Задача курсовой работы 3
Начальные условия 3
Математические модели 3
Алгоритмы 4
Оформление работы и представление результатов 6
Задача курсовой работы 7
Начальные условия 7
Математические модели 7
Алгоритмы 8
Оформление работы и представление результатов 10
Литература 11
В настоящем учебно-методическом пособии представлены задания и указания к выполнению курсовых работ по дисциплине «Методы математического моделирования» на следующие темы:
Торможение ИСЗ в атмосфере Земли.
Оценивание координат потребителя при помощи СНС методом непосредственных навигационных определений.
Каждая тема сопровождается описанием задач курсового проектирования, начальных условий (общих для всех вариантов), используемых математических моделей и алгоритмов, а также оформления пояснительной записки к работе.
В результате выполнения курсовой работы студенты должны овладеть технологиями решения практических задач в части навигационного обеспечения комплексных информационных систем летательных аппаратов с использованием методов математического и компьютерного моделирования.
Задачей курсовой работы является определение динамики параметров орбиты и координат точки падения на общеземной эллипсоид искусственного спутника Земли (ИСЗ), двигающегося в её центральном гравитационном поле с учётом торможения в атмосфере. В процессе выполнения курсовой работы требуется:
построить эволюцию положения и скорости ИСЗ в инерциальной геоцентрической СК;
построить эволюцию оскулирующих элементов орбиты ИСЗ;
методом статистических испытаний построить эллипс рассеивания для заданной доверительной вероятности, оценки математического ожидания и ковариационной матрицы точки падения ИСЗ в геодезических координатах.
В качестве варьируемых начальных условий для выполнения курсовой работы принимаются:
начальные параметры орбиты ИСЗ;
параметры случайных флуктуаций плотности атмосферы;
время начала эксперимента по шкале всемирного координированного времени UTC.
В рамках данных заданий используются абсолютная геоцентрическая система координат (IF2000) и мировая геодезическая система координат WGS-84.
ИСЗ теряет высоту под действием аэродинамического торможения случайного характера. Модель его движения имеет вид:
– радиус-вектор ИСЗ в инерциальной
геоцентрической СК;
– геоцентрическая гравитационная
постоянная,км 3 /с 2 ;
– масса ИСЗ, кг;
– вектор аэродинамической силы.
,
где:
– коэффициент аэродинамического
лобового сопротивления;
– характеристическая площадь (площадь
миделя) ИСЗ, м 2 ;
– вектор атмосферной скорости ИСЗ
(относительно вращающейся атмосферы
Земли), м/с,
,
где:
– радиус-вектор ИСЗ в инерциальной
геоцентрической СК, м;
– вектор угловой скорости вращения
Земли в той же СК,
рад/с.
– плотность атмосферы на высоте
над поверхностью Земли,
,
где
км – средний радиус Земли.
– плотность атмосферы Земли, кг/м 3 ;
– высота над общим земным эллипсоидом,
м
,
,
,
– параметры модели плотности атмосферы
для каждого
-го
слоя .
|
|
|
|
|
|
|
–0.263910 -8 | ||||
|
–0.256010 -8 | ||||
Случайный процесс
– экспоненциально коррелированный и
имеет следующие статистические
характеристики:
,
.
Для получения реализаций случайного процесса необходимо использовать формирующий фильтр, на вход которого подается белый гауссовский шум. Расчет параметров формирующего фильтра рассмотрен в . Решение дифференциальных уравнений формирующего фильтра целесообразно осуществлять совместно с уравнениями, описывающими динамику ИСЗ.
ГОСТ Р 57412-2017
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
КОМПЬЮТЕРНЫЕ МОДЕЛИ В ПРОЦЕССАХ РАЗРАБОТКИ, ПРОИЗВОДСТВА И ЭКСПЛУАТАЦИИ ИЗДЕЛИЙ
Общие положения
Computer models of products in design, manufacturing and maintenance. General
ОКС 01.040.01
Дата введения 2017-07-01
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН Акционерным обществом "Научно-исследовательский центр "Прикладная Логистика" (АО НИЦ "Прикладная Логистика"), Открытым акционерным обществом "Т-Платформы" (ОАО "Т-Платформы") и Федеральным государственным унитарным предприятием "Научно-исследовательский институт стандартизации и унификации" (ФГУП "НИИСУ")
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 700 "Математическое моделирование и высокопроизводительные вычислительные технологии" совместно с Техническим комитетом по стандартизации ТК 482 "Интегрированная логистическая поддержка экспортируемой продукции военного назначения"
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 10 марта 2017 г. N 110-ст
4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
5 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Август 2018 г.
Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 182-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)
В связи с развитием современных информационных технологий расширяется использование технологий компьютерного моделирования при решении задач разработки, производства и обеспечения эксплуатации изделий. Компьютерные модели становятся одной из форм представления результатов проектно-конструкторской деятельности.
При этом одновременно возрастает роль компьютерного моделирования как альтернативы физическим испытаниям, позволяющего существенно сократить затраты на испытания в ходе создания изделий.
Стандарт устанавливает общие требования к компьютерным моделям, их классификации и применению на всех стадиях жизненного цикла промышленной продукции (далее - изделий).
________________
В настоящем стандарте под промышленной продукцией понимается преимущественно продукция машиностроения и приборостроения.
На основе настоящего стандарта допускается, при необходимости, разрабатывать стандарты, учитывающие особенности выполнения компьютерных моделей конкретных видов изделий в зависимости от их специфики.
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 2.052 Единая система конструкторской документации. Электронная модель изделия. Общие положения
ГОСТ 2.053 Единая система конструкторской документации. Электронная структура изделия. Общие положения
ГОСТ 2.058 Единая система конструкторской документации. Правила выполнения реквизитной части электронных конструкторских документов
ГОСТ 2.307 Единая система конструкторской документации. Нанесение размеров и предельных отклонений
ГОСТ 2.308 Единая система конструкторской документации. Указания допусков формы и расположения поверхностей
ГОСТ 2.309 Единая система конструкторской документации. Обозначения шероховатости поверхностей
ГОСТ 20886 Организация данных в системах обработки данных. Термины и определения
ГОСТ Р 15.000 Система разработки и постановки продукции на производство. Основные положения
ГОСТ Р 15.301 Система разработки и постановки продукции на производство. Продукция производственно-технического назначения. Порядок разработки и постановки продукции на производство
ГОСТ Р 53392 Интегрированная логистическая поддержка. Анализ логистической поддержки. Основные положения
ГОСТ Р 54089 Интегрированная логистическая поддержка. Электронное дело изделия. Основные положения
Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.
В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:
3.1.1 модель:
Сущность, воспроизводящая явление, объект или свойство объекта реального мира* .
________________
Здесь и далее знаком "*" отмечены пункты, к которым даны комментарии в приложении А.
3.1.2 объект моделирования:
Явление, объект или свойство объекта реального мира*.
3.1.3 аспект моделирования:
Отдельное свойство или совокупность свойств объекта моделирования, являющихся предметом исследования с помощью моделирования.
3.1.4 математическая модель:
Модель, в которой сведения об объекте моделирования представлены в виде математических символов и выражений*.
3.1.5 информационная модель: Модель, в которой сведения об объекте моделирования представлены в виде совокупности элементов данных и отношений между ними*.
Примечание - Состав (номенклатура) данных определяется областью интереса разработчика модели и потенциального или реального пользователя.
3.1.6 моделирование:
Изучение свойств и/или поведения объекта моделирования, выполненное с использованием его моделей*.
3.1.7 компьютерная модель (электронная модель):
Модель, выполненная в компьютерной (вычислительной) среде и представляющая собой совокупность данных и программного кода, необходимого для работы с данными.
3.1.8 проверка адекватности компьютерной модели:
Совокупность действий с моделью, результатом которых является подтверждение ее соответствия моделируемому объекту реального мира*.
3.1.9 контроль результатов компьютерного моделирования:
Совокупность действий, результатом которых является подтверждение соответствия компьютерной реализации модели исходной математической или информационной модели*.
3.1.10 компьютерная модель изделия:
Компьютерная модель, в которой объектом моделирования является изделие(ия)*.
3.1.11 компьютерное моделирование изделия: Моделирование, выполненное с использованием компьютерной модели изделия.
Примечание - Компьютерное моделирование изделия выполняют с целью получения данных, необходимых для принятия решений в процессах разработки, проектирования, производства, сопровождения эксплуатации и других задач в ходе жизненного цикла изделия.
В настоящем стандарте применены следующие сокращения:
ЖЦ - жизненный цикл;
ИО - информационный объект;
КД - конструкторский документ;
КМ - компьютерная модель;
НИР - научно-исследовательская работа;
ОКР - опытно-конструкторская работа;
ОМ - объект моделирования;
СЧ - составная часть (изделия).
4.1 КМ изделий и связанных с изделиями процессов используют на всех стадиях ЖЦ изделий.
4.2 Техническое содержание КМ определяется целью моделирования и совокупностью исследуемых свойств анализируемого ОМ, при этом процесс формализации определенных свойств объекта моделирования выполняется в интересах конкретной решаемой задачи.
Примечание - Под целью моделирования подразумевается совокупность решаемых в ходе моделирования научно-технических и/или инженерных задач.
4.3 КМ изделия классифицируют по следующим признакам:
________________
В рамках области действия настоящего стандарта.
а) по исследуемому аспекту моделирования (исследуемым свойствам ОМ);
б) используемому способу описания ОМ.
4.4 По исследуемому аспекту моделирования КМ изделия подразделяют:
а) на функциональные, аспектом моделирования в которых является выделение и описание функций изделия, их структуры и взаимосвязи;
б) структурные, аспектом моделирования в которых являются структуры изделия (например, конструкторская, технологическая, эксплуатационная электронная структура изделия по ГОСТ 2.053, логистическая структура изделия по ГОСТ Р 53392)*;
в) геометрические, аспектом моделирования в которых являются преимущественно форма, размеры и свойства, связанные с формой и размерами (например, размеры и допуски по ГОСТ 2.307, шероховатость по ГОСТ 2.308, допустимые отклонения формы по ГОСТ 2.309 и др.)*;
г) физико-механические, аспектом моделирования в которых являются физико-механические свойства изделия и взаимодействие изделия с внешней средой (статика, кинематика, динамика твердого тела, гидро- и газодинамика, деформации, теплопроводность и др.)*;
д) физико-химические, аспектом моделирования в которых являются изменения свойств материалов изделия (коррозионное разрушение материала, старение и т.д.)*;
е) техническо-экономические, аспектом моделирования в которых являются взаимосвязанные технические и экономические свойства изделия (например, модель стоимости жизненного цикла изделия, модель стоимости послепродажного обслуживания изделий);
ж) процессные, аспектом моделирования в которых являются процессы, непосредственно связанные с изделием (например, модель технологического процесса изготовления изделия или модель процесса технической эксплуатации изделия).
Примечание - Приведенный перечень классификационных признаков может быть расширен в зависимости от решаемых в ходе моделирования задач. Допускается классификация по другим признакам, отражающим значимость исследуемых свойств ОМ.
4.5 По используемому способу описания ОМ различают математические и информационные модели.
4.6 Математические модели в зависимости от метода нахождения решения (определения вида зависимости одних параметров модели от других) подразделяют:
а) на аналитические, описывающие свойства ОМ системой уравнений, для которой может быть найдено аналитическое решение в явном виде (например, отдельные модели механики твердого тела на основе уравнений динамики)*;
б) численные, описывающие свойства ОМ системой уравнений, для которых нахождение решения осуществляется с использованием методов вычислительной математики (например, разностных методов или методов конечных элементов, конечных или граничных объемов и т.д., используемых для решения задач механики деформируемого твердого тела, теплообмена, гидродинамики и электродинамики и т.д.);
в) имитационные, в которых форму и коэффициенты зависимости одних параметров модели от других находят путем многократного испытания модели с различными входными данными (например, модели массового обслуживания, модели, описывающие динамику изменения складских запасов)*.
4.7 Информационные модели подразделяют:
а) на формальные (знаковые), в которых описание ОМ выполняют с помощью специализированных языков (например, описание геометрии и структуры изделия согласно )*;
б) описательные (образные), в которых описание ОМ выполняют с помощью естественного языка или изображений (например, текст, описывающий свойства или поведение ОМ или его визуальное изображение (фотография)*.
________________
Поз. , см. раздел Библиография, здесь и далее по тексту. - .
4.8 Кроме указанных в 4.2-4.7 классификационных признаков модели могут быть дополнительно классифицированы:
а) по назначению (области деятельности, в которой решаются задачи моделирования и стадии ЖЦ изделия) - на научные (исследовательские), конструкторские, технологические, эксплуатационные, демонстрационные и др.*;
б) по степени приближения представления к объекту реального мира - на упрощенные и точные;
в) по степени взаимосвязанности - на основные и производные;
г) по совокупности исследуемых свойств - на простые и комбинированные (например, простые для исследования одного свойства и комбинированные для исследования совокупности свойств)*;
д) по зависимости свойств модели от времени - на статические и динамические;
е) по характеру изменения свойств модели во времени - на детерминированные и стохастические;
ж) по области определения рассматриваемых свойств и принимаемых ими значений - на дискретные и непрерывные
и другим признакам, представляющим значимость с точки зрения разработчика модели.
Примечание - Модели, классифицируемые по двум или более классификационным признакам, называют гибридными*.
4.9 КМ, состоящую из набора взаимосвязанных моделей, описывающих один ОМ, называют составной (комплексной).
4.10 Одному ОМ может соответствовать несколько моделей, в том числе с различными классификационными признаками. С другой стороны, одна и та же модель может применяться при исследовании различных ОМ*.
4.11 Разработка КМ сложных объектов иерархического типа, допускающих декомпозицию анализируемого ОМ на составляющие ее элементы, состоит в последовательном анализе и моделировании отдельных его компонентов с последующим установлением связей между моделями компонентов ОМ. В этом случае КМ каждого уровня иерархии формируется как объединение КМ компонентов ОМ нижележащего уровня, а процесс взаимодействия ОМ моделируется с установлением координирующих связей между взаимодействующими уровнями.
4.12 Примеры типовых инженерных задач, решаемых с применением различных компьютерных моделей изделия, приведены в приложении Б.
5.1 Разработку КМ следует выполнять со степенью детализации, соответствующей стадии ЖЦ ОМ по ГОСТ Р 15.000 и соответствующему виду работ. Полнота и подробность КМ должны соответствовать решаемым в ходе моделирования задачам*.
5.2 Требования к моделям, разрабатываемым на стадиях ЖЦ изделия (способам моделирования, перечню исследуемых свойств ОМ, степени детализации, форме представления результатов и др.), следует устанавливать в соответствующих технических заданиях (на НИР, аванпроект, ОКР и их СЧ), согласно ГОСТ Р 15.201*.
5.3 Разработанные КМ изделия, а также полученные результаты компьютерного моделирования включают в состав результатов выполняемых работ (НИР, аванпроекта, ОКР или иных работ, выполняемых по контракту с заказчиком) по согласованию с заказчиком с учетом 5.5*.
5.4 В общем случае процесс разработки КМ включает следующие этапы:
б) построение модели (принятие условных обозначений и описание ОМ, элементов ОМ и связей между ними в принятой форме)*;
в) выбор метода решения с учетом знаний и предпочтений пользователя и разработчика*;
г) разработка КМ (программная реализация, включая разработку алгоритма, программного кода (при необходимости) или выбор программного обеспечения);
д) применение полученной КМ для моделирования ОМ;
е) контроль и анализ полученных результатов, определение адекватности разработанной КМ*.
Примечание - Следует иметь в виду, что при использовании в инженерной практике систем автоматизации математических вычислений и информационного моделирования разработчик КМ (пользователь системы), как правило, выполняет только часть этапов процесса. Как правило, в этом случае задачей разработчика КМ является концептуальная постановка задачи и формальное описание модели принятым методом, в то время как выбор метода решения и сама вычислительная реализация скрыты от пользователя такой автоматизированной системы.
5.5 Форму представления и порядок проверки, согласования и утверждения КМ для каждой стадии разработки и этапа выполняемых работ определяет разработчик, если иное не установлено в техническом задании. Для КМ изделий, разрабатываемых по государственному оборонному заказу, это решение должно быть согласовано с заказчиком (военным представительством) в соответствии с действующими нормативными документами.
5.6 Типовой состав реквизитов КМ - на основе ГОСТ 2.058. При необходимости допускается вводить дополнительные реквизиты.
Приложение А
(справочное)
3.1.1 Модель является приближенным представлением, сохраняющим существенные черты моделируемого объекта реального мира, и описывает основные свойства ОМ, его параметры, внутренние и внешние связи с заданной разработчиком точностью. Служит для изучения свойств объекта реального мира путем исследования модели.
3.1.2 Объект моделирования может быть как простым (например, изделие без учета воздействия среды), так и сложным (например, взаимодействие изделия с изделием, изделия со средой и т.п.).
3.1.3 Аспектом исследования (моделирования) могут являться отдельные свойства или взаимосвязанные свойства, определяющие закономерность изменения характеристик изделия, важные для решения конкретной задачи (например, объектом моделирования может являться изменение формы изделия, а аспектом - ее зависимость от нагрузки).
3.1.4 Под математическими символами понимают числа, математические знаки, символьные обозначения переменных, под математическими выражениями - уравнения, логические условия и др. Сведения об ОМ включают совокупность начальных и граничных условий.
3.1.5 Информационные модели представляют преимущественно в знаковой форме.
3.1.6 Для сложных наукоемких изделий моделирование, как правило, является единственной возможностью оценки свойств изделия без его изготовления. Для подобных изделий сравнение результатов их исследования с помощью разных математических моделей может значительно повысить достоверность результатов моделирования.
3.1.7 Процедуру подтверждения адекватности модели моделируемому объекту реального мира называют также валидацией. Проверка адекватности КМ может осуществляться как путем использования других КМ, адекватность которых установлена и документирована, так и путем проведения натурных экспериментов. Проверку адекватности выполняют по согласованной с заказчиком методике.
3.1.8 Процедуру подтверждения соответствия компьютерной реализации математической (либо информационной) модели называют также верификацией.
3.1.9 Компьютерную модель разрабатывают при помощи соответствующих программных средств.
4.4, перечисление б) Теоретической основой создания структурных КМ являются методы теории графов (как правило, применяется иерархическая модель, которая описывается ациклическим графом по ГОСТ 2.053). Также применима сетевая модель, в которой связи между элементами структуры могут иметь произвольный характер.
4.4, перечисление в) Теоретической основой создания геометрических КМ являются методы аналитической и дифференциальной геометрии, алгебра логики и топологии. Для представления геометрических КМ целесообразно использовать как стандартные , , так и продвигаемые разработчиками соответствующего программного обеспечения методы описания.
4.4, перечисление г) Физико-механические КМ могут иметь вид алгебраических, дифференциальных, интегро-дифференциальных уравнений или логических условий.
4.4, перечисление д) Теоретической основой создания техническо-экономических КМ являются методы теории вероятности и математической статистики.
4.6, перечисления а), б) Математические модели, как правило, представляют в виде систем (совокупности систем) уравнений (логических условий), начальных и граничных условий. При их высокой сложности, когда прямое (аналитическое) решение невозможно, применяют численные методы решения.
4.6, перечисление в) Имитационная модель отражает элементарные явления, составляющие процесс, с сохранением их логической структуры и последовательности протекания во времени, что позволяет по исходным данным получить сведения о состояниях процесса в определенные моменты времени, дающие возможность оценить свойства ОМ.
4.7, перечисление а) К знаковым относят также графические модели.
4.7, перечисление б) При этом фиксируются наиболее существенные свойства ОМ и связи между ними. Как правило, ограничиваются обычно не количественными, а качественными категориями описания ОМ, например, отмечают, что значение такой-то характеристики возрастает при убывании значений другой и т.п.
4.8, перечисление г) Комбинированные модели одновременно охватывают несколько аспектов моделирования, например, логистическая структура функций, функциональные отказы элементов этой структуры и их последствия и взаимосвязи с логистической структурой изделия. Как правило, на практике используются именно комбинированные модели.
4.8, примечание Типичным примером описания ОМ несколькими моделями с одним классификационным признаком может служить описание ОМ на стадии эскизного проекта упрощенной (учитывающей небольшое число параметров) аналитической моделью и точной аналитической моделью на стадии рабочего проекта.
Типичным примером описания ОМ несколькими моделями с различными классификационными признаками может служить описание одного ОМ взаимосвязанными геометрической и физико-механической моделями, что вызывается необходимостью исследования различных свойств ОМ.
4.10 Примером применения одной и той же модели (эквивалентной математической модели) при исследовании различных ОМ может служить модель колебательного процесса, применяемая для моделирования процессов как в механике, так и в электрических цепях.
5.1 Конкретный состав исследуемых свойств ОМ, объем работ и степень детализации, а также состав исполнителей следует определять для каждого проекта индивидуально в зависимости от следующих факторов:
Типа проекта (разработка нового изделия, модернизация существующего изделия, разработка модификации или исполнения изделия, поставка существующего изделия без изменений);
Сложности изделия;
Требований заказчика;
Возможности влияния на конструкцию изделия;
Стадии ЖЦ ОМ.
5.2 При необходимости (например, при большом объеме требований) требования к КМ допускается устанавливать в приложении к контракту (договору) или совместным решением разработчика и заказчика.
5.3 Под иными работами, выполняемыми по контракту с заказчиком, подразумеваются работы, выполняемые, например, в рамках авторского и/или технического надзора и др.
5.4, перечисление а) На этом этапе построения модели производятся изучение и сбор информации об ОМ:
Описывают ОМ на концептуальном уровне, в абстрактных терминах и понятиях;
Принимают (согласовывают) окончательно гипотезы и предположения;
Обосновывают выбор процедуры аппроксимации реальных процессов при построении КМ.
5.4, перечисление б) Построение математической модели (формулировку математической задачи), включая описание связей между элементами ОМ в виде математических выражений, выполняют с использованием, по возможности, типовых математических схем. Построение информационной модели, включая определение набора ИО для представления основных свойств ОМ и их взаимосвязей, выполняют с использованием принятой формы описания (формальной знаковой) или описательной (образной).
На этом этапе может оказаться, что ранее проведенный системный анализ привел к такому набору элементов, свойств и соотношений, для которого нет приемлемого метода решения задачи, в результате чего приходится возвращаться к этапу системного анализа.
5.4, перечисление в) Как правило, для одной и той же задачи можно предложить несколько вычислительных алгоритмов. Однако среди разнообразия возможных алгоритмов не все одинаковы по своей эффективности.
5.4, перечисление е) Основная цель проверки КМ и удостоверения результатов моделирования - обеспечить уверенность пользователя КМ в правильности разработанной КМ на всех этапах ее создания вплоть до обработки и представления результатов моделирования. При использовании компьютерного моделирования изделий на этапах ЖЦ машиностроительной продукции, в т.ч. взамен результатов натурных экспериментов, следует предусматривать выполнение и документирование проверки адекватности компьютерной модели для заданного набора исходных данных.
Приложение Б
(справочное)
В таблице Б.1 приведены примеры применения различных КМ изделия для решения типовых инженерных задач.
Таблица Б.1 - Области применения моделей для решения типовых инженерных задач
КМ изделия по способу описания ОМ |
|||||
Математическая | Информационная |
||||
Например, модель напряжений при статической нагрузке. Например, модель, отражающая показатели технического использования технологического оборудования. По дополнительному классификационному признаку (свойства изделия, связанные с его применением по назначению*). |
________________
* От "фактография" - приведение фактических данных без их анализа и обобщения.
Федеральный закон Российской Федерации от 31 декабря 2014 г. N 488-ФЗ "О промышленной политике в Российской Федерации"
ИСО 10303-1-94, Системы автоматизации производства и их интеграция. Представление данных об изделии и обмен этими данными. Часть 1. Обзор и основные принципы
________________
Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым здесь и далее по тексту, можно получить, перейдя по ссылке на сайт. - .
ANS US PRO/IPO-100-1996 Initial Graphics Exchange Specifications (ANSI/ASME Y14.26M-1989 Digital Repressentation for Communication of Product Definition Data. The American Society of Mechanical Engineers or the American National Standards Institute, New York City, NY, 1989)
Электронный текст документа
и сверен по:
официальное издание
М.: Стандартинформ, 2018
ГОСТ 2.052-2006
Единая система конструкторской документации
ЭЛЕКТРОННАЯ МОДЕЛЬ ИЗДЕЛИЯ
Общие положения
Unified system for design documentation. Electronic model of product. General principles
Дата введения - 2006-09-01
Предисловие
Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-92 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2-97 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Порядок разработки, принятия, применения, обновления, отмены»
1
Область
применения
Настоящий стандарт устанавливает общие требования к выполнению электронных моделей изделий (деталей, сборочных единиц) машиностроения и приборостроения.
На основе настоящего стандарта допускается, при необходимости, разрабатывать стандарты, учитывающие особенности выполнения электронных моделей на изделия конкретных видов техники в зависимости от их специфики.
ГОСТ 2.051-2006 Единая система конструкторской документации. Электронные документы. Общие положения
ГОСТ 2.101-68 Единая система конструкторской документации. Виды изделий
ГОСТ 2.102-68 Единая система конструкторской документации. Виды и комплектность конструкторских документов
ГОСТ 2.104-2006 Единая система конструкторской документации. Основные надписи
ГОСТ 2.109-73 Единая система конструкторской документации. Основные требования к чертежам
ГОСТ 2.305-68 Единая система конструкторской документации. Изображения - виды, разрезы, сечения
ГОСТ 2.307-68 Единая система конструкторской документации. Нанесение размеров и предельных отклонений
ГОСТ 2.317-69 Единая система конструкторской документации. Аксонометрические проекции
Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов по указателю «Национальные стандарты», составленному по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться замененным (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.
3 Термины,
определения и сокращения
3.1 Термины и определения
В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:
3.1.1 электронная модель изделия (модель): Электронная модель детали или сборочной единицы по ГОСТ 2.102.
3.1.2 электронная геометрическая модель (геометрическая модель): Электронная модель изделия, описывающая геометрическую форму, размеры и иные свойства изделия, зависящие от его формы и размеров.
3.1.3 геометрический элемент: Идентифицированный (именованный) геометрический объект, используемый в наборе данных.
Примечание - Геометрическим объектом может быть точка, линия, плоскость, поверхность, геометрическая фигура, геометрическое тело.
3.1.4 геометрия модели: Совокупность геометрических элементов, которые являются элементами геометрической модели изделия.
3.1.5 вспомогательная геометрия: Совокупность геометрических элементов, которые используются в процессе создания геометрической модели изделия, но не являются элементами этой модели.
Примечание - Геометрическими элементами могут быть осевая линия, опорные точки сплайна, направляющие и образующие линии поверхности и др.
3.1.6 атрибут модели: Размер, допуск, текст или символ, требуемый для определения геометрии изделия или его характеристики* 1) .
3.1.7 модельное пространство: Пространство в координатной системе модели, в котором выполняется геометрическая модель изделия.
3.1.8 плоскость обозначений и указаний: Плоскость в модельном пространстве, на которую выводится визуально воспринимаемая информация, содержащая значения атрибутов модели, технические требования, обозначения и указания.
3.1.9 данные расположения: Данные, определяющие размещение и ориентацию изделия и его составных частей в модельном пространстве в указанной системе координат.
3.1.10 твердотельная модель: Трехмерная электронная геометрическая модель, представляющая форму изделия как результат композиции заданного множества геометрических элементов с применением операций булевой алгебры к этим геометрическим элементам.
3.1.11 поверхностная модель: Трехмерная электронная геометрическая модель, представленная множеством ограниченных поверхностей, определяющих в пространстве форму изделия.
3.1.12 каркасная модель: Трехмерная электронная геометрическая модель, представленная пространственной композицией точек, отрезков и кривых, определяющих в пространстве форму изделия.
3.1.13 составная часть изделия: Изделие любого вида по ГОСТ 2.101, входящее в состав изделия и рассматриваемое как единое целое.
3.1.14 файл модели: Файл, содержащий информацию о геометрических элементах, атрибутах, обозначениях и указаниях, которые рассматриваются как единое целое*.
3.1.15 электронный макет: Электронная модель изделия, описывающая его внешнюю форму и размеры, позволяющая полностью или частично оценить его взаимодействие с элементами производственного и/или эксплуатационного окружения, служащая для принятия решений при разработке изделия и процессов его изготовления и использования.
3.2 Сокращения
В настоящем стандарте приняты следующие сокращения:
ПОУ - плоскость обозначений и указаний;
ПЗ - пояснительная записка;
КД - конструкторский документ;
ЭМИ - электронная модель изделия;
ЭМД - электронная модель детали;
ЭМСЕ - электронная модель сборочной единицы;
ЭМК - электронный макет;
САПР - система автоматизированного проектирования;
ЭГМ - электронная геометрическая модель.
4 Общие
положения
4.1 В компьютерной среде ЭМИ представляется в виде набора данных, которые вместе определяют геометрию изделия и иные свойства, необходимые для изготовления, контроля, приемки, сборки, эксплуатации, ремонта и утилизации изделия.
4.2 ЭМИ, как правило, используется:
Для интерпретации всего составляющего модель набора данных (или его части) в автоматизированных системах;
Для визуального отображения конструкции изделия в процессе выполнения проектных работ, производственных и иных операций;
Для изготовления чертежной конструкторской документации в электронной и/или бумажной форме.
4.3 Общие требования к выполнению КД в форме электронной модели изделия - по ГОСТ 2.051. ЭМИ составляет содержательную часть соответствующего КД по ГОСТ 2.102 (ЭМД или ЭМСЕ). Требования по составу и представлению информации согласно ИСО 10303-1 , ИСО 10303-11 , ИСО 10303-42 , ИСО 10303-201 . Реквизитную часть выполняют по ГОСТ 2.104*.
4.4 ЭМИ, как правило, состоит из геометрической модели изделия, произвольного количества атрибутов модели и может включать технические требования. Схематический состав модели приведен на рисунке Б.1 (приложение Б).
4.5 Модель должна содержать полный набор конструкторских, технологических и физических параметров согласно ГОСТ 2.109, необходимых для выполнения расчетов, математического моделирования, разработки технологических процессов и др.
4.6 Полнота и подробность модели на различных стадиях разработки должны соответствовать требованиям стандартов Единой системы конструкторской документации.
4.7 Электронный конструкторский документ, выполненный в виде модели, должен соответствовать следующим основным требованиям:
а) атрибуты (модели), обозначения и указания, приведенные в модели, должны быть необходимыми и достаточными для указанной цели выпуска (например, изготовления изделия или построения чертежа в бумажной и/или электронной форме);
б) все значения размеров должны получаться из модели;
в) определенные в модели связанные геометрические элементы, атрибуты, обозначения и указания должны быть согласованы;
г) атрибуты, обозначения и указания, определенные и/или заданные в модели и изображенные на чертеже, должны быть согласованы*;
д) если в модели не содержатся все конструкторские данные изделия, то это должно быть указано*;
е) не допускается давать ссылки на нормативные документы, определяющие форму и размеры конструктивных элементов (отверстия, фаски, канавки и т. п.), если в них нет геометрического описания этих элементов. Все данные для их изготовления должны быть приведены в модели;
ж) разрядность при округлении значений линейных и угловых размеров должна задаваться разработчиком;
4.8 При визуализации (отображении) модели на электронном устройстве (например, экране дисплея) выполняют следующие правила:
а) размеры, предельные отклонения и указания (в т.ч. технические требования) следует показывать в основных плоскостях проекций по ГОСТ 2.305, аксонометрических проекциях - по ГОСТ 2.317 или иных удобных для визуального восприятия отображаемой информации плоскостях проекций*;
б) весь текст (требования, обозначения и указания) должен быть определен в одной или более ПОУ;
в) отображение информации в любой ПОУ не должно накладываться на отображение любой другой информации в той же самой ПОУ;
г) текст требований, обозначений и указаний в пределах любой ПОУ не должен помещаться поверх геометрии модели, когда он расположен перпендикулярно к плоскости отображения модели;
д) для аксонометрических проекций ориентация ПОУ должна быть параллельна, перпендикулярна или совпадать с поверхностью, к которой она применяется;
е) при повороте модели должно быть обеспечено необходимое направление чтения в каждой ПОУ*.
Пример отображения ПОУ при различной ориентации модели в модельном пространстве при визуализации модели на электронном устройстве отображения приведен в приложении В.
4.9 При визуализации модели допускается:
а) не представлять модель на чертежном формате;
б) не показывать отображение центральных (осевых) линий или центральных плоскостей для указания размеров;
в) не показывать штриховку в разрезах и сечениях;
г) не представлять реквизиты основной надписи и дополнительных граф к ней на чертежном формате. В этом случае просмотр реквизитов основной надписи и дополнительных граф к ней следует обеспечивать по запросу. Состав реквизитов - по ГОСТ 2.104;
д) показывать дополнительные конструктивные параметры с помощью вспомогательной геометрии, например координаты центра масс;
е) показывать размеры и предельные отклонения без использования сечений;
ж) включать ссылки на документы другого вида при условии, что ссылочный документ выполнен в электронной форме. При передаче конструкторской документации другому предприятию эти документы должны быть включены в комплект КД на изделие*.
4.10 При задании атрибутов применяют условные обозначения (знаки, линии, буквенные и буквенно-цифровые обозначения и др.), установленные в стандартах Единой системы конструкторской документации. Размеры условных знаков определяют с учетом наглядности и ясности и выдерживают одинаковыми при многократном применении в пределах одной модели.*
4.11 При разработке модели предусматривают применение электронных библиотек (электронных каталогов) стандартных и покупных изделий. Применение, способы и правила использования электронных библиотек устанавливает разработчик, если это не указано в техническом задании или протоколе рассмотрения технического предложения (эскизного проекта)*.
Для документации на изделия, разрабатываемые по заказу Министерства обороны, номенклатура и техническое содержание применяемых электронных библиотек изделий, а также нормативные документы организации должны быть согласованы с заказчиком (представительством заказчика).
4.12 В модель допускается включать ссылки на стандарты и технические условия, если они полностью и однозначно определяют соответствующие требования. Допускается давать ссылки на технологические инструкции, когда требования, установленные этими инструкциями, являются единственными, гарантирующими требуемое качество изделия.
Для документации на изделия, разрабатываемые по заказу Министерства обороны, стандарты и технологические инструкции организаций должны быть согласованы с заказчиком (представительством заказчика).
4.13 В модель не включают технологические указания. В виде исключения допускается включать технологические указания в случаях, предусмотренных ГОСТ 2.109.
5 Общие
требования к выполнению электронной модели изделия
5.1 ЭМИ должна содержать, как минимум, одну координатную систему. Координатную систему модели изображают тремя взаимно перпендикулярными линиями с началом координат, расположенным в пересечении трех осей, при этом:
Должно быть показано положительное направление и обозначение каждой оси;
Следует использовать правостороннюю координатную систему модели (рисунок 1), если не оговорена другая координатная система.
При необходимости допускается использовать неортогональную координатную систему модели.
5.2 При разработке ЭМИ используют следующие типы представления формы изделия согласно ИСО 10303-42, ИСО 10303-41 , ИСО 10303-43 :
Каркасное представление;
Поверхностное представление;
Твердотельное представление.
Состав и взаимосвязь типов представления формы изделия приведены на рисунке Б.2 (приложение Б)*.
5.3 При разработке ЭМИ обеспечивают представление файла модели согласно ИСО 10303-21 , ИСО 10303-22 .
5.4 В ЭМИ допускается выполнять упрощенное представление частей модели типа отверстий, резьб, лент, пружин и др., используя частичное определение геометрии модели, атрибуты модели или их комбинацию.
5.5 Начальная ориентация ЭМИ в модельном пространстве не оговаривается.
Рисунок 1 - Координатная система электронной модели изделия
6 Требования
к видам электронных моделей изделия
6.1 Электронная модель детали
6.1.1 ЭМД разрабатывают, как правило, на все детали, входящие в состав изделия, если техническим заданием предусмотрено выполнение документации только в виде ЭМИ.
6.1.2 ЭМД, как правило, следует выполнять в размерах, которым изделие должно соответствовать перед сборкой. Исключения составляют случаи, указанные в ГОСТ 2.109. Значения предельных отклонений, шероховатости поверхностей и другие необходимые значения атрибутов изделия или его элементов должны соответствовать значениям перед сборкой.
Предельные отклонения и шероховатость поверхностей элементов изделия, получающиеся в результате обработки в процессе сборки или после нее, указывают в ЭМСЕ.
6.1.3 Условные обозначения материала записывают в ЭМД в соответствии с ГОСТ 2.109.
6.1.4 Если для изготовления детали предусматривается использование заменителей материала, то их приводят в технических требованиях. Если ЭМИ выполняют с учетом текстуры материала, то следует задавать текстуру основного материала.
6.1.5 Если деталь должна быть изготовлена из материала, имеющего определенное направление волокон, основы и т. п. (металлическая лента, ткань, бумага, дерево) или расположение слоев материала детали (текстолита, фибры, гетинакса), то при необходимости допускается указывать направление волокон или расположение слоев материала детали.
6.2 Электронная модель сборочной единицы
6.2.1 ЭМСЕ должна давать представление о расположении и взаимной связи составных частей, соединяемых в сборочную единицу, и содержать необходимую и достаточную информацию для осуществления сборки и контроля сборочной единицы.
6.2.3 ЭМСЕ, входящие в состав изделия более высокого уровня иерархии, рекомендуется включать в состав модели этого изделия как самостоятельные модели, размещая их в координатной системе ЭМСЕ более высокого уровня иерархии и задавая данные расположения.
6.2.4 Организация уровней входимости составных частей, входящих в ЭМСЕ конечного изделия, должна быть необходимой и достаточной для рациональной организации производства (сборки и контроля) изделий.
6.2.5 ЭМСЕ должна содержать параметры и требования, которые необходимо по ней выполнять или контролировать*:
а) номера позиций составных частей, входящих в изделие;
б) установочные, присоединительные и другие необходимые справочные размеры;
в) техническую характеристику изделия (при необходимости);
г) указания о характере сопряжения элементов ЭМСЕ и методах его осуществления, если точность сопряжения обеспечивается не заданными предельными отклонениями размеров, а подбором, пригонкой и т.п.;
д) указания о выполнении неразъемных соединений (сварных, паяных и др..).. В ЭМСЕ изделий единичного производства допускается указывать данные о подготовке кромок под (неразъемные соединения (сварку, пайку и т.д.).
6.2.6 В ЭМСЕ допускается включать модели пограничных (соседних) изделий («обстановки»), соблюдая размеры, определяющие их взаимное расположение.
Установочные и присоединительные размеры, необходимые для увязки с другими изделиями, должны быть указаны с предельными отклонениями*.
6.2.7 Все составные части сборочной единицы нумеруют. Номера позиций должны соответствовать указанным в спецификации и/или электронной структуре изделия этой сборочной единицы*.
6.2.8 Допускается выполнение документации на сборочную единицу только в виде ЭМСЕ. В этом случае в ЭМСЕ приводят дополнительные данные, необходимые для изготовления деталей (шероховатость поверхностей, отклонения формы и т.д.).
6.2.9 Если при сборке изделия для его регулировки, настройки, компенсации составные части подбирают, то в ЭМСЕ их включают в одном (основном) из возможных вариантов применения, обеспечивающим номинальные параметры.
В технических требованиях помещают необходимые указания по установке таких «подборных» частей. Формулировка указаний - по ГОСТ 2.109.
6.2.10 Если после сборки изделия на время его хранения и (или) транспортирования требуется установить защитные временные детали (крышку, заглушку и т.п.), в ЭМСЕ эти детали включают так, как они должны быть установлены при хранении и транспортировании. Если защитные временные детали на время хранения и транспортирования должны устанавливаться вместо снимаемых с изделия каких-либо приборов, механизмов, то их ЭМД включают в ЭМСЕ, а в технических требованиях помещают соответствующие указания*.
6.3 Электронный макет
6.3.1 ЭМК является разновидностью ЭМИ (ЭМСЕ) и предназначен для оценки взаимодействия составных частей макетируемого изделия или изделия в целом с элементами производственного и/или эксплуатационного окружения.
6.3.2 ЭМК разрабатывается на проектных стадиях, не предназначается для изготовления по ним изделий и, как правило, не содержит данных для изготовления и сборки.
6.3.3 Как правило, ЭМК выполняется на основании ЭМСЕ с использованием мультимедийных технологий, показывающих динамику перемещения и крайние положения перемещающихся, выдвигаемых или откидываемых частей, рычагов, кареток, крышек на петлях и т.п.
6.3.4 ЭМК следует выполнять, как правило, с упрощениями, соответствующими целям его разработки. Подробность ЭМК должна быть достаточной для того, чтобы дать исчерпывающее представление о внешних очертаниях изделия, положениях его выступающих частей (рычагов, маховиков, ручек, кнопок и т.п.), об элементах, которые должны быть постоянно в поле зрения (например, шкалах), о расположении элементов связи изделия с другими изделиями.
6.3.5 При необходимости допускается приводить данные о работе изделия и взаимодействии его частей. Эти данные заносят в аннотационную часть ЭМК. Допускается также помещать ссылку на (электронный) текстовый документ (как правило, ПЗ).
6.3.6 Допускается не показывать элементы, выступающие за основной контур на незначительную величину по сравнению с размерами изделия.
6.3.7 В ЭМК допускается включать детали и сборочные единицы, не входящие в состав изделия («обстановки»), соблюдая их взаимное расположение.
6.3.8 Точность построения ЭМК должна быть необходимой и достаточной для того, чтобы определить габаритные размеры изделия, установочные и присоединительные размеры и, при необходимости, размеры, определяющие положение выступающих частей.
Приложение А
ГОСТ 2.052-2006
Группа Т52
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
Единая система конструкторской документации
ЭЛЕКТРОННАЯ МОДЕЛЬ ИЗДЕЛИЯ
Общие положения
Unified system for design documentation. Electronic model of product.
General principles
Дата введения 2006-09-01
Предисловие
Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-92 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2-97 * "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Порядок разработки, принятия, применения, обновления, отмены"
________________
Сведения о стандарте
1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным унитарным предприятием Всероссийским научно-исследовательским институтом стандартизации и сертификации в машиностроении (ВНИИНМАШ), Автономной некоммерческой организацией Научно-исследовательским центром CALS-технологий "Прикладная логистика" (АНО НИЦ CALS-технологий "Прикладная логистика")
2 ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии
3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол N 23 от 28 февраля 2006 г.)
Азербайджан |
Азстандарт |
|||
Узбекистан |
Узстандарт |
|||
Госпотребстандарт Украины |
||||
4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 22 июня 2006 г. N 119-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 2.052-2006 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 сентября 2006 г.
5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
6 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Апрель 2011 г.
Информация о введении в действие (прекращении действия) настоящего стандарта публикуется в указателе "Национальные стандарты".
Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в указателе (каталоге) "Национальные стандарты", а текст изменений - в информационных указателях "Национальные стандарты". В случае пересмотра или отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована в информационном указателе "Национальные стандарты"
1 Область применения
Настоящий стандарт устанавливает общие требования к выполнению электронных моделей изделий (деталей, сборочных единиц) машиностроения и приборостроения.
На основе настоящего стандарта допускается, при необходимости, разрабатывать стандарты, учитывающие особенности выполнения электронных моделей на изделия конкретных видов техники в зависимости от их специфики.
ГОСТ 2.051-2006 Единая система конструкторской документации. Электронные документы. Общие положения
ГОСТ 2.101-68 Единая система конструкторской документации. Виды изделий
ГОСТ 2.102-68 Единая система конструкторской документации. Виды и комплектность конструкторских документов
ГОСТ 2.104-2006 Единая система конструкторской документации. Основные надписи
ГОСТ 2.109-73 Единая система конструкторской документации. Основные требования к чертежам
ГОСТ 2.305-2008 Единая система конструкторской документации. Изображения - виды, разрезы, сечения
ГОСТ 2.307-68 Единая система конструкторской документации. Нанесение размеров и предельных отклонений
________________
На территории Российской Федерации документ не действует. Действует ГОСТ 2.307-2011 , здесь и далее по тексту. - Примечание изготовителя базы данных.
ГОСТ 2.317-69 Единая система конструкторской документации. Аксонометрические проекции
________________
На территории Российской Федерации документ не действует. Действует ГОСТ 2.317-2011 , здесь и далее по тексту. - Примечание изготовителя базы данных.
Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов по указателю "Национальные стандарты", составленному по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.
3 Термины, определения и сокращения
3.1 Термины и определения
В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:
3.1.1 электронная модель изделия (модель): Электронная модель детали или сборочной единицы по ГОСТ 2.102 .
3.1.2 электронная геометрическая модель (геометрическая модель): Электронная модель изделия, описывающая геометрическую форму, размеры и иные свойства изделия, зависящие от его формы и размеров.
3.1.3 геометрический элемент: Идентифицированный (именованный) геометрический объект, используемый в наборе данных.
Примечание - Геометрическим объектом может быть точка, линия, плоскость, поверхность, геометрическая фигура, геометрическое тело.
3.1.4 геометрия модели: Совокупность геометрических элементов, которые являются элементами геометрической модели изделия.
3.1.5 вспомогательная геометрия: Совокупность геометрических элементов, которые используются в процессе создания геометрической модели изделия, но не являются элементами этой модели.
Примечание - Геометрическими элементами могут быть осевая линия, опорные точки сплайна, направляющие и образующие линии поверхности и др.
3.1.6 атрибут модели: Размер, допуск, текст или символ, требуемый для определения
геометрии изделия или его характеристики*.
3.1.7 модельное пространство: Пространство в координатной системе модели, в котором выполняется геометрическая модель изделия.
3.1.8 плоскость обозначений и указаний: Плоскость в модельном пространстве, на которую выводится визуально воспринимаемая информация, содержащая значения атрибутов модели, технические требования, обозначения и указания.
3.1.9 данные расположения: Данные, определяющие размещение и ориентацию изделия и его составных частей в модельном пространстве в указанной системе координат.
3.1.10 твердотельная модель: Трехмерная электронная геометрическая модель, представляющая форму изделия как результат композиции заданного множества геометрических элементов с применением операций булевой алгебры к этим геометрическим элементам.
3.1.11 поверхностная модель: Трехмерная электронная геометрическая модель, представленная множеством ограниченных поверхностей, определяющих в пространстве форму изделия.
3.1.12 каркасная модель: Трехмерная электронная геометрическая модель, представленная пространственной композицией точек, отрезков и кривых, определяющих в пространстве форму изделия.
3.1.13 составная часть изделия: Изделие любого вида по ГОСТ 2.101 , входящее в состав изделия и рассматриваемое как единое целое.
3.1.14 файл модели: Файл, содержащий информацию о геометрических элементах, атрибутах, обозначениях и указаниях, которые рассматриваются как единое целое*.
3.1.15 электронный макет: Электронная модель изделия, описывающая его внешнюю форму и размеры, позволяющая полностью или частично оценить его взаимодействие с элементами производственного и/или эксплуатационного окружения, служащая для принятия решений при разработке изделия и процессов его изготовления и использования.
3.2 Сокращения
В настоящем стандарте приняты следующие сокращения:
ПОУ - плоскость обозначений и указаний;
ПЗ - пояснительная записка;
КД - конструкторский документ;
ЭМИ - электронная модель изделия;
ЭМД - электронная модель детали;
ЭМСЕ - электронная модель сборочной единицы;
ЭМК - электронный макет;
САПР - система автоматизированного проектирования;
ЭГМ - электронная геометрическая модель.
4 Общие положения
4.1 В компьютерной среде ЭМИ представляется в виде набора данных, которые вместе определяют геометрию изделия и иные свойства, необходимые для изготовления, контроля, приемки, сборки, эксплуатации, ремонта и утилизации изделия.
4.2 ЭМИ, как правило, используется:
- для интерпретации всего составляющего модель набора данных (или его части) в автоматизированных системах;
- для визуального отображения конструкции изделия в процессе выполнения проектных работ, производственных и иных операций;
- для изготовления чертежной конструкторской документации в электронной и/или бумажной форме.
4.3 Общие требования к выполнению КД в форме электронной модели изделия - по ГОСТ 2.051. ЭМИ составляет содержательную часть соответствующего КД по ГОСТ 2.102 (ЭМД или ЭМСЕ).
Требования по составу и представлению информации согласно ИСО 10303-1 , ИСО 10303-11
ИСО 10303-42 , ИСО 10303-201 . Реквизитную часть выполняют по ГОСТ 2.104 *.
________________
Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым здесь и далее по тексту, можно получить, перейдя по ссылке . - Примечание изготовителя базы данных.
4.4 ЭМИ, как правило, состоит из геометрической модели изделия, произвольного количества атрибутов модели и может включать технические требования. Схематический состав модели приведен на рисунке Б.1 (приложение Б).
4.5 Модель должна содержать полный набор конструкторских, технологических и физических параметров согласно ГОСТ 2.109 , необходимых для выполнения расчетов, математического моделирования, разработки технологических процессов и др.
4.6 Полнота и подробность модели на различных стадиях разработки должны соответствовать требованиям стандартов Единой системы конструкторской документации.
4.7 Электронный конструкторский документ, выполненный в виде модели, должен соответствовать следующим основным требованиям:
а) атрибуты (модели), обозначения и указания, приведенные в модели, должны быть необходимыми и достаточными для указанной цели выпуска (например, изготовления изделия или построения чертежа в бумажной и/или электронной форме);
б) все значения размеров должны получаться из модели;
в) определенные в модели связанные геометрические элементы, атрибуты, обозначения и указания должны быть согласованы;
г) атрибуты, обозначения и указания, определенные и/или заданные в модели и изображенные на чертеже, должны быть согласованы*;
д) если в модели не содержатся все конструкторские данные изделия, то это должно быть указано*;
е) не допускается давать ссылки на нормативные документы, определяющие форму и размеры конструктивных элементов (отверстия, фаски, канавки и т.п.), если в них нет геометрического описания этих элементов. Все данные для их изготовления должны быть приведены в модели;
ж) разрядность при округлении значений линейных и угловых размеров должна задаваться разработчиком;
4.8 При визуализации (отображении) модели на электронном устройстве (например, экране дисплея) выполняют следующие правила:
а) размеры, предельные отклонения и указания (в т.ч. технические требования) следует показывать в основных плоскостях проекций по ГОСТ 2.305 , аксонометрических проекциях - по ГОСТ 2.317 или иных удобных для визуального восприятия отображаемой информации плоскостях проекций*;
б) весь текст (требования, обозначения и указания) должен быть определен в одной или более ПОУ;
в) отображение информации в любой ПОУ не должно накладываться на отображение любой другой информации в той же самой ПОУ;
г) текст требований, обозначений и указаний в пределах любой ПОУ не должен помещаться поверх геометрии модели, когда он расположен перпендикулярно к плоскости отображения модели
д) для аксонометрических проекций ориентация ПОУ должна быть параллельна, перпендикулярна или совпадать с поверхностью, к которой она применяется;
е) при повороте модели должно быть обеспечено необходимое направление чтения в каждой ПОУ*.
Пример отображения ПОУ при различной ориентации модели в модельном пространстве при визуализации модели на электронном устройстве отображения приведен в приложении В.
4.9 При визуализации модели допускается:
а) не представлять модель на чертежном формате;
б) не показывать отображение центральных (осевых) линий или центральных плоскостей для указания размеров;
в) не показывать штриховку в разрезах и сечениях;
г) не представлять реквизиты основной надписи и дополнительных граф к ней на чертежном формате. В этом случае просмотр реквизитов основной надписи и дополнительных граф к ней следует обеспечивать по запросу. Состав реквизитов - по ГОСТ 2.104 ;
д) показывать дополнительные конструктивные параметры с помощью вспомогательной геометрии, например координаты центра масс;
е) показывать размеры и предельные отклонения без использования сечений;
ж) включать ссылки на документы другого вида при условии, что ссылочный документ выполнен в электронной форме. При передаче конструкторской документации другому предприятию эти документы должны быть включены в комплект КД на изделие*.
4.10 При задании атрибутов применяют условные обозначения (знаки, линии, буквенные и буквенно-цифровые обозначения и др.), установленные в стандартах Единой системы конструкторской документации. Размеры условных знаков определяют с учетом наглядности и ясности и выдерживают одинаковыми при многократном применении в пределах одной модели*.
4.11 При разработке модели предусматривают применение электронных библиотек
(электронных каталогов) стандартных и покупных изделий. Применение, способы и правила использования электронных библиотек устанавливает разработчик, если это не указано в техническом задании или протоколе рассмотрения технического предложения (эскизного проекта)*.
Для документации на изделия, разрабатываемые по заказу Министерства обороны, номенклатура и техническое содержание применяемых электронных библиотек изделий, а также нормативные документы организации должны быть согласованы с заказчиком (представительством заказчика).
4.12 В модель допускается включать ссылки на стандарты и технические условия, если они полностью и однозначно определяют соответствующие требования. Допускается давать ссылки на технологические инструкции, когда требования, установленные этими инструкциями, являются единственными, гарантирующими требуемое качество изделия.
Для документации на изделия, разрабатываемые по заказу Министерства обороны, стандарты и технологические инструкции организаций должны быть согласованы с заказчиком (представительством заказчика).
4.13 В модель не включают технологические указания. В виде исключения допускается включать технологические указания в случаях, предусмотренных ГОСТ 2.109 .
5 Общие требования к выполнению электронной модели изделия
5.1 ЭМИ должна содержать, как минимум, одну координатную систему. Координатную систему модели изображают тремя взаимно перпендикулярными линиями с началом координат, расположенным в пересечении трех осей, при этом:
- должно быть показано положительное направление и обозначение каждой оси;
- следует использовать правостороннюю координатную систему модели (рисунок 1), если не оговорена другая координатная система.
Рисунок 1 - Координатная система электронной модели изделия
При необходимости допускается использовать неортогональную координатную систему модели
5.2 При разработке ЭМИ используют следующие типы представления формы изделия согласно
,
м
,
кг/м
3
,
м
-2
,
м
-1
