Villamos Gép, Készülék és Berendezés Szakosztály Szakmai nap, Budapest, 2015 06 03
Korszerű tervezési módszerek villamosipari alkalmazásai Bevezető gondolatok
Dr. Madarász György A. szakosztályelnök
Villamos Gép, Készülék és Berendezés Szakosztály „Korszerű tervezési módszerek villamosipari alkalmazásai”
Ki is a (tervező) „mérnök”? • • • • •
Egy félművelt matematikus… Egy félművelt fizikus… Egy félművelt kémikus… Egy félművelt grafikus… Egy félművelt akárki…(ha kell!)
De akkor mi is az a többlet, amitől „mérnök” lesz valaki?
• Az összegyűjtött ismeretek felhasználásával új, hasznos és működő alkotást képes létrehozni
Villamos Gép, Készülék és Berendezés Szakosztály „Korszerű tervezési módszerek villamosipari alkalmazásai”
Mi az új, hasznos és működő (többnyire fizikai) alkotás létrehozásának eszköze? Más szóval: Mi a mérnöki tervezés „technológiája”? Probléma felismerése, meghatározása A cél kitűzése (fizikai, gazdasági) Képzelet (fantázia); képalkotás, miből (anyag)? és hogyan ( gyártás)? Modellalkotás: fizikai-matematikai modell (egyszerűsítés); A modell-paraméterek meghatározása, optimalizálás (számítás, mérés, szerkesztés stb.) 6. Eredmények dokumentálása (adatok, rajz, leírás stb.) 1. 2. 3. 4. 5.
Villamos Gép, Készülék és Berendezés Szakosztály „Korszerű tervezési módszerek villamosipari alkalmazásai”
Modellalkotás: fizikai-matematikai modell (egyszerűsítés); A modell bonyolultsága, fizikai valósághűsége függ az alkalmazható matematikai apparátustól, eszközöktől
Példa: áramvezetők közötti erőhatás meghatározása
Villamos Gép, Készülék és Berendezés Szakosztály „Korszerű tervezési módszerek villamosipari alkalmazásai”
Példa: áramvezetők közötti erőhatás meghatározása Vonalszerű párhuzamos,vagy merőleges vezetők Véges keresztmetszetű párhuzamos vezetők Véges kiterjedésű, valósághű geometriájú vezetők
Biot-Savart törvény alkalmazása (analitikus számítás) Szkin-hatás közelségi- hatás, örvényáramok (analitikus számítás), 3D térszámítás, szimuláció
Villamos Gép, Készülék és Berendezés Szakosztály „Korszerű tervezési módszerek villamosipari alkalmazásai”
A modell-paraméterek meghatározása, optimalizálás (számítás, mérés, szerkesztés stb.) Számítás eszközei: Kézi számítás Függvénytábla; Logarléc; Kézi számológép; Programozható számítógép; programírás Képi ábrázolás: körző, vonalzó, papír monitor+ nyomtató
Villamos Gép, Készülék és Berendezés Szakosztály „Korszerű tervezési módszerek villamosipari alkalmazásai”
A modell-paraméterek meghatározása, optimalizálás (számítás, mérés, szerkesztés stb.) Mérés eszközei: Mérés:
analóg modell arányos kisminta
Villamos Gép, Készülék és Berendezés Szakosztály „Korszerű tervezési módszerek villamosipari alkalmazásai”
A modell-paraméterek meghatározása, optimalizálás (számítás, mérés, szerkesztés stb.) Geometriai modell Képi ábrázolás eszközei: • körző, vonalzó, papír (2D) • monitor+ nyomtató (2D,3D)
Villamos Gép, Készülék és Berendezés Szakosztály „Korszerű tervezési módszerek villamosipari alkalmazásai”
Mi a 3D nyomtatás ? A 3D nyomtató egy olyan eszköz, ami háromdimenziós tárgyakat képes alkotni digitális modellekből. A 3D nyomtató additív gyártási eljárás, vagyis vékony rétegek lerakásával készít tárgyakat szemben a hagyományos megmunkálással, melynek
során egy nagyobb nyers darabból választják le a felesleges anyagot és a megmaradó rész lesz a kész termék.
Villamos Gép, Készülék és Berendezés Szakosztály „Korszerű tervezési módszerek villamosipari alkalmazásai”
Eredmények dokumentálása (adatok, rajz, leírás stb.) Műszaki rajz (egyezményes, szabványosított „nyelv”) Hagyományos 2D ábrázolás: Vetületek létrehozása Eszközök:
• Kézi rajz • Számítógéppel segített rajzkészítés CAD
Villamos Gép, Készülék és Berendezés Szakosztály „Korszerű tervezési módszerek villamosipari alkalmazásai”
Számítógéppel segített rajzkészítés: 2-fajta gondolkodásmód 1. A „festő” fejben elképzeli a 3D tárgyat és azok vetületeit,
amelyeket külön-külön 2D-ben ábrázol. 2. A „szobrász” a számítógép monitorján megjelenített kiinduló nyers alakzatot (hasáb, henger stb.) módosítja, miközben a
monitoron különböző perspektívából szemléli. A kiválasztott perspektivikus látvány, valamint a 2D vetületek gombnyomással automatikusan képezhetők.
Villamos Gép, Készülék és Berendezés Szakosztály „Korszerű tervezési módszerek villamosipari alkalmazásai”
Számítógéppel segített rajzkészítés egyéb előnyei •
Alkatrészek, kötőelemek kész rajzai, adatai egy tárból kiválaszthatók és beilleszthetők a rajzba.
•
Az ábrázolt 3D rajzelemekhez anyag, tűrés és
• • •
technológiai tulajdonságok társíthatók. Akár több ezer alkatrész összeszerelése szimulálható, az esetleges ütközések felderíthetőek. A 3D geometriai alakzatok könnyen exportálhatók szimulációs programokba optimalizálás vagy ellenőrzés céljából. Intelligens szerszámgépekkel összekapcsolhatók (CAM)
