POWRÓT

NAUKA O MATERIAŁACH

Wspomaganie projektowania materiałowego. Literatura - Cezary Orłowski, Jerzy Lipski, Andrzej Loska, Informatyka i komputerowe wspomaganie prac inżynierskich.


Spis treści rozdziału - tutaj kliknij

Klasyfikacja systemów CAMD
Przykłady systemów CAMD
Ocena funkcjonalna i użytkowa systemów CAMD

 

Klasyfikacja systemów CAMD

   


   Rozwój techniki prowadzi do powstawania nowych materiałów konstrukcyjnych, do zastosowań w różnych dziedzinach przemysłu, do których należy zaliczyć przemysły: elektromaszynowy, energetyczny, chemiczny, metalowy, samochodowy, lotniczy i medyczny. Każdy materiał inżynierski charakteryzuje się bardzo dużą liczbą opisujących go danych, wśród których znajdują się informacje dotyczące: składu chemicznego, właściwości fizycznych i mechanicznych, w tym właściwości wytrzymałościowych w niskiej i wysokiej temperaturze, obróbki cieplnej i plastyczniej oraz zastosowania. Analiza bardzo dużej liczby danych przy doborze materiału inżynierskiego lub jego zamiennika wymaga odpowiedniego oprogramowania, które stanowi duże usprawnienie pracy każdego inżyniera. Obecnie inżynierowie mogą korzystać z wielu:

  • darmowych serwisów baz danych właściwości materiałów, m.in. na stronach internetowych www.matweb.com i www.azom.com;
  • płatnych serwisów: www.totalmateria.com;
  • komercyjnego oprogramowania CES Edupack;
  • podręczników i książek.

   Wśród wymienionych serwisów, zamieszczonych na stronach internetowych, na uwagę zasługuje www.matweb.com, który zawiera podstawowe dane dotyczące właściwości materiałowych w postaci stabelaryzowanej oraz możliwość wyszukiwania materiału na podstawie trzech parametrów wytrzymałościowych. Program CES Edupack oprócz informacji dotyczących właściwości materiałowych zawiera szereg pomocy dydaktycznych i narzędzi do komputerowego wspomagania doboru materiałów (CAMS).
   Z punktu widzenia funkcjonalności można wyróżnić cztery grupy systemów informatycznych wspomagających dobór materiału konstrukcyjnego przez konstruktora:

  • bazy danych przygotowane przez producenta określonej grupy materiałów, zawierające tabele odmian tych materiałów różniących się istotnymi dla konstrukcji wartościami wybranych cech, udostępniane w formie arkusza kakulacyjnego lub wydruku tabeli;
  • programy selekcjonujące materiał z bazy zawierającej mapy własności wybranej grupy materiałów (CAMS - ang. Computer Aided Material Selection); w wyniku selekcji otrzymujemy podzbiór materiałów spełniających zadane kryterium.
  • programy bazodanowe, wykorzystujące obszarne bazy wielu grup materiałowych o zaawansowanych algorytmach zapewniających wielokryteryjny wybór materiałów, pozwalające na interaktywne sterowanie kryteriami wyboru i zakresami dopuszczalnych wartości parametrów (CAMD);
  • programy prognozujące parametry materiału na podstawie składu chemicznego lub parametrów obróbki technologicznej, oparte na sieciach neuronowych, pozwalające na symulację efektów wybranych zabiegów technologicznych dla określonego materiału.

Do góry


 

Przykłady systemów CAMD

   

   Program CAMS, to narzędzie komputerowe do wspomagania doboru materiałów inżynierskich, zawierające bardzo dużą liczbę informacji i właściwości, różnych materiałów metalowych. Zgromadzona ilość danych, przedstawiona w postaci tabelarycznej i graficznej może być wykorzystywana przez inżynierów zarówno w przemyśle, jak też w jednostkach naukowo-badawczych. Rozszerzenie programu CAMSS 2016 o wspomniane wyżej materiały edukacyjne, daje możliwość wykorzystania oprogramowania podczas prowadzenia zajęć dydaktycznych w szkolnictwie wyższym.
Zastosowanie zaawansowanych metod filtracji bazy danych CAMSS 2016 dodatkowo umożliwia:

  • dobór materiału inżynierskiego zapewniającego najkorzystniejsze właściwości elementu konstrukcyjnego, funkcjonalnego lub narzędzia;
  • dobór zamiennika danego materiału;
  • identyfikację materiału na podstawie składu chemicznego lub właściwości mechanicznych i fizycznych.

Program EQUIST to komputerowa baza stali znormalizowanych, zawierająca informacje ponad 24300 gatunków stali znormalizowanych z 23 krajów opisanych jednostki normalizacyjne z 23 krajów oraz przez organizacje międzynarodowe (ISO, CEN), a także stale opisane przez producentów stali. Program umożliwia:

  • identyfikację stali (EN, AFNOR, ASTM, BS, DIN, GOST, JIS, MSZ, UNE, itp.)
  • dobór zamienników stali z innych krajów;
  • baza zawiera także parametry określające parametry spawalności;
  • obsługę i poszerzenie baza danych;
  • ocenę odporności na korozję stali na określone media chemiczne;

Do góry


 

Ocena funkcjonalna i użytkowa systemów CAMD

   


   Oceniając aktualny stan i trendy rozwojowe w obszarze oprogramowania wspomagającego dobór materiałów konstrukcyjnych przez konstruktora można stwierdzić, że:

  • jądrem takich systemów są bazy danych i to właśnie od ich zawartości - zarówno w odniesieniu do liczby rekordów, jak i szczegółowości opisu materiałów - zależą potencjalne możliwości programu CAMD;
  • spotyka się rozwiązania baz danych zawierających tylko jeden typ materiału, np. tylko stal lub tylko tworzywa sztuczne; rozwiązanie takie może być podstawą do budowy narzędzia informatycznego wspierającego konstruktora w wąsko wyprofilowanej dziedzinie, jednakże może to służyć do budowy bardziej uniwersalnego systemu CAMD, opartego na konstrukcji modułowej;
  • istotną funkcjonalność wnoszą do oferowanych aplikacji technologie Web2.0; program bazodanowy wykorzystujący usługi sieciowe może integrować wiele baz danych rozmieszczonych na wielu serwerach internetowych; dane zawarte w tych bazach są aktualniejsze niż zakupione wraz z programem, gdyż dba o to producent lub deweloper reprezentujący grupę producentów;
  • można zauważyć grupę rozwiązań funkcjonalnych, które z punktu widzenia użytkownika, dostarczają informacji nie tylko o cechach materiału, ale i o formie konstrukcyjnej w jakiej występuje (np. kształtowniki, rury, ....)
  • coraz częściej można znaleźć ofert programów stosujacych sieci neuronowe do prognozowania np. właściwości mechanicznych materiału po obróbce cieplnej z zadanymi parametrami lub właściwości stopu zawierającego składniki w określonej proporcji;
  • z punktu widzenia szybkości pozyskiwania informacji i jej wizualizacji istotne są mechanizmy obsługi baz danych oparte na językach zapytań, takich np. jak SQL lub MySQL. Funcjonalność programów CAMD w dużej mierze zależy od możliwości zaimpletowanego systemu zarządzania bazą danych DBMS.

Do góry


   

 

 (C) 2010 - 2019 Wydział Przyrodniczo - Techniczny KPSW. All Rights Reserved