Využíváme CAE nástroje ve výuce

Tags: CAE | VOŠ a SPŠ | Výuka | Žďár nad Sázavou

Na­sa­ze­ní mo­der­ních vý­vo­jo­vých po­stu­pů při zpra­co­vá­ní tech­nic­kých pro­jek­tů sebou při­ná­ší řadu za­jí­ma­vých mož­nos­tí. Jak ucho­pit práci s PLM ná­stro­ji pro tvor­bu di­gi­tál­ních pro­to­ty­pů ve výuce? Po­dí­vej­me se de­tail­ně­ji na jeden z pro­jek­tů, který vzni­kl na VOŠ a SPŠ ve Žďáru nad Sá­za­vou.

Před­sta­ve­ní zá­kla­dů práce s vý­vo­jo­vý­mi ná­stro­ji

Našim cílem bylo na ře­še­ní za­jí­ma­vé­ho tech­nic­ké­ho pro­blé­mu před­sta­vit na­sa­ze­ní CAE ná­stro­jů in­te­gro­va­ných v Au­to­de­sk In­ven­to­ru pro zpra­co­vá­ní rá­mo­vých kon­struk­cí a sou­čás­tí z ple­chu. Kon­cept vý­vo­jo­vé­ho úkolu byl roz­dě­len do ně­ko­li­ka sa­mo­stat­ných etap v roz­sa­hu při­bliž­ně šesti vy­u­čo­va­cích hodin plus dvě ho­di­ny vě­no­va­né tech­nic­ké vi­zu­a­li­za­ci a pre­zen­ta­ci s vy­u­ži­tím VR. Pro­jekt byl roz­pra­co­ván jako ote­vře­něj­ší téma s mož­nos­tí uži­va­tel­ské op­ti­ma­li­za­ce. De­fi­no­vá­ny byly pře­de­vším ome­zu­jí­cí roz­mě­ry a dis­po­zi­ce ře­še­ní.

Ote­vře­něj­ší téma pro zpra­co­vá­ní pro­jek­tu po­sky­tu­je řadu za­jí­ma­vých ře­še­ní

Práce s rá­mo­vý­mi kon­struk­ce­mi a sou­část­mi z ple­chu

Au­to­de­sk In­ven­tor má velmi dobře při­pra­ve­ny dva tech­nic­ké mo­du­ly pro kon­struk­ci rá­mo­vých kon­struk­cí a práci s ohý­ba­ný­mi sou­část­mi z ple­chu. Bylo nutné pře­dem vy­mys­let za­jí­ma­vé a ilu­stra­tiv­ní téma pro vy­u­ži­tí těch­to ná­stro­jů. Fi­nál­ní volba padla na zpra­co­vá­ní kon­strukč­ní­ho kon­cep­tu di­gi­tál­ní­ho pro­to­ty­pu obyt­né­ho pří­vě­su za osob­ní au­to­mo­bil. Zá­kla­dem práce bylo kon­cepč­ně při­pra­vit ře­še­ní pří­vě­su slo­že­né­ho ze tří zá­klad­ních kon­strukč­ních uzlů.
Hlav­ním kon­strukč­ním uzlem pro­jek­tu je rá­mo­vá kon­struk­ce zpra­co­va­ná s vy­u­ži­tím ske­le­tu tvo­ře­né­ho sku­pi­nou 2D a 3D ná­čr­tů. Tento po­stup je efek­tiv­ní i pro za­čí­na­jí­cí uži­va­te­le. Pri­már­ní 2D ge­o­me­t­rie na úrov­ni pra­cov­ních rovin ve 3D po­sky­tu­je do­sta­teč­ně ilu­stra­tiv­ní pro­stor pro pří­pra­vu po­třeb­ných vstup­ních in­for­ma­cí a za­čí­na­jí­cí uži­va­tel se v pro­sto­ro­vých pro­por­cích rámu pří­liš ne­ztrá­cí.

Data pro­jek­tu byla zpra­co­vá­na po­stu­py tech­nic­ké vi­zu­a­li­za­ce

Vý­cho­zí drá­to­vý ske­let je zá­kla­dem pro apli­ka­ci CAE po­stu­pů umožňují­cích ge­ne­ro­vat kom­plet­ní rá­mo­vou kon­struk­ci. Au­to­de­sk In­ven­tor má pro tyto účely při­pra­ve­ný ná­stroj, který je na­vá­zán přímo na da­ta­bá­zi nor­ma­li­zo­va­ných pro­fi­lů. Rám nelze v tomto pří­pa­dě pouze vy­ge­ne­ro­vat, ale také do­da­teč­ně mo­di­fi­ko­vat, což může být zá­sad­ní vý­ho­dou při op­ti­ma­li­za­ci tu­hos­ti a hmot­nos­ti fi­nál­ní­ho kon­strukč­ní­ho ře­še­ní. Vy­ge­ne­ro­va­né rámy lze ana­ly­zo­vat s vy­u­ži­tím FEM ná­stro­jů.

Dal­ším kro­kem v ře­še­ní je apli­ka­ce vir­tu­ál­ní re­a­li­ty

Dal­ším kro­kem ná­vr­hu pří­vě­su je vy­tvo­ře­ní jed­not­li­vých pa­ne­lů, které jsou ře­še­ny jako ohý­ba­né sou­čás­ti z ple­chu. Pa­ne­ly jsou vy­tvo­ře­ny jako sa­mo­stat­né sou­čás­ti ge­ne­ro­va­né z větší části jako mo­di­fi­ka­ce re­fe­renč­ní sou­čás­ti. Prak­tic­ky je tento po­stup snad­něj­ší a při vy­u­ži­tí plné pa­ra­me­t­ri­za­ce i rych­lej­ší. Lze tak vy­tvo­ře­ný rám v po­měr­ně krát­ké době uzavřít do po­do­by zá­klad­ní­ho kon­strukč­ní­ho ře­še­ní pro­por­cí obyt­né­ho pří­vě­su. Ča­so­vý plán pro pro­jekt umož­nil ve fi­ná­le do­kon­čit pouze zá­klad­ní kon­cept nos­né­ho pod­voz­ku pro pří­věs se zá­vě­sem kol a taž­ným za­ří­ze­ním.

Fi­nál­ní návrh jedné ze zpra­co­va­ných va­ri­ant

Kon­zul­ta­ce a pre­zen­ta­ce pro­jek­tu s vy­u­ži­tím tech­nic­ké vi­zu­a­li­za­ce a VR

Sou­čás­tí roz­sáh­lej­ších vý­u­ko­vých pro­jek­tů u nás na škole je přímé vy­u­ži­tí metod prů­mys­lo­vé vi­zu­a­li­za­ce a v po­sled­ních ně­ko­li­ka le­tech také vir­tu­ál­ní re­a­li­ty. Vý­stu­py jsou zpra­co­vá­ny na zá­kla­dě kon­cep­tu, který máme pro tyto úlohy při­pra­ven. V po­sled­ním roce jsme zá­sad­ně po­sí­li­li na­sa­ze­ní vy­so­ce vý­kon­ných gra­fic­kých ak­ce­le­rá­to­rů řady RTX ve spo­je­ní s vý­po­čty pre­zen­ta­cí a zob­ra­zo­vá­ním VR stu­dií. Stu­den­ti si tam mají mož­nost zpra­co­vat vi­zu­ál­ně své pro­jek­ty oprav­du na vy­so­ké re­pre­zen­ta­tiv­ní úrov­ni a vy­u­ží­va­jí těch­to po­stu­pů jak na úrov­ni výuky a roč­ní­ko­vých prací, ale také na­pří­klad ve stře­do­škol­ské od­bor­né čin­nos­ti, sou­tě­žích nebo v ma­tu­rit­ních pro­jek­tech.

Pro více in­for­ma­cí o na­šich pro­jek­tech ve výuce na­vštiv­te www.spszr.cz.