De Cristian PISARCIUC
Am sa încerc cu ajutorul acestui articol sa va fac cunoscute noutatile propuse de programul Genius prin intermediul ultimei versiuni disponibile , adica Genius 13.1. Datorita faptului ca modul de lucru cu programul Genius a fost prezentat în numerele 1 si 2 ale revistei CAD - Report, nu am sa insist decât asupra diferentelor fata de versiunea anterioaraGenius 13.1 ruleaza pe platforma AutoCAD R-13. În functie de versiunea AutoCAD-ului R-13 (c 2; c 3; c 4) si a sistemului de operare folosit, programul se va instala fie generând un fisier .bat, fie generând un grup si un icon pentru versiunile Windows. Trebuie mentionat ca daca doriti sa rulati versiunea 13.1 cu toate facilitatile trebuie sa dispuneti de versiunea c4 a AutoCAD-ului R-13.
Programul se livreaza pe un CD - ROM si, spre lauda celor de la Genius, vine însotit si de câte un demo al modulelor aditionale ce se pot instala sub Genius (HVAC, MOTION, VARIO, etc.). De asemenea pe acelasi CD - ROM se afla si instalarile modulelor specializate Genius disponibile la data livrarii. Daca utilizatorul opteaza pentru cumpararea unuia sau altuia, nu are decât sa ceara codul de autorizare pentru activarea modulului de la unul din Dealeri Autorizati.
Instalarea programului Genius are loc de sub AutoCAD, deci este absolut necesar ca acesta sa functioneze foarte bine. Indiferent de versiune (DOS sau Windows) pentru instalare selectati din meniul pull-down Tools al AutoCAD-ului optiunea Applications. Folositi butonul File pentru a selecta fisierul install.lsp de pe CD-ROM-ul Genius. Dupa localizarea acestuia selectati butonul Load si instalarea începe, mai având doar de precizat numele directorului în care doriti sa instalati programul si pe cel unde se afla instalat AutoCAD-ul R13. Utilizând optiunile implicite atât pentru AutoCAD cât si pentru Genius trebuie doar sa apasati tasta <Enter>. Suntem avertizati ca instalarea dureaza peste 30 de minute, deci pregatiti-va de la bun început sa asteptati un pic.
Trebuie sa mai precizati în continuare care anume dintre standardele disponibile (ISO, ANSI, DIN, EN, BS, JIS, etc.) doriti sa le instalati.
Daca instalarea se face sub DOS, pentru pornirea Genius trebuie sa folositi fisierul genius.bat, iar pentru versiunea Windows folositi iconul corespunzator din grupul Genius ce se creeaza la instalare.
Primul lucru nou si care caracterizeaza programul Genius îl reprezinta aparitia „obiectelor". Aceasta înseamna ca entitatile ce apartin unei multimi sunt tratate ca un obiect si nu ca linii, cercuri, arce, etc... În acest mod, toate comenzile de editare si dimensionare Genius (Edit , Trim, Snap , etc.) au în fata numelui prefixul Power.
Capacitatea uneltelor de lucru si a obiectelor se poate ilustra prin exemplul urmator. Daca avem o asamblare surub - piulita careia dorim sa-i modificam unele proprietati - de exemplu diametrul surubului - nu mai este necesara stergerea acestuia si redesenarea altuia. Prin apelarea comenzii Power-Edit si selectarea surubului respectiv se deschide caseta de dialog în care selectam noua dimensiune a diametrului si surubul se modifica corespunzator. Nimic surprinzator pâna aici; partea frumoasa în schimb abia acum se face sesizata. Toate obiectele ce intrau în componenta asamblarii se modifica corespunzator surubului, de asemenea si partile asamblate cu acest surub.
Power Snap-ul este o facilitate complet noua pentru selectarea punctelor de referinta de pe entitatile de desenate. Comanda functioneaza dupa principiul WYSYWYG, ca urmare daca dorim sa selectam de exemplu capatul unei linii, nu mai este necesara introducerea optiunii Osnap ENDpoint, ci este suficient sa atingem entitatea cu ajutorul cursorului. De îndata ce capatul liniei se afla în patratelul selector se întâmpla urmatoarele:
În acest mod selectarea entitatilor si specificarea punctelor devine extrem de rapida, eliminându-se multitudinea de clic-uri pentru selectarea optiunilor modului Osnap. Deoarece la un moment dat nu este necesar ca toate optiunile modului Power Snap sa fie active, prin intermediul comenzii „Power Snap Configuration" apare caseta de dialog alaturata în care se pot seta numai anumite moduri osnap, sau se poate renunta la folosirea acestuia. Folosind butonul din mijloc al mouse-ului sau aceeasi comanda, utilizatorul poate selecta pentru situatia curenta una din cele 5 setari.
O noua facilitate pusa la dispozitie de programatorii Genius, desi aparent inutila, este folosirea optiunii „Use Coordinate Display". Cu aceasta optiune activata, în dreptul patratelului selector de la intersectia selectorului apar coordonatele punctului curent (vezi figura alaturata).
Daca desenul este prea încarcat, se poate selecta un alt mod de actiune pentru Power Snap, adica sa fie incluse mai putine obiecte (decât implicit 10) în lista de selectie, iar selectarea entitatilor sa nu se mai faca prin atingere (Touching) ci prin selectare (Picking).
Pentru un mod de actiune Power Snap mai elaborat se poate folosii optiunea „Filters..." (Power Snap-ul sa fie „sensibil" numai la entitatile situate pe anumite layer-e, la diferite tipuri de linii, la diferite culori, s.a.m.d.).
Comanda permite trasarea arborilor si desenarea tuturor sectiunilor acestuia. Dupa trasarea liniei de simetrie a arborelui, apare caseta de dialog alaturata.
Icon-urile sunt atât de sugestive încât orice proiectant si-l poate alege pe cel ce corespunde situatiei curente. Se pot desena cu ajutorul acestei comenzi portiuni cilindrice, conice, filetate, canelate, cu diferite sectiuni (patrate, rombice, etc.), roti dintate, tesituri, racordari, alezaje, cât si vederi sau sectiuni ale arborelui.
Optiunile pentru generarea partilor cilindrice si conice sunt extrem de simplu de utilizat, astfel încât am sa ma refer numai la urmatoarele:
a) Generarea rotilor dintateSelectarea icon-ului corespunzator determina aparitia casetei de dialog alaturate.
Pentru calcularea diametrelor rotii dintate trebuie completate cu valori câmpurile de editare corespunzatoare (modulul m, numarul de dinti z, etc.).
b) Generarea asamblarilor cu caneluri.Selectând aceasta optiune, obtineti o caseta de dialog din care proiectantul îsi va alege tipul de asamblare dorita. Simbolurile din rândul de jos se folosesc pentru asamblarile prin forma. Dupa aceasta din noua caseta de dialog ce se deschide alegeti dimensiunile nominale, lungimea canelurii si introduceti daca este necesar alte valori pentru toleranta arborelui si a alezajului canelat. Pentru a nu restrânge câmpul de actiune al proiectantului, prin intermediul butonului „Modified Design" se deschide o noua caseta de dialog în care se pot alege alte valori decât cele normalizate.
c) Generarea vederilor si sectiunilor arborilorSelectând ultimul icon din linia a doua din caseta „Shaft Generator", se poate realiza o vedere laterala a arborelui. Aceasta vedere se poate genera la sfârsitul etapei de proiectare a arborelui, sau chiar pe parcursul acesteia, cu avantajul ca orice se realizeaza se oglindeste si în vederea cealalta. În functie de pozitionarea vederii fata de arbore se va genera o vedere din dreapta sau stânga.
Selectând icon-ul pentru generarea sectiunilor, tot ce trebuie sa specificati este directia planului de sectiune, numele si pozitia detaliului.
Pentru inserarea componentelor standardizate pe acest arbore este de ajuns sa selectati butonul „Standard Parts...". Se deschide o caseta de dialog din care se pot alege urmatoarele: pene paralele, inele elastice de fixare, rulmenti, gauri de centrare, alezaje, garnituri de etansare si piulite de ajustare.
Marele avantaj al lucrului cu obiecte este sesizabil atunci când selectati butonul „Edit" pentru modificarea unor atribute ale componentelor din desen. În acest fel orice sectiune a arborelui veti selecta, se va deschide o caseta de dialog corespunzatoare selectiei facute. De exemplu daca selectati roata dintata pe ecran va apare caseta de dialog pentru modificarea parametrilor rotii dintate.
Aceasta comanda Genius va permite sa realizati calculul si reprezentarea arcurilor de compresie respectiv tractiune. Calculele se bazeaza pe standardul DIN2098 si pe catalogul Gutekunst/SPEC.
Pentru ca operarea cu acest modul sa se faca simplu, se uzeaza aceeasi logica pentru cele doua tipuri de arcuri. Si ca totul sa fie chiar foarte simplu, Genius uzeaza din plin de casete de dialog pe drumul catre inserarea în desen a arcului.
Selectând deci „Compresion and Extension Spring Calculation", Genius va pune deja sa alegeti: tipul de arc (de compresie sau de tractiune), daca va fi un arc standardizat sau unul nestandardizat. Daca alegeti un arc de compresie pe ecran va apare caseta de dialog alaturata.
Din aceasta se poate alege icon-ul ce corespunde situatiei Dvs. în functie de datele initiale pe care le detineti. Sa presupunem ca ne situam în cazul al doilea, adica cunoastem fortele F1, F2 si cele doua lungimi L1, L2. Pentru situatia care am ales-o spre exemplificare ne intereseaza pastrarea preciziei în cazul lungimilor deci vom selecta „Lenght" din sectiunea „Exact Match". Deoarece am decis ca arcul nostru va fi unul standardizat urmatoarea caseta de dialog va permite sa introduceti restrictiile pentru cautarea în baza de date, adica restrictiile referitoare la forte si mai ales în cazul nostru la lungimi si diametru deoarece arcul va functiona într-o camera de piston.
Dupa selectarea butonului OK, o noua caseta de dialog apare, din care alegeti factorul de corectie în functie de cazul real. Este evident ca, în cazul nostru deformarea arcului este similara cu cea prezentata în icon-ul 1; selectati-l si apoi confirmati prin OK.
Programul va initia cautarea în baza de date si se va anunta în zona liniei de comenzi ca s-au gasit trei arcuri; miscând mouse-ul Genius va desena pe rând, în mod schematic, câte un arc din cele trei gasite. În zona liniei de comenzi primiti informatii referitoare la tipul de arc afisat la un moment dat pe ecran; alegeti un arc DIN 2098-1,25 x 10 x 44,5. Dupa ce s-a ales tipul de arc, programul deschide o alta caseta de dialog din care se poate alege modul de reprezentare a arcului în desen.
Ultima operatie presupune pozitionarea lânga arc a blocul de tip infopoint, în care este înmagazinata informatia referitoare la acesta.
În acest mod am realizat generarea si desenarea arcului în stare nedeformata. Pentru ca în desenul din dreapta trebuie sa avem si o reprezentare comprimata, ne vom folosi de comenzile de editare Genius pentru reprezentarea arcului în stare comprimata. Cu ajutorul comenzii Power Copy se copiaza arcul din vederea stânga în vederea dreapta. Folosind comanda Power Edit si selectând arcul, apare caseta de dialog cu modul de reprezentare al arcurilor. Alegeti de data aceasta o reprezentare completa cu sectiune (al treilea icon) si deplasati cursorul din partea de jos a ecranului pîna la valoarea de 59% (corespunde valorii Lx = 27,2445 mm).
Pentru cazul în care alegeti un arc de tractiune dialogul cu utilizatorul decurge identic cu exceptia faptului ca mai trebuie specificat cum vor fi pozitionate capetele arcului.
Cu ajutorul acestui modul se pot genera came plate si cilindrice. Se pot proiecta came bazându-ne pe legile de miscare sau se poate genera legea de miscare bazându-ne pe profilul camei (scanat, vectorizat si introdus în programul Genius). Programul genereaza automat si programul pentru masina cu comanda numerica, stabilindu-se sensul de aschiere, pasul sculei, originea si punctul de intrare, respectiv iesire din aschiere. Programul NC se salveaza pe hard-disck într-un fisier de tip ASCII cu numele desenului si extensia .nc.
Generarea unei came decurge extrem de simplu, utilizatorul, în functie de miscarea dorita a se imprima tachetului, trebuind sa indice prin puncte, curbele de ridicare, coborâre, stationare, programul calculând automat derivatele I-a si a II-a (adica viteza si acceleratia).
Asa cum ne obisnuise în versiunile anterioare, partea de asamblari filetate reprezinta un punct forte al programului Genius. Daca dialogul cu utilizatorul în versiunea 12 ni s-a parut ca urmeaza un mod normal de lucru, în versiunea 13 totul se face si mai simplu. Selectând comanda „SV (Side View) Screw Connection", pe ecran apare caseta de dialog din figura alaturata în care utilizatorul îsi alege rând pe rând elementele asamblarii în functie de necesitatile acesteia: capul si locasul surubului, piulita de sub cap, tipul de gaura ce trebuie realizata prin elementele asamblate s.a.m.d., pâna la piulita si tipul elementului de siguranta folosit pentru asigurarea asamblarii.
Selectând deci icon-uri din linia de sus se deschid mereu alte ferestre din care tot alegeti componentele asamblarii, în final Genius realizând desenarea efectiva a acesteia. Trebuie mentionat ca asamblarea poate fi afisata si în vedere frontala, selectând optiunea Top View.
Biblioteca de suruburi s-a îmbogatit (vezi figura alaturata) pentru fiecare tip de surub existând o varietate de tipodimensiuni.
Modulul de analiza cu element finit (FEM) este un modul pentru studiul 2D al obiectelor.
Pentru exemplificarea lucrului cu acest modul am folosit un desen al unei pedale, aflat în biblioteca grafica de desene a programului Genius. Dupa apelarea comenzii FEA, programul cere selectarea unui punct în interiorul obiectului supus analizei, dupa aceasta calculându-se automat perimetrul si aria acestuia. Pe ecran va apare caseta de dialog „FEM Calculation 2D" în care se vor stabili conditiile de analiza si modul de prezentare a rezultatelor (vezi caseta alaturata).
Pentru început vom alege o grosime de 10 mm a pedalei si vom admite ca nu exista restrictii de deformare pe axa Z. Actionând butonul „Table" din sectiunea „Material", se deschide o lista de materiale din care se pate asigna un material obiectului analizat, fie acesta aliajul AlMg5F25. Caracteristicile materialului (Coeficientul Poisson, Rezistenta specifica, etc) sunt introduse automat în zonele de editare asociate. Urmatorul pas presupune configurarea modului de reprezentare a fortelor, suporturilor si a modului de prezentare grafic a rezultatelor, acest lucru facându-se prin intermediul casetei de dialog „FEM 2D - Configuration". Prin selectarea butonului „Loads" din zona corespunzatoare a casetei de dialog vom trece deja la stabilirea fortelor si a suporturilor relativ la pedala analizata. Acest lucru se face selectând din caseta de dialog „Loads and Forces" - vezi figura alaturata - a simbolurilor corespunzatoare. În acest moment pedala cu încarcarile pozitionate corect poate fi supusa analizei. Acest lucru se face generând o suprafata formata din triunghiuri - Mesh - care acopera întreaga pedala.
Analiza pedalei o vom face conform ipotezei de deformare Von-Mises, iar prezentarea rezultatelor o vom face utilizând iso-suprafete. Ultima etapa a analizei va cere sa specificati un punct pe desen în care se va face inserarea tabelului cu rezultate (vezi figura urmatoare). Analizând acest tabel se observa ca exista zone în care materialul se deformeaza plastic.
În continuare se poate selecta butonul „Refining" pentru a micsora dimensiunile retelei triunghiulare din zonele importante. Se selecteaza cu ajutorul unei ferestre zonele critice si apoi dupa realizare noilor calcule se insereaza pe desen un nou tabel de rezultate. Daca nici în acest caz rezultatele analizei nu sunt satisfacatoare, solutia de pe ecran trebuie stearsa folosind butonul „Delete" din aceeasi caseta de dialog. Solutiile pentru ca aceasta pedala sa reziste la fortele definite de noi sunt mai multe, dar în acest caz o modificare a geometriei (de exemplu modificarea razei de racordare din zona interioara) poate fi suficienta. În caz contrar trebuie ales un material cu proprietati mecanice mai bune sau trebuie crescuta grosimea pedalei.
Programul Genius este extrem de bogat în facilitati de proiectare si desenare, spatiul revistei nepermitând mentionarea tuturor. Cele pe care le-am ales eu din considerente de noutate, poate ca nu sunt si cele mai spectaculoase dar programul dispune pentru informare si documentare de doua manuale extrem de bine realizate si destul de groase.
As vrea sa mai remarc totusi un lucru nou sesizat de mine în manualele Genius si în general în raport cu alte manuale: prezenta bibliografiei dupa care s-au realizat comenzile ce efectueaza calcule (pentru momentul de inertie, pentru analiza cu element finit, pentru calculul de forte si momente, asamblari filetate, etc.). La sfârsitul manualelor se afla chiar si un index de comenzi, facând mai usoara cautarea acestora.