CAD/CAM/CAE-система для изготовления конструкций из волокнистых композиционных материалов методом 3D-печати


DOI: 10.34759/trd-2022-126-21

Авторы

Денискина Г. Ю.

Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет), Волоколамское шоссе, 4, Москва, A-80, ГСП-3, 125993, Россия

e-mail: dega17@yandex.ru

Аннотация

Рассмотрена задача разработки и реализации CAD/CAM/CAE-системы для изготовления конструкций из волокнистых композиционных материалов методом 3D-печати. Приведены общая организация системы и назначение её функциональных модулей. Показаны преимущества разработанного математического и программного обеспечения системы для создания цифровых двойников, позволяющих создавать управляющие программы и проводить виртуальное моделирование процесса 3D-печати при изготовлении изделий сложной геометрической формы, определять рациональные схемы армирования печатных композитных конструкций и оптимальные режимы печати.

Ключевые слова:

CAD/CAM/CAE-системы, композиционные материалы, 3D-печать, цифровые двойники, вейвлет-анализ

Библиографический список

  1. Lepik U., Hein H. Haar wavelets with applications, Springer, 2014, 207 p.
  2. Битюков Ю.И., Платонов Е.Н. Применение вейвлетов для расчета линейных систем управления с сосредоточенными параметрами // Информатика и ее применения. 2017. Т. 11. № 4. С. 94-103.
  3. Bityukov Yu.I., Akmaeva V.N. The use of wavelets in the mathematical and computer modelling of manufacture of the complex-shaped shells made of composite materials // Bulletin of the South Ural State University. Ser. Mathematical Modelling, Programming and Computer Software, 2016, vol. 9, no. 3, pp. 5–16. DOI:10.14529/mmp160301
  4. Finkelstein A. Multiresolution curves // Proceedings ACM SIGGRAPH, 1994, pp. 261 — 268. DOI:10.1145/192161.192223
  5. Lounsbery M., DeRose T.D., Warren J. Multiresolution Surfaces of Arbitrary Topological Type // ACM Transactions on Graphics, 1997, vol. 16, no. 1, pp. 34-73.
  6. Frazier M.W. An introduction to wavelets through linear algebra, Springer. 1999, 503 p.
  7. Марчук Г.И., Акилов Г.П. Методы вычислительной математики: учебное пособие. — М.: Наука, 1989. — 744 с.
  8. Matsuzaki Laboratory. URL: https://www.rs.tus.ac.jp/rmatsuza/index.html
  9. Васильев В.В. Механика конструкций из композиционных материалов. — М.: Машиностроение, 1988. — 272 с.
  10. Лаврентьев М.А., Шабат Б.В. Методы теории функций комплексного переменного. — М.: Наука, 1973. — 736 с.
  11. Чигринец Е.Г., Родригес С.Б., Заболотний Д.И., Чотчаева С.К. Численное моделирование температурных полей в полимерном композите // Труды МАИ. 2020. № 116. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=121111. DOI: 10.34759/trd-2021-116-17
  12. Локтева Н.А., Иванов С.И. Шумопоглощающие свойства однородной пластины с произвольными граничными условиями под воздействием плоской гармонической волны в акустической среде // Труды МАИ. 2021. № 117. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=122234. DOI: 10.34759/trd-2021-117-05
  13. Маскайкин В.А. Численный метод исследования температурных режимов неоднородного, структурированного тела // Труды МАИ. 2020. № 115. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=119976. DOI: 10.34759/trd-2020-115-19
  14. Григорьева А.Л., Хромов А.И., Григорьев Я.Ю. Растяжение плоского образца в условиях плоского напряженного состояния при различных полях скоростей перемещений // Труды МАИ. 2020. № 111. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=115109. DOI: 10.34759/trd-2020-111-1
  15. Кривень Г.И., Маковский С.В. О демпфирующих свойствах вискеризованного слоя в модифицированных волокнистых композитах // Труды МАИ. 2020. № 114. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=118729. DOI: 10.34759/trd-2020-114-03
  16. Битюков Ю.И., Денискин Ю.И. Применение вейвлетов Хаара при разработке схемы армирования конструкций из композитов // Компетентность. 2016. № 9–10 (140-141). C. 73 — 79.
  17. Битюков Ю.И., Калинин В.А. Применение вейвлетов в системах автоматизированного проектирования // Труды МАИ. 2015. № 84. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=63148
  18. Битюков Ю.И., Денискин Ю.И., Денискина Г.Ю. Применение сплайн-вейвлетов для анализа выходных процессов многомерных нестационарных линейных систем управления // Динамика систем, механизмов и машин. 2017. Т. 5. № 4. С. 117–127. DOI: 10.25206/2310-9793-2017-5-4-117-127
  19. Cavaretta A.S., Dahmen W., Micchelli C.A. Stationary Subdivision Schemes // Memoirs of the American Mathematical Society, 1991, vol. 93, no. 453, pp. 186.
  20. Schröder P., Sweldens W. Spherical wavelets: efficiently representing functions on the sphere // Proceedings of the 22nd Annual Conference on Computer Graphics and Interactive Techniques, 1995, pp. 161–172. DOI: 10.1145/218380.218439
  21. Storn R., Price K. Differential Evolution — a Simple and Efficient Heuristic for Global Optimization over Continuous Spaces // Journal of Global Optimization, 1997, no. 11, pp. 341–359. DOI: 10.1023/A:1008202821328
  22. Deniskina G.Y., Deniskin Y.I., Bityukov Y.I. About Biortogonal Wavelets, Created on the Basis of Scheme of Increasing of Lazy Wavelets // Advances in Automation II. RusAutoConf 2020. Lecture Notes in Electrical Engineering Springer, Cham, 2021, vol. 729, pp. 173–181. DOI: 10.1007/978-3-030-71119-1_18.
  23. Новиков И.Я., Протасов В.Ю., Скопина М.А. Теория всплесков. — М.: ФИЗМАТЛИТ, 2005. — 612 c.
  24. Deniskina G.Y., Deniskin Y.I., Bityukov Y.I. About Some Computational Algorithms for Locally Approximation Splines, Based on the Wavelet Transformation and Convolution // Advances in Automation II. RusAutoConf 2020. Lecture Notes in Electrical Engineering. Springer, Cham, 2021, vol. 729, pp. 182–191. DOI: 10.1007/978-3-030-71119-1_19.
  25. Yamanaka Y., Todoroki A., Ueda M., Hirano Y., Matsuzaki R. Fiber Line Optimization in Single Ply for 3D Printed Composites // Open Journal of Composite Materials, 2016, vol. 6, no. 4, pp. 121–131. DOI: 10.4236/ojcm.2016.64012.

Скачать статью

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 2000—2024

 Вход