an hiệp Bộ môn Thiết kế máy - ĐH GTVT Tóm tắt: Trong bμi viết nμy chúng tôi muốn giới thiệu một số phần mềm tương đối thông dụng trong ngμnh cơ khí, với mục đích giúp cho các Kỹ sư cơ
Trang 1Một số phần mềm
trong thiết kế cơ khí
TS an hiệp
Bộ môn Thiết kế máy - ĐH GTVT
Tóm tắt: Trong bμi viết nμy chúng tôi muốn giới thiệu một số phần mềm tương đối thông dụng
trong ngμnh cơ khí, với mục đích giúp cho các Kỹ sư cơ khí, những người lμm công tác thiết kế, các Sinh viên có thể hiểu rõ tính năng tác dụng vμ hiệu quả của một số phần mềm
Summary: The article presents some popular software in mechanical engineering to help
engineers, designers and students understand the properties, use and efficiency of the software
I Các phần mềm thiết kế cơ khí của Autodesk
1 AutoCAD 2000/2000i/2002
AutoCAD 2000i, phiên bản internet của Autodesk, là nền tảng cho các giải pháp khi thiết kế, kết
nối, quản lý, trong sản xuất công nghiệp Nó tăng cường sự kết nối xây dựng dự án thiết kế, cho hiệu quả cao, dễ dàng triển khai và bổ sung nhanh chóng
2 Mechanical Desktop R5 Power Pack
Phần mềm Mechanical Desktop Release 5 thực hiện gần như toàn bộ các thiết kế 2D và 3D,
phân tích, và các quy trình sản xuất cho người thiết kế máy và sản xuất từ một môi trường đơn lẻ, nhanh chóng hơn bất cứ một hệ thống nào
Phần mềm Mechanical Desktop của hãng Autodesk được đánh giá là một trong những phần mềm thiết kế hàng đầu thế giới Đây là phần mềm chuyên về thiết kế cơ khí trên nền AutoCAD Bộ phần mềm Mechanical Desktop bao gồm các mô đun sau:
- AutoCAD 2000i
- AutoCAD Mechanical 2000i để vẽ thiết kế hai chiều
- AutoCAD Mechanical 2000i Power Pack kết hợp giữa AutoCAD Mechanical 2000i và
Genius 14 để vẽ thiết kế hai chiều với thư viện các chi tiết máy hai chiều
- Mechanical Desktop 5.0 chuyên về mô hình hoá 3 chiều
- Mechanical Desktop 5.0 Power Pack chuyên về mô hình hoá 3 chiều với thư viện các chi tiết
máy 3 chiều
AutoCAD Mechanical 2000i là một hệ thống thiết kế máy và kỹ thuật chuyên dụng rất phù hợp
với vẽ phác 2D và chế tạo bản vẽ Nó dựa trên nền AutoCAD 2000i và tích hợp với trên 225 tính năng của Genius 14
Trang 23 Autodesk Inventor R4
Phần mềm Autodesk Inventor là một hệ thống chỉ thiết kế cơ khí 3D được xây dựng với công nghệ thích nghi (adaptive technology) cùng với các khả năng mô hình hoá khối rắn Autodesk
Inventor cung cấp các công cụ cần thiết để thực hiện các dự án thiết kế, từ việc vẽ phác ban đầu cho
đến việc hình thành các bản vẽ kỹ thuật cuối cùng
Phần mềm Autodesk Inventor gồm các công cụ tạo hình 3D, quản lý thông tin, làm việc nhóm
và các hỗ trợ kỹ thuật Với Autodesk Inventor ta có thể:
- Tạo các mô hình 3D và các bản vẽ 2D
- Tạo các chi tiết phù hợp, các chi tiết và các bản vẽ lắp nhóm
- Quản lý hàng ngàn chi tiết và các mô hình lắp ghép lớn
- Sử dụng các ứng dụng Third-Party với chương trình giao diện API (Application Program
Interface)
- Sử dụng Visual Basic để truy cập Autodesk Inventor API Tạo các chương trình thực hiện tự
động các chức năng có tính lặp
- Nhập các file SAT, STEP, AutoCAD, Autodesk Mechanical Desktop để dùng cho Autodesk
Inventor Xuất các file Autodesk Inventor sang AutoCAD, Autodesk Mechanical Desktop và các
file IGES
- Làm việc nhóm với nhiều thành viên thiết kế trong quá trình xây dựng mô hình
- Liên kết các công cụ web để truy cập các nguồn tài nguyên công nghiêp, dùng chung dữ liệu và giao tiếp với nhiều cộng sự
Autodesk Inventor là mộ công cụ mô hình hoá khối rắn dựa trên các đối tượng Từ đó các nhà
thiết kế có thể tạo các mô hình cơ khí 3D
4 Autodesk CAD Overlay 2000i
Sử dụng các lệnh của AutoCAD để thao tác, chỉnh sửa Lưu màu, độ đậm nhạt, các hình ảnh và
có thể chuyển đổi chính xác chúng thành các đối tượng vector Sử dụng cho AutoCAD 2000i,
AutoCAD Map 2000i, Autodesk Mechanical Desktop R5, Autodesk Mechanical 2000i, AutoCAD Architectural Desktop R2i, AutoCAD land Development Desktop R2i
II DYNAMIC DESIGIVER
1 Giới thiệu chung
Phần mềm mô phỏng động lực học các chi tiết cơ khí, máy chạy trên nền Autocad mechanical
desktop hay inventor
Các kỹ sư tại Machine Manufacturers Austalia (MMA) thực hiện những mô phỏng chuyển động
CAD 2D để nâng cao thiết kế Các mẫu thiết bị ban đầu đã được xây dựng để kiểm tra bản vẽ thiết kế Năm trước MMA đã đầu tư vào môi trường thiết kế 3D MMA không những chỉ để thiết kế mà có thể thực hiện tất cả các bước thiết kế và kiểm tra Khi thiết kế ta có thể xem nó làm việc, sau đó cải tiến và tối ưu việc thiết kế - tất cả đều được tiến hành trên máy vi tính
Trang 3Kết quả trong công nghệ tiếp cận mô phỏng thiết kế của MMA là phần mềm Dynamic
Designer/Motion từ Mechanical Dianamics
Tích hợp với Mechanical Desktop của hãng Autodesk giúp cho các kỹ sư sử dụng các tính năng của Dynamic Designer/Motion mà không phải rời bỏ môi trường CAD thân thuộc Một người thiết kế
có thể biến đổi một cơ cấu Mechanical Desktop sang làm việc “như thực tế” bằng việc thêm các
khớp, ma sát, chuyển động và lực
Người dùng có thể chạy mô phỏng động học cơ cấu trong 3D để kiểm tra các tính năng thiết kế Trên cơ sở kết quả mô phỏng đó, người thiết kế có thể thay đổi thiết kế và nhanh chóng có các thực thi tối ưu
2 Duyệt lại thiết kế một cách nhanh chóng
Sử dụng Dynamic Designer/Motion, các kỹ sư có thể kiểm tra tự động để can thiệp giữa các bộ
phận trong cơ cấu chuyển động hoàn chỉnh Họ có thể nhanh chóng và dễ dàng có được các file minh hoạ Nó có thể được gửi đi bất kỳ đâu và có thể xen trên bất kỳ máy tính cá nhân nào để xem cái máy
đó có hình dáng và làm việc ra sao
Cũng có thể sử dụng Dynamic Designer/Motion để kiểm tra các chi tiết máy về lực, ứng suất và
chuyển vị Nó giúp cho chế tạo chi tiết có kích thước chính xác, hạn chế phí tổn vật liệu và sức bền yêu cầu được đảm bảo
Một chiếc máy ảo khi đã được thiết kế hoàn chỉnh và kiểm tra trên máy tính, bản vẽ có thể được
tự động đưa ra trực tiếp từ các mô hình chi tiết Điều đặc biệt quan trọng là theo bản vẽ này ta sẽ có
được một thiết kế mà thiết kế đó chắc chắn sẽ làm việc
3 Mô hình thiết bị để kiểm tra thiết kế trên Mechanical Desktop
Mechanical Desktop cung cấp cho các bạn tính năng để xây dựng các mô hình hình khối 3D, bởi
vậy bạn có thể xác định được chính xác hình dáng chi tiết của mình Tạo các hành động lắp ráp hình khối 3D cho phép bạn hiểu rõ các chi tiết sẽ được lắp ghép với nhau như thế nào
Dynamic Designer cung cấp cho các bạn những cộng cụ để trả lời cho câu hỏi “Nó làm việc
được không ?”, “Nó có bị phá hỏng không ?” Các câu hỏi đó có thể được trả lời trong Mechanical
Desktop, hoặc AutoCAD/Mechanical, chính là các hệ thống CAD mà vẫn sử dụng hàng ngày
Dòng phần mềm Dinamic Designer gồm có: chuyển động thường (Simply Motion), chuyển
động (Motion) và chuyển động chuyên nghiệp (Motion Professianal), mỗi phần cung cấp các câu trả
lời
a Simply Motion
Simply Motion cho phép các chức năng thực thi thiết kế bao gồm các thành phần như: khớp nối,
động cơ, máy Phát động, và lò xo được xác định bằng cách tạo các mô tả của thiết kế như khi làm việc
và bằng cách kiểm tra sự liên quan giữa tất cả các thành phần trong thiết kế khi nó làm việc
b Motion
Dynamic Deigner Motion có thêm các khả năng so với Simply Motion bằng cách cho phép
thiết kế với các tính năng phức tạp của các chi tiết như: cam, bánh răng, then, và sự liên kết được xác
định Thêm vào đó để mô tả và nhận thấy các liên kết động, các thông tin cơ bản như các chuyển vị
Trang 4thẳng, chuyển vị góc, các thành phần vận tốc, và các gia tốc có thể được xác định trên đồ thị đồ hoạ
XY
c Motion Professional
Dynamic Deigner Motion Professional cung cấp thêm các dữ liệu khả thi về thiết kế của bạn
Nó cho phép xác định kích thước động cơ, máy phát động, xác định tiêu hao công suất, và đưa ra các
tải phù hợp với các phân tích phần tử hữu hạn (Finite Element Analysis) Motion Professional cho
câu trả lời hoàn thiện nhất với câu hỏi “Nó có làm việc được không?” và đưa ra các dữ liệu quyết định
để trả lời cho câu hỏi (Nó có bị phá hỏng không ?)
Sau đây là bảng tính năng của 3 mô đun:
Motion Motion
Motion Professional Hình học
Khớp nối
Liên kết
Trang 5Mặt cong với mặt cong 2D x x
Đ−a ra các chuyển động
Lực
Chuyển động và chức năng tác dụng
Mô phỏng
Tĩnh học
Kết quả
Kết quả tính toán
Giao diện
Trang 6Kết luận: Như trên đã trình bày các phần mềm thông dụng trong ngành cơ khí, nhờ có các phần
mềm này việc thiết kế mô phỏng, xem xét chuyển động, đánh giá khả năng chịu lực v.v đều có thể
được thực hiện Tuy vậy chúng ta cần lưu ý:
- Các phần mềm đều thay đổi theo năm tháng, phần mềm tiếp nối sau đều dựa vào phần mềm cũ
và sẽ tiện lợi hơn, sử dụng thuận lợi hơn
- Tất cả các phần mềm trong ngành cơ khí đều phải dựa trên nền CAD, do đó việc nắm vững CAD là điều không thể thiếu
- Mọi chi tiết xin liên hệ với Trung tâm công nghệ CAD/CAM Trường Đại học Giao thông Vận tải
Tài liệu tham khảo
[1] An Hiệp, Trần Vĩnh Hưng Các phần mềm ứng dụng trong ngành cơ khí NXB Giao thông Vận tải, 2001
[2] Autodesk Mechanical Products
mã tín hiệu
(Tiếp theo trang 66)
sẽ được nạp vào bộ nhớ chỉ đọc (ROM) của vi xử lý, thuật toán phức tạp và ý nghĩa thực tiễn của truyền tiếng nói là thời gian thực cho nên các chip phải đạt tốc độ nào đó mới thực hiện được thông thường khoảng (10 - 30) MIPS (đơn vị triệu phép tính trên giây)
Với các hệ thống đi cùng các ứng dụng khác như đồ gia dụng nối mạng, máy tính tín hiệu tiếng nói được số hoá nhờ cạc âm thanh hay thiết bị giao tiếp, và thuật toán thực hiện chủ yếu bằng phần mềm dựa trên các hàm hệ thống của hệ điều hành như hệ điều hành Window đã có sẵn hàm cho nén theo chuẩn GSM, hoặc cũng có thể xây dựng các modul riêng tạo thành chương trình ứng dụng cụ thể Hiện nay trên mạng có rất nhiều các mhóm làm việc chuyên về xử lý tín hiệu tiếng nói như Tổ chức Freely speak, Nhóm làm việc của microsoft, nhóm làm việc của ITU-T, các sản phẩm được dùng phổ biến hiện nay, tất cả đều miễn phí sử dụng:
Yahoo messenger (www.messenger.yahoo.com)
IP telephony(www.iptelphone.com),
Freelyspeak(www.freelyspeak.org)
5 Kết luận
Với sự phát triển mạnh của công nghệ chế tạo phần cứng xử lý tín hiệu số nói chung và xử lý tín hiệu tiếng nói riêng cũng đạt được rất nhiều thành tựu, giúp cho thực hiện được các thuật toán tinh vi phức tạp Kết quả này không những thực hiện được cho các thiết bị đầu cuối đa năng mà còn góp phần quyết định cho các lý thuyết viễn thông đi vào thực tế chẳng hạn như điện thoại di động thế hệ thứ ba (3G), điện thoại IP đa dịch vụ qua vệ tinh, hệ thống thông tin truy nhập cá nhân (iPAS) Gần
đây người ta còn chú ý nhiều đến việc áp dụng kỹ thuật phân tích Walets vào lĩnh vực xử lý tín hiệu số trong đó có tín hiệu tiếng nói (các phương thức đã trình bày chỉ là áp dụng các biến đổi Furier truyền
Trang 7thống), góp phần hoàn thiện cho kỹ thuật mã hoá này, tốc độ mã hoá ngày càng thấp hơn và chất l−ợng ngày càng tốt hơn
Tài liệu tham khảo
[1] R W Schafer & L R Rabiner Digital Processing of Speech Signals ISBN Editor,1976
[2] Biing Hwang Juang Fundamentals of Speech Recognition ISBN Editor,1990
[3] www.lab-bells.com
[4] www.itu-t.int
[5] www.eee.wasshington.edu Ă