SolidWorks

آموزش و آشنایی با توانمندیهای نرم افزار SolidWorks

SolidWorks

آموزش و آشنایی با توانمندیهای نرم افزار SolidWorks

SolidWorks

در این وبلاگ، آموزش هایی در خصوص نرم افزار و قابلیت های آن در حوزه مدلسازی؛ تحلیل و شبیه سازی سازه ای ، دینامیکی و سیالاتی ارائه می گردد.

۸ مطلب با موضوع «آشنایی با نرم افزار Solidworks و قابلیت های آن» ثبت شده است

بسیاری از سازندگان قطعات صنعتی و حتی غیر صنعتی از نرم افزار SolidWorks به عنوان نرم افزار مدل ساز استفاده میکنند.

امروزه، مهندسان در حوزه طراحی و تولید از طراحی های 2 بعدی تا مدلهای سه بعدی از نرم افزار SolidWorks به عنوان اولویت اول استفاده میکنند.

گفتنی است بیش از 3.1 میلیون مهندس طراح در جهان از SW برای تبدیل ایده های خود به محصول استفاده میکنند.

بررسی بازار فروش نرم افزارهای حوزه طراحی بکمک کامپیوتر در سال 2016 نشان میدهد که SolidWorks حدود 47 درصد بازار را در اختیار گرفته است.

نیمه دیگر باقی مانده بین همه نرم افزارهای دیگر تقسیم شده است.

همچنین SolidWorks به دلیل پشتیبانی از فرمت های گوناگون، در صنایع ورقکاری، لوازم خانگی و ابزارهای پزشکی مورد استفاده قرار میگیرد.

با معرفی نسخه جدیدSolidWorks  بسیاری از قابلیت های جدید معرفی شد که میتوان به بهبود عملکرد ابزار chamfer و fillet اشاره کرد. 

همچنین ابزارهای surfacing مثل wrap، drag و drop، emboss و deboss عملکرد بهتری پیدا کرده است.

از مهمترین ویژگی نسخه جدید SolidWorks را هم میتوان به قابلیت Magnetic mates اشاره کرد که با استفاده از آن میتوان به راحتی با درگ کردن قطعات بزرگ اسمبل شده را سازماندهی کرد.

خصوصیات نرم افزار  SOLIDWORKS و مزایای آن نسبت به سایر نرم افزارهای مشابه:


قابلیت طراحی پارامتری یا مستقیم

محیط کاربری جذاب و ساده و کاربر پسند

یادگیری آسان تسبت به دیگر نرم افزارها

دارای کتابخانه بزرگی از قطعات استاندارد از پیش طراحی شده

ساخت انیمیشن و مشاهده کارایی قطعات اسمبل شده

قابلیت طراحی تکرار پذیر از یک قطعه بصورت خودکار

پس از گسترش استفاده از PDM یا Product Data Management، شرکت ها و سازمان های بزرگ به نرم افزارهای جامع تری نیاز پیدا کردند. بدین ترتیب در شرکت هایی که تعداد محصولات زیادی داشتند و یا پیچیدگی محصولات آنها قابل توجه بود، استفاده از سیستم PLM یا Product life cycle management رواج یافت. 

 

نرم افزارهای پی ال ام - PLM راهکارهای جامعی هستند که علاوه بر ذخیره سازی و منظم کردن اطلاعات مربوط به مدل سه بعدی و نقشه های قطعات و دستگاهها، همانند نرم افزارهای ERP بر فرآیند های درون سازمانی نیز نظارت داشته و مواردی از قبیل چرخه عمر محصول، ذخیره انبار، صحت اطلاعات تهیه شده توسط واحد طراحی و ... را نیز رصد می کنند.

با توجه به توضیحات ارائه شده PDM بخشی از ساختار نرم افزارهای PLM است. بدین ترتیب در صورتیکه در سازمانی تاکنون از نرم افزار های PLM و PDM استفاده نشده باشد، ابتدا باید با همکاری مشاور نسبت به بررسی نیازهای سازمان و امکانات موجود اقدام نمود و سپس نرم افزار مناسب را انتخاب نمود.

پی دی ام ، PDM به چه معنی است؟ - Solidworks PDM چیست؟

 PDM مخفف Product data Management یا سیستم مدیریت اطلاعات محصول می باشد. در حقیقت PDMبه عنوان یک رابط بین پرسنل واحد طراحی و سایر واحد ها عمل کرده و چرخه تبادل، تائید و تصویب اطلاعات فنی محصول و مدل های سه بعدی تهیه شده را سامان می دهد.

 

 

 

 

 

 

سیستم مدیریت شبکه - Solidworks PDM Enterprise یا EPDM یک مجموعه نرم افزاری قابل نصب بر روی به منظور مدیریت اطلاعات تحت شبکه می باشد. به کمک Solidworks PDM، شرکت ها می توانند به راحتی به تبادل اطلاعات بین همدیگر به عنوان مثال کارخانه و دفتر مرکزی و یا بین کامپیوترهای مختلف پرداخته و از مزایای این نسخه نرم افزاری استفاده کنند. این نرم افزار می تواند امکان Log کردن فعالیت کلیه افراد تیم طراحی و ایجاد دسترسی ها در سطوح مختلف برای پرسنل فعال در پروژه را بر اساس خواست مدیریت ارائه کند.

باید توجه داشت که  پیاده سازی این سیستم PDM یا مدیریت اطلاعات محصول نیاز به بهره گیری از کارشناسان خبره در این حوزه می باشد. دو نسخه مختلف نرم افزار PDM عبارتند از Solidworks PDM work group و Solidworks PDM Enterprise یا Solidworks E PDM .

نسخهPDM Work Group  برای شرکت هایی با کمتر از 10 سیستم که از نرم افزار Solidworks به عنوان نرم افزار اصلی استفاده می کنند مناسب است.

شایان ذکر است از سال 2016، نرم افزار Solidworks PDM به دو حالت Solidworks PDM professional  و Solidworks PDM تغییر نام پیدا کرده است که در زمان نصب این مورد باید مورد بررسی قرار گیرد.

نسخه Solidworks PDM Enterprise یا EPDM برای شرکتهایی با بیش از 10 سیستم و پیشنهاد می گردد، همچنین با استفاده از این نسخه می توان فایلهای نرم افزار کتیا Catia و سایر نرم افزارهای مهندسی مکانیک را نیز بین کامپیوترهای مختلف به اشتراک گذاشت. در تصویر ذیل تفاوت های Solidworks PDM با Solidworks EPDM ذکر گردیده است.

 

SolidWorks Enterprise PDM و Solidworks Professional PDM ارتباطات داخلی واحد طراحی را در سطوح مختلف شبیه سازی کرده و به شما کمک می کند ضریب اشتباهات واحد طراحی را به حداقل رسانده و از تداخل مدلهای سه بعدی، نقشه ها و اطلاعات محصول جلوگیری خواهد کرد. همچنین به کمک این نرم افزار می توان فایلهای Word، Excel و کلیه فایلهای سیستم را بین سیستم های واحد طراحی به اشتراک گذاشت.

یکی از نکات مهم در زمان نصب و راه اندازی سیستم مدیریت اطلاعات Solidworks، توجه به ورژن و ونسخه نرم افزار و نسخه ویندوز است. در این خصوص باید توجه داشت که در اکثر شرکت ها و سازمانها، کلیه ویندوزها مشابه هستند و به همین دلیل ابتدا باید همخوانی ویندوز و Solidworks بررسی شود.

به عنوان مثال Solidworks PDM 2016 بر روی ویندوز 8 نصب نمی شود ولی بر روی ویندوز 8.1 نصب خواهد شد. در تصویر ذیل همخوانی ویندوز و Solidworks نمایش داده شده است.

در ابتدا لازم است بدانیم که چرا هر نرم افزار مانند SolidWorks, Catia, Inventor, …  از یک فرمت پیش فرض استفاده می کند؟ جواب این سوال ساده است. از آنجایی که هر نرم افزار مجموعه ای از کدهای برنامه نویسی است، قطعا کد ها، روش ها، و راهبرد هر شرکت برای ایجاد یک نرم افزار طراحی سه بعدی با سایر شرکت ها متفاوت است. پس طبیعی است که هر شرکت برای کاهش حجم فایل های طراحی از کدهای مخصوص به خود و در نتیجه از فرمت ذخیره مخصوص به خود استفاده می کند، اما اگر به تبادل اطلاعات بین نرم افزارهای مختلف نیاز داشته باشیم ، چه کنیم؟ این سوالی است که از زمان ظهور نرم افزارهای مختلف CAD,CAM, CAE ایجاد شده و به سرعت راه حلی برای آن بوجود آمد. این راه حل تعریف فرمت های استاندارد ذخیره فایل های سه بعدی هستند. این فرمت ها باید بگونه ای تعریف شوند که در اکثر نرم افزارهای طراحی و شبیه سازی قابل ذخیره و باز شدن بوده و در واقع از زبان مشترکی برخواردار باشند.

یکی از مثال های کاربردی در زمینه استفاده از فرمت های استاندارد ، مدلسازی و تحلیل یک قطعه است. چنانچه با نرم افزارهای شبیه سازی مانند Abaqus, Ansys کار کرده باشید، حتما متوجه شده اید که مدلسازی با این نرم افزارها بسیار محدود و زمانبر خواهد بود. لذا بسیاری از کاربران حرفه ای و متخصصان نرم افزارهای طراحی و تحلیل ، ابتدا در نرم افزاری مانند Solidworks یا Catia فرآیند مدلسازی را انجام داده ، سپس مدل را به فرمت هایی مانند IGS تبدیل و در نرم افزارهایی مانند Ansys تحلیل آن را انجام می دهند.

مثال دیگر در این زمینه می تواند مربوط به شرکت های بزرگ مهندسی ، طراحی و ساخت باشد. در شرکت هایی مانند زیمنس و جنرال الکتریک که طراح و سازنده انواع توربین های گازی ، ژنراتورها، توربین های بادی و ... هستند، مسلما بخش های طراحی و تحلیل از هم تفکیک شده و هریک بصورت تخصصی وظیفه مشخص شده را انجام می دهند. ممکن است در این شرکت ها برای طراحی یک نرم افزار و برای تحلیل از نرم افزاری دیگر استفاده شود. از آنجایی که این بخش ها باید در ارتباط تنگاتنگ با یکدیگر باشند، قطعا نیازی به زبان مشترک دارند تا فرآیند طراحی و توسعه محصول با سرعتی بیشتر طی شود. 

 


تفاوت نرم افزار CATIA با Solidworks بیشتر در قابلیت هاست. هر دوی این نرم افزار ها برای شرکت داسو سیستم فرانسه می باشند هدف اصلی این شرکت برای ارائه دو محصول با قابلیت های مشابه برای بدست آوردن سهم بیشتر در بازار نرم افزار های مدلینگ در جهان می باشد. اولین محصول نرم افزاری شرکت داسو نرم افزار CATIA می باشد این نرم افزار به دلیل قابلیت های گسترده به عنوان یکی از گران قیمت ترین نرم افزارهای جهان محسوب می شود که بیشتر شرکت های بزرگ برای یکپارچگی کاری خود در زمینه طراحی در حال حاضر از کتیا به عنوان نرم افزار اصلی استفاده می کنند مثل شرکت های Boeing، AIRBUS، BMW.

شرکت داسو برای بدست آوردن بازار شرکت های کوچک که توان مالی خرید نرم افزار CATIA را ندارند در سال 1997 شرکت سازنده نرم افزار Solidworks را خریداری کرده و آن را به قیمتی پایین تر وارد بازار جهانی کردند.

نرم افزار Solidworks برخلاف نرم افزار CATIA یک نرم افزار جامع مهندسی محسوب نمی شود و پس از خریداری باید بخش های مختلف مثل آنالیز، مهندسی معکوس، ماشین کاری و آن را بصورت Plug-in به شکل جداگانه نصب نمود که به عنوان مثال در زمینه ماشین کاری پس از نصب Plug-in مخصوص باز قابلیت و قدرت CATIA از لحاط ماشین کاری قوی تر از Solidworks می باشد. بسیاری از بخش های CATIA هنوز بصورت Plug-in هم در نرم افزار Solidworks تعریف نشده است.

در میان طراحان جهان Solidworks به عنوان یک نرم افزار User Friendly یا همان کاربرپسند شناخته شده زیرا بر خلاف CATIA که نرم افزاری بسیار سخت گیر است این نرم افزار با وجود ایراد و اشکال در کار طراح مدلی تقریبی را به کاربر نشان می دهد که شاید دقت مناسبی نداشته باشد.

جالب است بدانید شرکت سازنده CATIA و Solidworks یعنی شرکت داسو سازنده یکی از گران قیمت ترین هواپیمای مسافربری جهان یعنی فالکن می باشد و این شرکت همواره در تبلیغات و معرفی محصولات خود استفاده از نرم افزار CATIA را به عنوان دقیق ترین و سختگیر ترین نرم افزار طراحی برای طراحی محصولات خود معرفی می کند و خود نیز کتیا را به عنوان نرم افزار اصلی و جامع کاری خود در نظر گرفته است. 

با کمک نرم افزار SolidWorks  به راحتی می توان نقشه های دوبعدی از اجسام ترسیم کرده و آنها را مدل کرد. در واقع می توان بدون درگیری با محاسبات مورد نیاز نقشه کشی صنعتی، شکل خود را ساخت و با استفاده از محیط طراحی نما و نقشه، سه جهت شکل خود را استخراج کرد. نرم افزار solidworks امکانات و ابزار های زیادی برای کارهایی مانند مدل سازی و عملیات ورق کاری ، جوش کاری ، ریخته گری ، قالب سازی ، تزریق پلاستیک ، جوش دادن قطعات و همچنین تحلیل تنش و مدلسازی رفتار و مقاومت قطعه تحت بارگذاری های گوناگون دارا می باشد.

نرم افزار SolidWorks  برای رشته های درسی زیر بسیار مفید و کاربردی و یادگیری آن کاملا ضروری است:

           رشته مهندسی مکانیک گرایش جامدات

           مهندسی مکانیک گرایش ساخت و تولید

           شرکت هایی که در حوزه تولید قطعات خودرو فعال هستند

           کسانی که علاقه مند به طراحی سه بعدی مکانیکی می باشند.

           رشته مهندسی صنایع

           رشته مهندسی پزشکی گرایش بیومکانیک

           نقشه کشی صنعتی

استفاده از نرم افزار SolidWorks  در کارخانجات تولید قطعات خودرو و ماشین آلات و همچنین در خیلی از موارد توسط افرادی که کار نقشه کشی صنعتی و همچنین طراحی مدل های چند بعدی انجام می دهند، رواج دارد. به طور خلاصه می توان گفت در بازار ساخت و تولید استفاده از نرم افزار SolidWorks جایگاه ویژه ای در میان مهندسان دارد.

این نرم‌افزار از نسل چهارم نرم افزارهای طراحی مکانیکی است که توانایی مدل‌سازی پارامتریک هندسه های مختلف را دارد  SolidWorksو دارای سه محیط اصلی می باشد:

1.         Part  : در این محیط می‌توان توسط دستورات مختلف ابتدا طرح های دو بعدی (sketch) رسم نمود و سپس مدل سه بعدی مورد نظر را ایجاد نمود.

2.         Assembly  : در این محیط می توان اجزاء ایجاد شده در محیطPart  را در کنار هم مونتاژ نمود تا بتوان حرکت خروجی مورد نظر را از مجموعه استخراج کرد و همچنین اثر قطعات را در کنار یکدیگر بررسی نمود.

3.         Drawing  : در این محیط می‌توان بصورت خودکار از مدل‌های ایجاد شده در محیط Part یا Assembly نقشه دو بعدی تهیه نمود.

 در محیط های ذکر شده در بالا و همچنین در ماژول های نرم‌افزار SolidWorks امکان خلق پنج نوع مدل وجود دارد:

           مدل سیمی: این مدل از مجموعه منحنی‌هایی در فضا تشکیل شده است که توسط این منحنی‌ها سعی در نمایش صفحه را دارد. مدل های سیمی درSolidWorks برای طراحی سطوح پیچیده مورد استفاده قرار می‌گیرند که برای ایجاد آن می توان منحنی‌های مورد نظر را توسط دستورات نرم‌افزار رسم نمود و یا اینکه توسط دستگاه تصویربرداری (CMM) اطلاعاتی همانند منحنی‌ها را به نرم‌افزار ارسال نمود.

           مدل سطح: در این حالت بجای طراحی کل مدل بصورت صلب، فقط سطوح مدل طراحی می شوند و در نهایت این سطوح به مدل صلب تبدیل می ‌شوند. امتیاز این روش در انعطاف پذیری بالا برای طراحی سطوح پیچیده مدل می‌باشد، بطوری که در بعضی موارد طراحی این سطوح بصورت صلب امکان پذیر نمی‌باشد. درSolidWorks برای تولید سطوح هم می‌توان توسط بخش Surface Modeling در محیط Part اقدام نمود و هم می توان این هندسه را توسط مدل های سیمی ایجاد نمود. یکی دیگر از روش‌های ایجاد سطوح که امروزه رو به گسترش است استفاده از دستگاه تصویربرداری و ایجاد مدل توسط نقاطی می‌باشد که بر روی سطح مدل قرار دارند. به این روش ابر نقاط گویند که می توان توسط بخش ScanTo3DدرSolidWorks  این ابر نقاط را به سطح تبدیل نمود تا بتوان تغییرات مورد نظر را در بخشSurface Modeling بر روی آن ایجاد نمود.

           مدل صلب: هدف اصلی درSolidWorks همواره تولید یک مدل صلب می‌باشد که توسط آن بتوان خواص جرمی مدل را استخراج نمود. در مدل های سیمی و سطحی نیز اکثراً هدف دست‌ یابی به مدل های صلب است.

           مدل شبکه‌ای: مدل‌های شبکه‌ای یا مش بندی شده برای تحلیل مدل‌ها استفاده می‌شود. این مدل بر اساس روش اجزاء محدود ایجاد می ‌شود و در نهایت روابط ساختاری مکانیک بر این مش‌ها اعمال شده و در نهایت معادلات بر روی مرزهای مش‌ها نیز حل می‌شود. این قابلیت در نرم افزارSolidWorks  از نسخه ۲۰۰۳ به بعد در محیطی تحت عنوان COSMOSXpress اضافه شده است. در مقایسه با نرم‌افزارهای تحلیل معتبر همانند ANSYS محیط COSMOSXpress  از قابلیت اطمینان بالایی برخوردار نبود که در طی نسخه‌های بعدیSolidWorks  این مشکلات بر طرف شده و در نهایت برای اینکه این نرم‌افزار به شکل کامل بتواند تحلیلهای مختلف را تحت پوشش قرار دهد، ماژول COSMOS به نرم افزارSolidWorks  اضافه شده است که در حال حاضر یکی از پر طرفدارترین نرم‌افزارهای تحلیلی می‌باشد، زیرا به راحتی می‌توان مدل ایجاد شده در SolidWorks را بدون بروز هیچ نوع خطایی به COSMOS منتقل نمود و در صورت نیاز به تغییر هندسه، این تغییرات را به راحتی در SolidWorks انجام داد و مدل را در فضای تحلیل به روز رسانی نمود.

           مدل ترکیبی: نرم افزارSolidWorks  توانایی ترکیب مدل‌های سیمی، سطحی و صلب را با هم داشته و می تواند تمام این بخش ها را در کنار هم ایجاد نماید. این روش برای مدل ‌هایی مناسب است که هر بخش آن دارای هندسه، شرایط بارگذاری و یا فرایند ساخت متفاوت می‌باشد. مهم تر از همه این نرم‌افزار می‌تواند در محیط Assembly مدل‌های صلب یا سطحی را بر روی یکدیگر مونتاژ نماید.

در نهایت می‌توان گفت که نرم‌افزار SolidWork با رویکرد توانایی در ایجاد مدل‌های ابعادی و با در نظر گرفتن فرایند های تولید، با کاستن از محیط‌های جانبی توانسته به سرعت بالا در ایجاد طرح های مختلف دست یابد که این موضوع باعث استقبال واحدهای زیادی از این نرم‌افزار شده است.