3d моделирование в строительстве реферат

Обновлено: 04.05.2024

Система КОМПАС-3D представляет собой программное обеспечение САПР. Программы САПР позволяют существенно облегчить проектирование. САПР Компас является одной из самых простых для изучения.

Ключевой особенностью КОМПАС-3D является использование собственного математического ядра и параметрических технологий.

Базовый функционал системы включает в себя:

- развитый инструментарий трехмерного моделирования;

- средства работы над проектами, включающими несколько тысяч подсборок, деталей и стандартных изделий;

- функционал моделирования деталей из листового материала — команды создания листового тела, сгибов, отверстий, буртиков, штамповок, замыкания углов и т.д., а также выполнения развертки полученного листового тела (в том числе формирования ассоциативного чертежа развертки);

- средства защиты пользовательских данных, интеллектуальной собственности и сведений, составляющих коммерческую и государственную тайну (реализовано отдельным программным модулем КОМПАС-Защита).

- инструменты создания пользовательских параметрических библиотек типовых элементов;

- возможность получения конструкторской и технологической документации: встроенная система КОМПАС-График позволяет выпускать чертежи, спецификации, схемы, таблицы, текстовые документы;

- поддержку стандарта Unicode;

- средства интеграции с различными CAD/CAM/CAE системами;

- средства создания поверхностей;

В КОМПАС-3D возможно создание твердотельных моделей (деталей),

которые хранятся в файлах с расширением *.m3d. Рабочее окно среды трехмерного моделирования откроется, если нажать на

соответствующую кнопку, которая находится на панели управления.

Основные элементы среды:

1. Строка меню – в ней расположены все основные меню системы, в каждом меню храниться связанные с ним команды;

2. Панель управления (стандартная) – в ней собраны команды, которые часто употребляются при работе с программой;

3. Панель вид – на панели вид расположены кнопки, которые позволяют управлять изображением: изменять масштаб, перемещать и вращать изображение, изменять форму представления модели.

4. Панель переключения (левая часть экрана) – производит переключения между панелями инструментов.

5. Панель инструментов – состоит из нескольких отдельных страниц (панелей): редактирования модели, пространственные кривые, поверхности, вспомогательная геометрия, измерения (3D), фильтры, элементы оформления.

6. Строка состояния объекта – указывает параметры объекта.

7. Дерево модели – это графическое представление набора объектов, составляющих деталь. Корневой объект Дерева – сама деталь. 8) Контекстная панель отображается на экране при выделении объектов

8. документа и содержит кнопки вызова наиболее часто используемых команд редактирования. Набор команд на панели зависит от типа выделенного объекта и типа документа.

9. Контекстное меню – меню, состав команд в котором зависит от совершаемого пользователем действия. В нем находятся те команды, выполнение которых возможно в данный момент. Вызов контекстного меню осуществляется щелчком правой кнопки мыши на поле документа, элементе модели или интерфейса системы в любой момент работы.

2. Классический процесс трехмерного проектирования. Трехмерное проектирование в КОМПАС-3D.

Возможностей двумерного проектирования не всегда бывает достаточно для решения поставленных задач. Двумерная графика удобна при проектировании штампов для вырубки, пробивки, простой гибки, однако при проектировании штампов для формообразующих операций (сложной гибки, вытяжки, формовки) без трехмерной визуализации создавать сборку не очень удобно.

С развитием трехмерного моделирования многочисленные пользователи постепенно переходят на систему трехмерного моделирования КОМПАС-3D. 3D-библиотека деталей штампов содержит трехмерные параметрические модели деталей штампов и стандартные таблицы размерных параметров для каждой детали. В библиотеке собраны детали, которые наиболее часто применяются при проектировании штампов холодной листовой штамповки. Библиотека насчитывает около 250 моделей и 200 таблиц ГОСТ.

- 3D-библиотека деталей пресс-форм содержит трехмерные параметрические модели стандартных и типовых деталей пресс-форм и стандартные таблицы размерных параметров для каждой детали. В этой библиотеке собраны детали, наиболее часто применяемые при проектировании пресс-форм следующих типов:

- пресс-форм для литья под давлением термопластов и цветных сплавов; прессовых пресс-форм для реактопластов и резины;

- пресс-форм для выплавляемых моделей.

Библиотека содержит около 90 моделей и таблиц ГОСТ.

Построение трехмерной твердотельной модели заключается в последовательном выполнении операций объединения, вычитания и

пересечения над простыми объемными элементами (призмами, цилиндрами, пирамидами, конусами и т.д.). Многократно выполняя эти простые операции над различными объемными элементами, можно построить самую сложную модель. Для создания объемных элементов используется перемещение плоских фигур в пространстве. Плоская фигура, в результате перемещения которой образуется объемное тело, называется эскизом, а само перемещение — операцией.

Эскиз может располагаться на одной из стандартных плоскостей проекций, на плоской грани созданного ранее элемента или на вспомогательной плоскости. Эскизы создаются средствами модуля плоского черчения и состоят из одного или нескольких контуров.

Система КОМПАС-3D располагает разнообразными операциями для построения объемных элементов, четыре из которых считаются базовыми:

- операция выдавливания – выдавливание эскиза перпендикулярно его плоскости;

- операция вращения – вращение эскиза вокруг оси, лежащей в его плоскости;

- кинематическая операция – перемещение эскиза вдоль направляющей.

- операция по сечениям – построение объемного элемента по нескольким эскизам (сечениям).

Для четырех базовых операций, добавляющих материал к модели, существуют аналогичные операции, вычитающие материал. Операция может иметь дополнительные опции, которые позволяют изменять или уточнять правила построения объемного элемента. Процесс создания трехмерной модели заключается в многократном добавлении или вычитании дополнительных объемов.

Создание и использование материальных моделей относится к экспериментальному методу познания окружающего мира, именно поэтому, в настоящее время моделированию уделяется большое внимание в науке для того, чтобы создать новые устройства и явления, необходимо их изучить. Для чего и используются модели этих устройств и явлений.

Компьютерное моделирование в настоящее время приобрело общенаучный характер и применяется в исследованиях живой и неживой природы, в науках о человеке и обществе. Технологии компьютерного моделирования широко используются в настоящее время. С помощью компьютерного моделирования создают сложные технические разработки и научные исследования.

Современное компьютерное моделирование выступает как средство общения людей (обмен информационными, компьютерными моделями и программами), осмысления и познания явлений окружающего мира (компьютерные модели солнечной системы, атома и т.п.), обучения и тренировки (тренажеры). Компьютерное моделирование является одним из эффективных методов изучения сложных систем.

Математическое моделирование с учетом дефектов и повреждений в строительных конструкциях, осадок системы основание-фундамент здания. Характеристика программно-расчетных комплексов. Условия распространения результатов моделирования на реальные конструкции.

Рубрика	Строительство и архитектура
Вид	реферат
Язык	русский
Дата добавления	01.12.2016
Размер файла	491,4 K

Подобные документы

Общая характеристика объекта недвижимости. Оценка значимости различных дефектов и повреждений, причин возникновения, степень их распространения. Рекомендации по улучшению технического состояния и безопасной эксплуатации конструкций (плит покрытия) здания.

курсовая работа [246,5 K], добавлен 14.08.2014

Визуальный осмотр жилого здания. Объемно-планировочное и конструктивное решение здания. Дефекты и повреждения строительных конструкций и конструктивных элементов. Карты дефектов и повреждений. Оценка здания на предмет отнесения к памятникам архитектуры.

курсовая работа [56,2 K], добавлен 19.10.2012

Оценка технического состояния жилого дома. Расчет физического износа основного строения. Фиксирование дефектов и повреждений строительных конструкций. Определение общего технического состояния объекта. Оценка инвестиционной привлекательности здания.

курсовая работа [23,0 K], добавлен 15.11.2010

Общая характеристика здания. Методика обследования строительных конструкций, выбор и обоснование используемого материала. Поверочные расчеты. Методика и этапы проведения реконструкции. Технический паспорт дома. Усиление фундамента и устранение протечки.

курсовая работа [83,9 K], добавлен 11.12.2012

Анализ возможности применения расчетной методики по определению фактических пределов огнестойкости металлических строительных конструкций на примере здания административно-торгового комплекса "Автоцентр Lexus". Экспертиза строительных конструкций.

3D-технологии в строительстве

3D-технологии в строительстве и проектировании в ближайшие пару десятков лет кардинально изменят строительную отрасль. Мнение Василия Костина, генерального директора “КБК Проект”.

Например, в ОАЭ собираются построить 25% объектов посредством 3D-технологий к 2030 году. Такие объемы достигаются за счет увеличения высотности строительства, поэтому с нетерпением ждем, когда будут решены проблемы, связанные с вертикальным армированием напечатанных многоэтажек и будет решен весь связанный с этим комплекс задач. Но даже сегодня скорость 3D-строительства (сотни квадратных метров в сутки) позволяет нам быть уверенными, что такие темпы вполне возможны.

Пример зD строительства: офисы в Дубае

Преимущества 3D-строительства

Преимущества 3D-строительства — экологичность, безопасность, высокая скорость строительства и снижение расходов. Это и минимум строительного мусора, и применение побочных продуктов производства в качестве строительного материала (геополимеров).

Напечатанные дома значительно надежнее построенных другими способами в том же ценовом сегменте (деревянных, композитных и т.п.).

За счет того, что проектирование, планирование и реализация проекта становятся единым процессом, сокращение сроков достигает 80%. Пропуск целого ряда этапов строительства существенно удешевляет проект. Действительно, те же китайцы утверждают, что стоимость строительства сокращается на 50%, экономия на расходных материалах составляет 60%, а трудочасов нужно на 80% меньше, чем обычно. Ну и наконец, гибкий дизайн выделяет напечатанные объекты среди прочих на рынке.

Недостатки 3D-строительства

Из-за определенных ограничений 3D-технологии строительства пока применяются только в малоэтажном строительстве (не более шести этажей), а это – сегмент среднего и малого предпринимательства, в котором вопрос стоимости оборудования стоит весьма остро.

3D-строительство в России

Особо отмечу, что Россия не просто принимает технологии 3D-строительства, но и является одной из площадок их развития! Именно у нас изобретен мобильный 3D-принтер, позволяющий печатать дома прямо на месте.

Российские компании успешно заходят на европейский рынок, именно российская компания осуществила печать первого 3D-дома в Дании. У нас есть огромный интеллектуальный потенциал. И я верю, что этот потенциал будет реализован в преодолении таких сложностей, как увеличение этажности 3D-строительства, устранение климатических препятствий и так далее.

Ожидаемые технические решения позволят нам совершить настоящую революцию на строительном рынке, перевернув все привычные представления о скорости, себестоимости, качестве и эстетической гибкости строительства.

Актуальность темы обусловлена доступностью в настоящее время новых технологий, которые открывают широкие возможности для творчества не только взрослых людей, но и младших школьников. Изучение этих возможностей позволяет ребенку подготовиться к будущей профессии, связанной с моделированием, дизайном или архитектурой в привлекательной игровой форме и одновременно получить осязаемый результат.

Вложение	Размер
maket_shkoly.docx	155 КБ
maket_shkoly.pptx	467.28 КБ

Предварительный просмотр:

муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

Храмцова Елена Анатольевна,

учитель начальных классов

высшей квалификационной категории

Глава 1. Моделирование объектов на основе 3D-технологий

1.1 Что такое 3D-моделирование?……………. …………. стр 5

1.2 Сферы использования 3D-моделирования …………. ………..…стр 5

2.1 Minecraft как среда моделирования ……………………….….…. стр 7

2.2 3 D -печать по FDM технологиям…………………………………. стр 8

2.3 3 D -печать архитектурного макета ………………………. ……. стр 8

«Теоретически для построения

наилучшей модели требуется,

чтобы все необходимые компоненты

поступили на рассмотрение

Применение компьютерной техники в современной жизни стало незаменимым. Особого применения приобрёл класс редакторов 3D, который сейчас достаточно широко распространён не только в кругах специалистов, но и у пользователей домашних компьютеров.

Гипотеза исследования : использование современных технологий позволяет создать архитектурный макет здания, не прибегая к использованию традиционных методов.

Задачи , решаемые в процессе достижения цели:

Изучение доступных средств для виртуального моделирования;
Создание виртуальной модели здания;
Изготовление архитектурного макета на базе виртуальной модели.

Объект исследования : доступные для освоения технологии создания виртуальных моделей и архитектурных макетов на их основе.

Методы и приемы :

Изучение фотографий помещений и фасадов школы, а также спутниковых снимков;
Подбор подходящего масштаба с учетом особенностей среды моделирования;
Создание виртуальной модели и ее подготовка к 3d-печати.

Планируемый результат : подтверждение гипотезы исследования путем создания архитектурного макета здания школы, напечатанного на 3d-принтере на основе виртуальной модели.

Глава 1. Моделирование объектов на основе 3D-технологий

Невозможно представить какую-либо значимую сферу производства, в которой на этапе конструирования не применяют объёмную графику. Разработка любого объекта становится доступнее при трехмерном представлении каждого элемента, значимой детали. На каждом этапе создания продукта, будь это несложный механизм или ракетный двигатель, ориентируются на многогранный макет. Он представляет собой многовекторный чертеж, имеющий не только номинальную высоту, длину и ширину, но и визуальное воплощение. В этой статье мы расскажем, как появилась первая компьютерная реалистичная фигура, в каких сферах технология нашла свое применение и какие программы используют проектировщики.

Где сегодня используется 3D-моделирование? Создание различных моделей персонажей. Обычно это используется при создании мультфильмов и при проектировании современных компьютерных видеоигр.

3 D визуализация зданий. Этим занимаются проектные организации, которые желают оценить для заказчика конструктивные особенности будущего объекта.

Создание 3 D -моделей предметов интерьера. В большинстве случаев их выполняют дизайнерские компании с целью демонстрации эстетических свойств представленных экспозиций.

Реклама и маркетинг. Часто требуются нестандартные объекты для рекламирования. Важную составляющую трехмерная графика играет при демонстрации какой-либо услуги. Это позволяет произвести более эффектное впечатление на заинтересованных лиц.

Изготовление эксклюзивных украшений. Профессиональные художники и ювелиры используют специальные программы, которые позволяют создать оригинальный и неповторимый эскиз.

Производство мебели и комплектующих. Производственные мебельные компании нередко используют разработку трехмерной модели для размещения своей продукции в электронных каталогах.

Промышленная сфера. Современное производство невозможно представить без моделирования продукта компании. Каждую деталь или полноценный объект проще собирать по готовой и продуманной 3D-модели.

Медицинская сфера. Например, при проведении пластической операции или же хирургическом вмешательстве, все чаще используют трехмерную графику для того, чтобы наглядно продемонстрировать пациенту, как будет проходить процедура, и каким будет результат.

с помощью 3 D -печати

2.1 Minecraft как среда моделирования

Одной из основных задач исследования являлся выбор среды для моделирования, одновременно простой в освоении и обладающей достаточным функционалом для создания виртуальной модели реально существующего здания. Программы, используемые профессиональными архитекторами, слишком сложны в освоении, а детские программы для рисования не позволяют создавать трехмерные объекты.

В результате выбор был сделан в пользу популярной во всем мире игры Minecraft, знакомой многим детям школьного и даже дошкольного возраста. Minecraft представляет собой виртуальный мир, целиком состоящий из кубических блоков – все объекты представляют собой наборы блоков разных цветов – горы, деревья, дома и даже луна.

Простота игры Minecraft, позволяющая взрослым и детям по всему миру возводить грандиозные виртуальные сооружения, является также и ее слабым местом: все постройки состоят из кубических блоков, все расстояния, пропорции и размеры кратны одной и той же величине. К примеру, ширину дверного проема нельзя сделать любой – она должна составлять целое число блоков – 1, 2, 3 и так далее. По этой причине постройка в мире Minecraft никогда не будет соответствовать оригиналу из реального мира на все сто процентов, это всегда будет лишь приближение. Тем не менее, достоинства игры, к которым относятся простота освоения, свобода творчества и повсеместная распространенность, перевешивают недостатки, поэтому было решено использовать Minecraft в качестве среды для виртуального моделирования.

2.2 3 D -печать по FDM технологиям

Технологии 3d-печати позволяют превратить виртуальную модель объекта в его воплощение в пластике, бумаге или даже металле.

Технология FDM подразумевает создание трёхмерных объектов за счёт нанесения последовательных слоёв материала, повторяющих контуры цифровой модели. Как правило, в качестве материалов для печати выступают термопластики , поставляемые в виде катушек нитей или прутков.

Технология FDM была разработана С. Скоттом Крампом в конце 1980-х годов и вышла на коммерческий рынок в 1990 году.

FDM-принтеры получили широкое распространение благодаря простой конструкции и относительно низкой стоимости печати. Именно такой принтер и будет использован в данном проекте.

2.3 3 D -печать архитектурного макета

Важным шагом проекта было изучение планировки здания. Несмотря на отсутствие строительных планов, любой школьник может вспомнить расположение кабинетов, в которых он занимается, а также мест, которые посещает – вестибюля, столовой, гардероба, спортзала и даже учительской. Расположение многих школьных помещений становится понятным по мере хода виртуального строительства. В этом архитектору помогают общие правила постройки зданий – к примеру, планировка учебных классов на разных этажах часто повторяется, коридоры и холлы также располагаются на одних и тех же местах на этаже. Многое говорит и расположение и количество окон – по их количеству легко посчитать количество

Не стоит забывать и об источнике информации, еще совсем недавно бывшим научной фантастикой или техникой из фильмов про шпионов – о спутниковой фотографии. Взглянув на фото школы, можно догадаться о форме крыши и здания в целом, увидеть элементы, ранее не замеченные – к примеру, расположение пожарных выходов, кабинетов.

Вооружившись всей доступной информацией, можно приступать к постройке виртуального здания. Мельчайшей единицей постройки был выбран кубический блок, основа мира Minecraft. Дверные проемы было решено делать шириной в два блока и в три блока высотой, высоту этажа – в четыре блока. Все стены, и внешние и внутренние, также возведены с толщиной в блок, что можно будет увидеть позднее, на архитектурном макете.

Постройка велась много дней, в планировку то и дело вносились коррективы. Например, помещение библиотеки оказывалось слишком маленьким, и приходилось увеличивать его за счет хореографического кабинета по соседству. В другом случае спутниковый снимок позволил понять, что пожарный выход из спортивного зала был расположен неверно, после чего в постройку были внесены исправления.

Построенное в результате здание, в основном соответствующее планировке корпуса начальной школы, завершено. Следующий шаг – извлечение модели из мира Minecraft и 3d-печать.

Для того, чтобы построенную в мире Minecraft модель можно было напечатать на 3d-принтере, ее необходимо перевести в формат, понятный 3d-принтеру. Это процесс, требующий навыков использования компьютерных программ, и помощь взрослого тут не помешает. К счастью, поклонниками игры Minecraft была создана программа Mineways, предназначенная специально для извлечения 3d-моделей из Minecraft. Эта программа позволяет найти область мира с расположенной в ней моделью, отметить границы области и сохранить полученную модель в одном из форматов, которые понимает 3d-принтер.

Модель была разделена на три части – первый этаж, второй этаж и крышу. Это позволило получить архитектурный макет, в котором планировку каждого этажа можно рассмотреть отдельно, сняв крышу и второй этаж. Печать каждой части занимала несколько суток – именно столько времени затрачивает 3d-принтер, чтобы воплотить в пластике виртуальный объект.

В результате был напечатан макет размером 40 на 30 сантиметров, высотой 10 сантиметров и весом чуть более килограмма.

Для придания макету большего сходства с оригиналом, он был окрашен в цвета школы с помощью акриловой аэрозольной краски.

3d-печать позволяет изготавливать не только макеты зданий, но и любые предметы из пластика, предоставляя полную свободу творчества
Использование Minecraft в качестве среды моделирования не только дает в руки начинающего архитектора простой в освоении инструмент, но и позволяет приобрести навыки, которые помогут разобраться с более сложными инструментами проектирования и моделирования, вспомнив полученный в детстве опыт и радость от достижения результата.

Повышение доступности компьютерной техники принесло не только положительные последствия – зависимость от гаджетов, рассеянность внимания и уход от окружающего мира тому пример. Несмотря на наличие негативных эффектов новых технологий, их проникновение в жизнь современного человека будет только усиливаться, и учиться применять их во благо – для творчества, саморазвития и приобретения полезных навыков, а не только для развлечения и бегства от реальности, является важной задачей современности и целью данного проекта.

Вложение	Размер
maket_shkoly.docx	155 КБ
maket_shkoly.pptx	467.28 КБ

Предварительный просмотр:

муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

Храмцова Елена Анатольевна,

учитель начальных классов

высшей квалификационной категории

Глава 1. Моделирование объектов на основе 3D-технологий

1.1 Что такое 3D-моделирование?……………. …………. стр 5

1.2 Сферы использования 3D-моделирования …………. ………..…стр 5

2.1 Minecraft как среда моделирования ……………………….….…. стр 7

2.2 3 D -печать по FDM технологиям…………………………………. стр 8

2.3 3 D -печать архитектурного макета ………………………. ……. стр 8

«Теоретически для построения

наилучшей модели требуется,

чтобы все необходимые компоненты

поступили на рассмотрение

Задачи , решаемые в процессе достижения цели:

Изучение доступных средств для виртуального моделирования;
Создание виртуальной модели здания;
Изготовление архитектурного макета на базе виртуальной модели.

Методы и приемы :

Изучение фотографий помещений и фасадов школы, а также спутниковых снимков;
Подбор подходящего масштаба с учетом особенностей среды моделирования;
Создание виртуальной модели и ее подготовка к 3d-печати.

Глава 1. Моделирование объектов на основе 3D-технологий

с помощью 3 D -печати

2.1 Minecraft как среда моделирования

2.2 3 D -печать по FDM технологиям

Технология FDM была разработана С. Скоттом Крампом в конце 1980-х годов и вышла на коммерческий рынок в 1990 году.

2.3 3 D -печать архитектурного макета

3d-печать позволяет изготавливать не только макеты зданий, но и любые предметы из пластика, предоставляя полную свободу творчества
Использование Minecraft в качестве среды моделирования не только дает в руки начинающего архитектора простой в освоении инструмент, но и позволяет приобрести навыки, которые помогут разобраться с более сложными инструментами проектирования и моделирования, вспомнив полученный в детстве опыт и радость от достижения результата.

Читайте также: