Đề cương môn học CADCAE

Câu hỏi ôn tập Câu 1 Trình bày ý nghĩa của việc phát triển sản phẩm? Ý nghĩa của việc phát triển sản phẩm Sản phẩm có hình dáng, mẫu mã đẹp, chất lượng cao, giá thành hợp lí đó là nền tảng cho sự tồn tại và phát triển của một ngành sản xuất Nếu công việc thiết kế sản phẩm trong một nền sản xuất công nghiệp không tốt thì chúng ta sẽ rơi vào những tình trạng sau + Sản xuất thủ công, bán sức lao động + Vi phạm luật bản quyền do “copy” sản phẩm + Dùng công nghệ mới hiện đại để sản xuất những sản p.

Câu hỏi ơn tập Câu 1: Trình bày ý nghĩa việc phát triển sản phẩm? * Ý nghĩa việc phát triển sản phẩm: - Sản phẩm có hình dáng, mẫu mã đẹp, chất lượng cao, giá thành hợp lí tảng cho tồn phát triển ngành sản xuất - Nếu công việc thiết kế sản phẩm sản xuất cơng nghiệp khơng tốt rơi vào tình trạng sau: + Sản xuất thủ cơng, bán sức lao động + Vi phạm luật quyền “copy” sản phẩm + Dùng công nghệ sản xuất sản phẩm cũ, chất lượng, giá trị kinh tế thấp => Tăng doanh thu, đáp ứng kỳ vọng khách hàng, thúc đẩy tăng trưởng, tạo lợi cạnh tranh, tăng giá trị cho khách hàng, Câu 2: Trình bày quy trình phát triển sản phẩm? * Quy trình phát triển sản phẩm: Bước 1: Lên ý tưởng: - Ở bước này, cần tìm kiếm ý tưởng cho sản phẩm cách có hệ thống Bước 2: Sàng lọc ý tưởng: - Ta chọn lọc nhiều ý tưởng bước để chọn số ý tưởng khả thi Việc loại bỏ ý tưởng chưa đủ tốt quan trọng, chi phí cho phát triển sản phẩm tăng nhiều giai đoạn sau Do đó, doanh nghiệp nên thực thi ý tưởng có khả quan tạo lợi nhuận Bước 3: Phát triển thử nghiệm concept: - Concept coi phiên mô tả chi tiết cac ý tưởng trên, hiểu theo góc nhìn từ phía người tiêu dùng Bước 4: Phát triển chiến lược Marketing: - Một chiến lược tiếp thị đầy đủ cần bao gồm phần: + Mô tả thị trường mục tiêu: đề xuất giải pháp giá trị (value proposition), mục tiêu doanh thu, thị phần lợi nhuận vài năm đầu + Phác thảo kế hoạch giá kênh phân phối ngân sách marketing + Kế hoạch bán hàng dài hạn , mục tiêu lợi nhuận, chiến lược Marketing Mix (4P) Bước 5: Phân tích kế hoạch tài chính: -Đánh giá mức độ hấp dẫn khả kinh doanh sản phẩm mới, việc đánh giá doanh số, chi phí, dự báo lợi nhuận để phân tích xem liệu yếu tố có thỏa mãn với mục tiêu công ty hay không Bước 6: Phát triển sản phẩm: -Sản phẩm cần phải phát triển thành vật chất để bảo đảm ý tưởng thực khả thi thị trường Bước 7: Thử nghiệm phạm vi giới hạn: -Trong giai đoạn này, sản phẩm, kế hoạch marketing thử nghiệm thị trường giả lập Doanh nghiệp có hội thử nghiệm tất yếu tố trước định đầu tư đầy đủ Bước 8: Thương mại hóa: -Sau bước kể trên, cơng ty định nên mắt sản phẩm hay không Nếu có bước cuối tung sản phẩm thị trường Câu 3: Phân tích tiêu chí đánh giá thành cơng q trình phát triển sản phẩm? Các tiêu chí đánh giá thành cơng q trình phát triển sản phẩm: * Đánh giá theo quan điểm người thiết kế - Người thiết kế quan tâm trước hết đến tính sản phẩn, đạt 90 đến 95% tính coi việc thiết kế thành cơng - Tham gia vào nhiệm vụ đánh giá có người đề nhiệm vụ thiết kế, xu hướng họ xem xét, đòi hỏi cao tính sản phẩm, viêc giúp cho sp phát triển không ngừng - Tuy nhiên yêu cầu thiết kế thường trái ngược Thể rõ ở: + Khả tốt + Kết cấu phải đơn giản + Giá thành phải rẻ - Ví dụ đơn giản bút lông ngỗng với bút máy đại, giá thành bút lông ngỗng rẻ chất lượng ko thể so với bút đại => Do người thiết kế phải biết cân giá với chất lượng để đảm bảo vừa ý người tiêu dùng + Người sử dụng thích “ đơn giản- rẻ tiền”, trước hết tiêu chí rẻ tiền để phù hợp với kinh tế khó khăn - Điều quan trọng người thiết kế ln ln hồn thiện sản phẩn để seri sản phẩm sau tốt * ĐÁNH GIÁ SẢN PHẨM THEO QUAN ĐIỂM CỦA NGƯỜI SỬ DỤNG - Một sản phẩm thành công đưa ngồi thị trường phải người sử dụng đón nhận - Người sử dụng không đánh giá theo quan điểm người thiết kế mà họ đánh giá theo cách mà sử dụng VD: Người ta mua máy sấy tóc, lại dùng cho việc khác ( làm dẻo miếng nhựa, sấy khô đồ…) - Nên đánh giá không đánh giá thực tế sản phẩm => Bởi vậy, tham khảo ý kiến đánh giá sản phẩm người sử dụng, cần phải có cách sàng lọc hợp lý để tiếp thu có lợi cho cơng việc thiết kế Câu 4: Trình bày nguyên tắc chung thiết kế kết cấu? * Các nguyên tắc chung thiết kế kết cấu: Khi thiết kế kết cấu sản phẩm người thiết kế phải ý tới số nguyên tắc chung việc thiết kế để tránh thiếu sót khơng đáng có Có thể nêu nguyên tắc sau: - Người thiết kế: người thiết kế cần đưa yêu cầu kinh tế sản phẩm lên vị trí quan trọng sau yêu cầu kỹ thuật,trong tính tốn, chọn lựa khơng rời bỏ tính kinh tế - Tăng tối đa mức độ tự động hóa viêc sử dụng sản phẩm, giảm tối đa can thiệp người việc điều chinh làm việc sản phẩm - Nâng cao tính vạn sản phẩm, người thiết kế cần đưa vào sản phẩm kết cấu cho phép tháo, lắp cụm, cấu để hình thành máy phụ tăng cường tính kỹ thuật sản phẩm - Một sản phẩm công nghiệp đại thiết kế theo tính hợp thể, nghĩa sản phẩm hình thành từ cụm, cấu độc lập - Các bề mặt làm việc sản phẩm cần phải thiết kế dạng chi tiết lắp ghép, thay dễ dàng, tránh dùng trực tiếp bề mặt thân máy thiết bị làm bề mặt làm việc - Khi thiết kế phải đảm bảo khả lắp lẫn chi tiết có tên gọi, mã số sản phẩm Loại trừ việc chọn lắp sửa lắp - Cần phải thiết kế phần tử định vị kết cấu lắp ráp để tránh việc lắp sai vị trí phải điều chỉnh vị trí hai chi tiết lắp ráp - Đối với máy móc thiết bị có khả bị tải sử dụng, người thiết kế cần phải có kết cấu giới hạn tải, kết cấu bảo vệ, kết cấu tự động điều chỉnh để phòng ngừa tải - Trong hệ thống dẫn động điều khiển cần có kết cấu bảo vệ,kết cấu khóa liên động, kết cấu chống tác động vô thức để bảo vệ sản phẩm không bị hư hỏng việc sử dụng không thành thạo, người sử dụng cẩu thả tác động ngẫu nhiên, vơ tình người khơng có trách nhiệm sử dụng - Tất kết cấu sản phẩm phải có tính cơng nghệ cao Ở cần phải phân biệt rõ ràng “tính cơng nghệ cao” – khơng phải khơng đồng nghĩa với “đơn giản hóa” - Tận dụng triệt để cấu, chi tiết, phận quy chuẩn hóa, tiêu chuẩn hóa việc thiết kế để tăng tính kinh tế sản phẩm - Khi thiết kế chi tiết sản phẩm cần ý đưa chi tiết dạng gia công không phoi như: đúc ( đúc khuôn cắt, đúc khuôn kim loại, đúc áp lực) rèn, dập - Trong máy, thiết bị tự động cần thiết kế kết cấu liên động để cần thiết điều chỉnh dẫn động tay - Cần thiết kế kết cấu phòng ngừa người sử dụng làm cho máy, thiết bị quay ngược chiều quay gây hư hỏng - Tăng cường trang bị cho sản phẩm thiết bị báo cho người sử dụng biết tình trạng hoạt động sản phẩm đèn hiệu, loại động hồ âm - Khơng ngừng hồn thiện sản phẩm Câu 5: Trình bày dạng phần tử hữu hạn quy tắc phân chia phần tử phương pháp phần tử hữu hạn? - Quy tắc phân chia phần tử phương pháp phần tử hữu hạn Câu 6: Trình bày, phân tích sơ đồ tính tốn phương pháp phần tử hữu hạn? Câu 7: Trình bày q trình phân tích mơ hình CAE? 10 Câu 8:Trình bày q trình Thiết lập mơ hình phân tích CAE? 11 Câu 9: Trình bày q trình thiết lập mơ hình phân tích phương pháp phần tử hữu hạn lưu ý xây dựng mơ hình mơ phỏng? - Bước đơn giản hóa lý tưởng hóa kết cấu Điều thường cần thiết vấn đề vật lý thường phức tạp để giải Một vấn đề vật lý lý tưởng hóa cách đưa giả định đầy đủ để giảm độ phức tạp cho FEA có khả giải phương pháp số gần với ứng xử vấn đề vật lý Những giả định thực cách loại bỏ đặc tính hình học khơng cần thiết, đơn giản cấu trúc 3D thành cấu trúc 2D 1D, chuyển đổi tác động thành tải trọng tĩnh tương đương có thể, hạn chế chuyển động kết cấu điều kiện biên thích hợp - Bước cuối liên quan đến việc tạo lưới phần tử Các câu hỏi cần đặt là: Bài tốn có u cầu lưới có chất lượng cao khơng? Phần mềm FEA máy tính xử lý mơ hình phần tử hữu hạn lớn khơng? Loại phần tử sử dụng, bậc hay bậc hai? Tiêu chuẩn hội tụ gì? * Một số lưu ý xây dựng mơ hình mơ phỏng: - Loại bỏ đối tượng không ảnh hưởng đến kết mơ mơ hình: 12 + Trong trình tạo thiết kế chi tiết, chi tiết thiết kế thường kèm với chi tiết hình học tinh tế lỗ nhỏ, góc lượn, cạnh vát Thơng thường, việc chia lưới tồn mơ hình với có mặt lỗ nhỏ, góc lượn, cạnh vát khó - Tận dụng tính đối xứng hình học mơ hình phân tích + Đơn giản hóa hình học tận dụng lợi tính đối xứng cấu trúc để giảm kích thước mơ hình Trường hợp khơng ảnh hưởng đến kết phân tích giảm thời gian tính tốn Để tận dụng tính đối xứng phân tích, cấu trúc hình học phải đối xứng Các điều kiện tải, biên, tính chất vật liệu đặc tính hình học (độ dày, tính chất mặt cắt dầm) phải đối xứng 13 Câu 10: Trình bày trình tạo nút lưới theo phương pháp Cavendish? Trong phương pháp này, nút tạo biên dạng đối tượng theo cách thủ cơng Sau đó, nút bên tạo tự động để thỏa mãn yêu cầu mật độ lưới Đối tượng chia thành số vùng có kích thước phần tử khác Quá trình tạo nút bên đối tượng thực sau: miền cần chia lưới phủ lưới vng có kích thước mắt lưới r(i) cho thỏa mãn mật độ lưới theo yêu cầu(Hình 2.8) Bên ô vuông lưới, nút lưới tạo ngẫu nhiên cách: phần mềm lấy giá trị nằm khoảng hai lần, giá trị lấy lần thứ ứng với tọa độ theo phương x lần thứ hai ứng với phương y, từ vị trí nút xác định Nếu nút tạo nằm bên miền cần chia lưới có khoảng cách lớn r(i) tính từ biên miền từ nút tạo trước chấp nhận Nếu khơng, nút khác tạo lại kiểm tra tương tự Nếu sau số lần định tạo nút lưới vng thay lưới khác Phương pháp mở rộng với mơ hình ba chiều 14 Câu 11: Trình bày trình tạo nút lưới theo phương pháp Shimada? Phương pháp coi bên đối tượng chia lưới hình trịn tâm hình trịn nút lưới Kích thước hình trịn xác định mật độ lưới mong muốn Sau đó, vị trí hình trịn xác định để đảm bảo kiên kết phần tử Câu 12: Trình bày trình tạo phần tử theo phương pháp Lee, tam giác Delaunay?  Quá trình tạo phần tử theo phương pháp lee: Trong phương pháp này, lưới vng có kích thước mắt lưới kích thước phần tử mong muốn chồng lên đối tượng Sau đó, nút tạo giai đoạn trước liên kết với ô lưới Các phần tử nút tương ứng liên kết theo hàng từ trái sang phải cột từ lên Các nút xếp theo giá trị tọa độ tăng dần Các nút có tọa độ x xếp theo giá trị tọa độ y tăng dần Các nút liên kết nút liên kết với nút lân cận để tạo thành phần tử tứ giác Phần tử tam giác lựa chọn tạo thành phần tử tứ giác có chất lượng tốt  Q trình tạo phần tử theo phương pháp tam giác Delaunay: Đây phương pháp tạo lưới tam giác phổ biến cách kết nối nút có Phương pháp giúp giảm thiểu số lượng phần tử mỏng (chất lượng không tốt) lưới Tam giác Delaunay điển hình sơ đồ Voronoi lưới lục giác Dirichlet (Dirichlet tessellation, Green Sibson, năm 1977) Sơ đồ Voronoi tập hợp N điểm, Pi (i = 1,2, , N), N đa giác (đa diện không gian ba chiều đa diện) Vr có tâm Pi, cho vị trí điểm mặt phẳng (trong không gian ba chiều) gần nút i nằm Vi Về mặt toán học, Vi biểu thị biểu thức: Vi={x: |x-Pi| < |x-Pj|/I với j#i) Trong Vi đa giác lồi (đa diện) bị chặn đường thẳng (mặt phẳng) chia đôi vuông góc với đường thẳng P nút lân cận Mỗi đa giác Voronoi (đa diện) có nút liên kết với Sau tạo sơ đồ Voronoi, tạo phần tử hình tam giác (tứ diện, khơng gian ba chiều) cách kết nối điểm liên kết với đa giác (đa diện) Voronoi lân cận 15