90%;

·Температура от -5°C до 55°C.


.19 Строго не рекомендуется


·Брать компакт-диск за записанную поверхность.

·Наносить на поверхность различные жидкости.

·Наклеивать на поверхность различные материалы.

·Подвергать воздействию загрязняющих веществ и агрессивных сред.

·Ронять, деформировать или подвергать механическому воздействию.

·Рисовать или делать записи пишущими предметами специально не предназначенными для компакт-дисков.

·Подвергать диск воздействию прямых солнечных лучей.


.20 Требования к программной документации


·Состав программной документации.

·Техническое задание, руководство по сопровождению, руководство пользователя.


.21 Технико-экономические показатели


·Экономическая эффективность.


Таблица 1. Календарный план работ

№Наименование работФИО исполнителяДата выполненияОтметка о выполнении1Изучить литературу по теме дипломной работыМузина Г.Ф.21.03 - 30.04.12 г.ü 2Создать чертежи строительных элементовМузина Г.Ф.01.04-16.04.12 г.ü 3Подбор штриховок, применяемых в строительствеМузина Г.Ф.16.04. - 25.04.12 г.ü 4Создать Библиотеку строительных элементов и штриховокМузина Г.Ф.25.04. - 15.05.12 г.ü 5Выполнить тестирование и отладкуМузина Г.Ф.25.05. - 03.06.12 г.ü 6Оформить документацию пользователяМузина Г.Ф.15.05. - 03.06.12 г.ü 7Разработать мероприятия, обеспечивающие оптимальные условия зрительной работы на ПЭВММузина Г.Ф.03-06. - 05.06.12 г.ü

Порядок контроля и приёмки

Виды испытаний: проверка запуска библиотеки, наличие всех необходимых элементов, штриховок, загрузка элементов в поле чертежа.

Общие требования к приёму работы: в случае обнаружения ошибок в программе, разработчик обязуется устранить их в течение трех дней.


2. Исследовательский раздел


.1 Исследование предметной области


Основным назначением САПР является обеспечение разработки проектного решения и выпуск соответствующей проектной документации. Различают следующие виды обеспечения.

·Математическое обеспечение САПР - математические модели, методики и способы их получения.

·Лингвистическое обеспечение САПР - языки программирования, используемые для создания компьютерных программ.

·Техническое обеспечение САПР - устройства ввода, хранения, обработки, вывода и передачи данных.

·Информационное обеспечение САПР - массивы информации, необходимой для разработки проектных решений и документации.

·Программное обеспечение САПР - совокупность используемых в процессе проектирования программных продуктов.

·Методическое обеспечение САПР - литература (нормативная документация, справочники, методики, руководства).

·Организационное обеспечение САПР - схемы распределения должностных обязанностей, инструкции для персонала.

Как известно, архитектурно-строительный проект содержит технико-экономические обоснования, расчёты, чертежи, макеты, сметы, пояснительные записки и другие материалы, необходимые для строительства или реконструкции зданий, сооружений и их комплексов. Так, например, проект промышленного здания включает: разработку задания на проектирование, технико-экономические расчёты, специальные части (технологическая, архитектурно строительная, генеральный план и транспорт, отопление и вентиляция, водопровод и канализация, теплоснабжение и электроснабжение, связь, сметы и экономические показатели).

Разработке проекта предшествует анализ проектной ситуации, включающий изучение исходных условий проектирования - социально экономических и технических требований, градостроительного и природного окружения, природно-климатических и гидрогеологических характеристик местности. Изучение перечисленных данных позволяет выбрать оптимальный вариант будущей постройки и разработать задание на проектирование. Только после этого этапа начинается выполнение детальной разработки проекта.

Автоматизация архитектурно - строительного проектирования состоит в применении информационных технологий и соответствующих компьютерных программ для выполнения проектных операций. Автоматизация возможна только при наличии однозначного описания последовательности и содержания отдельных проектных процедур и их связи. Суть автоматизированного проектирования состоит в разработке и реализации информационной модели проектируемого объекта, для чего необходимы соответствующие массивы информации, разработанные алгоритмы и программы для её обработки и представления результатов в соответствующем виде.

Центральным моментом в реализации САПР является взаимодействии человека и компьютерной техники, поскольку процесс проектирования, по сути, состоит в обмене информацией (сообщениями) между указанными субъектами процесса. На человека возлагаются творческие, креативные функции, а также управление процессом и принятие решений. Компьютер выступает в роли источника информации и советника при приёме решений человеком. Перечисленные в начале раздела семи видов обеспечения САПР и предназначены для поддержки четкого взаимодействия всех участников процесса автоматизированного проектирования, т.е. являются зоологом успешной реализации функций САПР.

В отечественной практике технология САПР использовалась для организации технологических линий автоматизированного проектирования в крупных проектных организациях с четкого разработанной технологией проектирования. В 90-е гг. ХХ в. за рубежом появились компьютерные программы, названия которых оканчивались на CAD, а их назначение было близко к назначению САПР. Причем основные этапы работы над проектом стало возможно выполнять в рамках одного программного пакета.

Название данного класса программ образовано от сокращённого английского словосочетания Computer Aided Drafting and Designe, что переводиться как (автоматизированное) черчение и проектирование с помощью компьютера. Основное назначение подобных систем также состоит в предоставлении пользователю средств создания компьютерной модели проектируемого объекта и выпуска соответствующей проектной документации. По своей сути - это графические редакторы с расширенными функциями, предназначенные для работы с векторной графикой, числовой и текстовой информацией.

В соответствии с принципами обработки графической информации CAD - системы имеют мощный расчетно-математический блок, позволяющий создавать трёхмерные компьютерные модели объектов любой сложности и производить их редактирование в реальном масштабе времени.

В настоящее время существует большое количество систем данного класса, предназначенных для проектирования объектов в различных отраслях. Часть из них - универсальные, например AutoCAD. Далее рассматриваются некоторые из наиболее широко используемых в практике архитектурно - строительного проектирования CAD - систем.


2.2 Программные средства для автоматизации строительного черчения


Среди программ для архитектурно-строительного проектирования доминируют продукты американской компании Autodesk. Самый популярный среди них - пакет автоматизированного проектирования AutoCAD. В настоящее время Выпущена версия программы AutoCAD 2008. Указанный пакет является универсальным и одинаково хорошо используется при проектировании и машиностроении и в строительстве. Основное назначение пакета - автоматизированное черчение на плоскости с функциями последующего моделирования объекта в трёхмерном (3D) пространстве.

AutoCAD Architectural Desktop

В целях расширения возможностей пакета AutoCAD в области архитектурного проектирования компаний Autodesk разработан программный пакет AutoCAD Architectural Desktop, позволяющий создавать «интеллектуальные», легко управляемые модифицируемые архитектурно-строительные объекты. Кроме того, указанный пакет обладает средствами концептуального проектирования и моделирования объектов.

Autodesk Architectural Desktop включает в себя полноценные возможности AutoCAD и обладает собственными функциями поддержки всех стадий проектирования. При помощи инструментов Architectural Desktop проектировщик последовательно проходит основные этапы проектирования, используя данные, заложенные на каждой предыдущих стадий. На начальном этапе выполняется концептуальное проектирование: создаётся архитектурная композиция - виртуальная модель проектируемого здания. В дальнейшем результат концептуального моделирования можно использовать для создания единой трёхмерной модели здания, которая служит основой для формирования всей выходной документации - спецификаций и плоских чертежей. Для проектирования используются так называемые интеллектуальные объекты, обладающие специальными свойствами, определяющими их поведение на чертеже. Все выходные данные динамически связаны с моделью и автоматически обновляются.

Дальнейшим развитием Autodesk Architectural Desktop является программа Autodesk Building Systems, предназначен для проектирования внутренних инженерных сетей. Обладая всеми средствами AutoCAD и Autodesk Architectural Desktop, она является мощным инструментом, включающим собственные модули для проектирования вентиляции и отопления, электрических сетей, водопровода и канализации.

Autodesk Architectural Studio

Ещё один пакет - Autodesk Architectural Studio - представляет собой инструмент концептуального проектирования и мультимедийной обработки проектных данных. Этот программный продукт предназначен для архитекторов и других профессионалов в сфере строительства, дизайна и архитектуры. Architectural Studio воссоздаёт инструменты и методы традиционной студии проектирования, повторяя в цифровом облике традиционную технику черчения от руки, принятую у художников и архитекторов, делая их работу более продуктивной. Прямое воздействие на объекты уникальными инструментами позволяет интуитивно почувствовать поведение объектов и управлять ими в реальном времени в любой точке мира благодаря веб - технологиям.

В самое последнее время на российском рынке CAD - продуктов появилась ещё одна программа от Autodesk - Revit Frchitecture (версии 2008 и 2009), которая автоматизирует все этапы проектирования - от проработки концептуальной основы до создания документации. Главной особенностью рассматриваемой системы является единая информационная модель здания, обеспечивающая связь всех видов модели и существенно упрощающая работу с документацией. Первоначальная концепция здания создаётся из простых формообразующих элементов, которые Revit Architecture, сначала преобразует в объекты архитектурной композиции, а затем трансформирует в объекты строительного конструирования - стены, скаты кровли, перекрытия и ограждающие конструкции. При визуализации проектов создаются точные изображения модели, способные взаимодействовать с приложением 3DS Max Desigh.

В отличие от системы AutoCAD, а так же от других CAD - систем, созданных для инженеров, а позднее приспособленных для архитектуры, программа ArchiCad (разработчик программы - венгерская компания Graphisoft) изначально была разработана для решения исключительно архитектурных задач. В результате такой узкой специализации программы архитекторы - профессионалы получили возможность работать в интуитивно понятной среде и с привычным для архитектора инструментарием. Пакет ArchiCad предназначен для автоматизации для архитектурно строительного проектирования и обладает широкими возможностями плоскостного и трёхмерного моделирования объекта. Рабочую среду системы ArchiCad образует мощный графический редактор с обширным набором инструментальных средств архитектурного проектирования. Эти средства дают возможность осуществлять проектирование, визуализация и анализ архитектурных проектов.

AutoCAD Architecture 2008

AutoCAD® Architecture - инструмент архитектора и проектировщика, знакомая рабочая среда которого и удобные средства проектирования позволяют создавать сложные модели, точные чертежи и отчеты-спецификации и гарантируют эффективный обмен данными. Использование общепризнанного формата файлов DWG обеспечивает согласованность совместной работы проектного коллектива. Интуитивно понятные инструменты побуждают работать более творчески, а встроенные средства визуализации позволяют создавать высококачественные презентации. AutoCAD Architecture обеспечивает четкую и слаженную совместную работу. Архитекторы, имеющие опыт работы в AutoCAD, быстро могут добиться значительного роста производительности.® Architecture - это лучший выбор для решения задач архитектурного проектирования и выпуска рабочей документации из программ на платформе AutoCAD®. В программе еще больше инструментов, которые позволяют автоматизировать трудоемкие задачи, ускоряя выпуск архитектурной документации.

Лучшее решение для архитекторов. Знакомая всем среда AutoCAD теперь наполнена специализированными инструментами для архитектурного проектирования и выполнения строительных чертежей.

Производительность с первой минуты. Не нужно продолжительного обучения для того, чтобы начать работать в AutoCAD Architecture, проектировщик сразу ощутит, насколько удобно и быстро ему удаётся создание планов, фасадов, разрезов и спецификаций.

Гибкость при внедрении. AutoCAD Architecture совместим с существующими методами управления проектом. Начав работу с простых функций, можно по мере освоения переходить к более сложным.

Эффективное взаимодействие. Улучшение взаимодействия с поставщиками и коллегами достигается за счет использования единого формата файлов DWG™ и применения встроенных средств тонирования для реалистичной визуализации проекта.

Проектировщики, знакомые с AutoCAD®, могут незамедлительно начать использовать AutoCAD Architecture для быстрого создания документации, чертежей и спецификаций. При этом обеспечивается автоматизация трудоемких координационных задач, что заметно уменьшает возможность появления ошибок.


Рисунок 2.3.1


Чтобы не тратить слишком много времени на подготовку рабочей документации, можно выполнение этих задач быстрее с помощью библиотеки условных обозначений AutoCAD Architecture и мощных средств нанесения надписей. С их помощью упрощается создание таких элементов оформления, как выносных надписей, легенд и ссылок на узлы. Всего несколько щелчков мыши - и элемент размещен.


Рисунок 2.3.2

Чтобы быстрее разработать план этажей, необходимо использовать при построениях интеллектуальные архитектурные объекты: стены, двери и окна, которые ведут себя на экране подобно своим реальным прототипам.


Введение В настоящее время темпы развития строительства требуют высокого уровня подготовки инженеров-строителей. В профессии инженера-строителя большу

Больше работ по теме:

КОНТАКТНЫЙ EMAIL: [email protected]

Скачать реферат © 2017 | Пользовательское соглашение

Скачать      Реферат

ПРОФЕССИОНАЛЬНАЯ ПОМОЩЬ СТУДЕНТАМ