Zur Verkürzung der Produktentwicklungszeit durch Simulation müssen Produktdatenmodelle, Methoden und Engineeringwerkzeuge auf die CAD-gestützte Prozeßkette von Konstruktion und Entwicklung abgestimmt werden. Dazu wird ein systemunabhängiger Ansatz zur featurebasierten, CAD-integrierten Bewegungssimulation mechanischer Systeme vorgestellt. Aufbauend auf einer Analyse der für die Bewegungsanalyse wichtigen Elemente von Mehrkörpersystemen und ihrer mathematischen Beschreibung werden die wichtigen Elemente Koordinatensystem, Starrkörper, Gelenk und Kraft klassifiziert und hierarchisch strukturiert. Anschließend erfolgt eine Analyse der Geometriemodelle von CAD-3D-Systemen. Für die Modellierung von Mehrkörpersystemen im CAD-3D-System wird darauf aufbauend ein objektorientiertes Datenmodell entwickelt, welches weitgehend systemunabhängig und selbsterklärend auf der Ebene der Systemanwender eine Modellierung für die Bewegungssimulation erlaubt. Zur grafischen Darstellung und interaktiven Modifizierung weist dieses Datenmodell Klassen für Geometrie und Darstellung der Koordinatensysteme, Gelenke und Kraftelemente auf, die damit technological features im CAD-System darstellen. Die Realisierung des Datenmodells als standardisierte Klassen- und Methodenbibliothek DAMOS-C und die nachfolgende Integration in ein CAD-3D-System sowie ein neuentwickeltes 3D-Modellierungssystem für Mehrkörpersysteme zeigt den Vorteil des systemübergreifenden Ansatzes. Am Beispiel eines Kurbeltriebs sowie eines Fahrzeugmodells wird der Modellierungsvorgang im CAD-3D-System veranschaulicht. Nichtgeometrische Modellelemente auch für mechatronische Systeme bleiben während der CAD-3D-Modellierung erhalten und gewährleisten damit eine Integration von gestalt- und funktionsorientierten Modelldaten in den Produktentwicklungsprozeß.
Featurebasierte Modellierung zur CAD-integrierten Bewegungssimulation mechanischer Systeme
1997
22 Seiten, 19 Bilder, 21 Quellen
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch
Simulationsprogramm , rechnerunterstützter Entwurf , Produktentwicklung , rechnerunterstützter Produktentwurf , Fahrzeug , Konstruktionssystematik , Mechatronik , Bewegungsablauf , dynamisches Verhalten , Kinematik , Bahn (Verkehr) , dreidimensionale Darstellung , Werkstückgeometrie , Datenorganisation , Informationssystem , Kurbeltrieb , Datenmodell , Mehrkörpersystem
Versuchsgestuetzte Modellierung mechanischer Systeme
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