پویانمایی

در ادامه بحث یادگیری نرم افزار سالیدورکس و قابلیت های منحصر به فرد آن، می توانم به امکان حرکت و ضبط فیلم آن اشاره کنم. به عنوان مثال شما دستگاهی را طراحی می کنید که دارای جزییاتی است که به چشم نمی آید. هم چنین شما می خواهید همچون دنیای واقع، دستگاه مورد نظر را از جهات و زوایای گوناگون بررسی کنید. حتی امکان مشاهده عملکرد و مکانیزم حرکتی وجود دارد. معمولا این گونه کارها توسط نرم افزارهای تخصصی انیمیشن مانند 3D-Max انجام می شود. ولی در یک سطح پایین تر همان کارها را می توان در خود نرم افزار سالیدورکس به انجام رسانید و از آن فیلم تهیه کرد. یکی از کاربردهای حرفه ای برای این بخش، آموزش نحوه مونتاژ مجموعه است.

فرض کنید شما یک مجموعه مونتاژی دارید که بدنه بیرونی مانع از مشاهده اجزای درونی می شود. بنابراین می توانید با رفتن به زبانه motion از نرم افزار بخواهید تا ثانیه 10 تنها بدنه بیرونی قابل نمایش باشد به اضافه اینکه یه دوران 360 درجه حول محوری که خودتان تعریف می کنید داشته باشید. پس از آن ورود اولین قطعات با توجه به ترتیب مونتاژ به داخل بدنه دستگاه را به تصویر بکشید. لازم به ذکر است در هر مرحله قابلیت تغییر نورپردازی و شفافیت وجود دارد. پس از آن قطعات مونتاژی در مرحله دو و به همین ترتیب تا آخر. از امکان دوران در حین مونتاژ برای ارائه زوایای پنهان مجموعه مونتاژی می توان بهره برد. لازم به ذکر است برای انجام هرکدام از کارهای اضافه کردن قطعات به مجموعه مونتاژی یا برداشتن آنها لازم است یک مجموعه انفجاری (Exploded view) از قبل تعریف شده باشد.

برای یادگیری کامل این مبحث توصیه می شود، در خود سالیدورکس، بخش tutorial، سپس design evaluation and simulation انتخاب گردد. در آن جا اولین مجموعه آموزشی پویانمایی (animation) است که به صورت تصویری این قابلیت توضیح داده شده است.

ماکرو در سالیدورکس

درسته که لازمه نرم افزار را یاد بگیرید. ولی در عین حال بدونید در این بازار کار محدود شما باید یه برگ برنده ای داشته باشید که بقیه نداشته باشند یا کمتر داشته باشند. در نتیجه باید قابلیت های منحصر به فردی را در خودتون گسترش بدید. به عنوان مثال ممکنه بیش از نیاز بازار افرادی باشند که بتونند با نرم افزار سالیدورکس کار کنند ولی کمتر کسی پیدا میشه که بگه ماکرو در سالیدورکس را کار کرده ام.

به طور کلی سه تا روش وجود داره زمانی که شما قصد دارید یک تعداد قطعه ای که مشابه هم هستند را مدل کنید. این تعداد ممکنه 2 تا باشه ممکنه 100 تا یا حتی بیشتر. حالا به ترتیب روش ها را توضیح میدم.

1- استفاده از پیکربندی یا configuration: کنار درخت طراحی نرم افزار یک سربرگ تحت عنوان configuration وجود دارد. در این سربرگ کافی است شما یک پیکربندی جدید درست کنید و بعد در درخت طراحی اون نمایه هایی که لازم ندارید را suppress کنید. به این ترتیب قطعه جدیدی ایجاد کردید و نیازی نیست از صفر شروع به طراحی کنید. در عین حال چندقطعه مشابه را در یک فایل ذخیره کرده اید.

2- استفاده از جدول طراحی یا design table: در این روش شما یک سری پارامتر در حین طراحی تعریف می کنید. مثلا طول شافت و اون را در درخت طراحی وارد می کنید. پس از آن می توانید به هر تعداد دلخواه قطعه با طول متفاوت شافت داشته باشید. بنابراین در این روش می توانید اندازه های مختلف از یک قطعه را داشته باشید.

3- ماکرو: حالا قضیه این ماکرو چیست. ماکرو امکانی است که نرم افزار سالیدورکس در اختیار کاربر قرار می دهد تا نیاز نباشد یه سری کارهای تکراری را انجام دهد. مثلا شما یکبار چرخ دنده را طراحی می کنید و به جای عدد دادن پارامتر تعریف می کنید. سپس زمانی که یه چرخ دنده با ابعاد و اندازه خاص میخوای، اون پارامترها را به نرم افزار میدی و خودش طبق روالی که براش تعریف کردی برات طراحی می کنه و قطعه نهایی را در اختیارت قرار می دهد. یک قابلیت کلیدی این روش برنامه نویسی است. درحقیقت شما ابتدا یک کاری را (مثلا گرفتن یه مجموعه نقاط یا سطوح) را انجام میدی بعد از اون امکان ویرایش وجود داره. در نتیجه یه پنجره در نرم افزار visual basic باز میشه که شما میتونید به همون زبان کار برنامه نویسی را انجام بدید. بعد از اون کد درخواست کنی که مثلا ورودی ها را در قالب یه پنجره که باز میشه یا یک فایل اکسل از کاربر دریافت کنه. پس از دریافت مقادیر، مشابه این که یه نفر داره طراحی را انجام میده، خود نرم افزار در عرض چندثانیه طراحی میکنه و شما میتونید در درخت طراحی روند را مشاهده کنید.

پی نوشت: یه بار کامل متن را نوشتم بعد دکمه "ذخیره و انتشار" را زدم دیدم همه چیز رفت. فهمیدم به اینترنت وصل نبودم. درنتیجه همه چیز پرید. وگرنه متن، یه هفته ای زودتر دستتون می رسید.

پی نوشت 2: آشنایی با این قابلیت به حدود دو سال پیش برمی گرده زمانی که دوستم شایان فهیمی برای شرکت طرح نگاشت داشت ماکروی طراحی یک چرخدنده خاص را می ساخت. پس از اون هم زمانی که می خواستم این پست را بنویسم کمک شایان توجه ویژه ای به من کرد.

solidworks

در ادامه پست قبلی، در این جا سعی می کنم امکانات و قابلیت های منحصربه فرد نرم افزار solidworks را بیان کنم.

یکی از قسمت های جالب این نرم افزار بخش solidworks-Electrical هست. قطعا اگر وارد فاز استفاده حرفه ای از این نرم افزار شوید، حداقل موردی پیش خواهد آمد که مجموعه شما دارای قسمت های برقی نیز هست. به عنوان مثال یک دستگاه قیچی، اره برقی و ... دارای یک موتور برق و تابلو و سیم کشی های مربوط به آن خواهند بود. این جاست که کارایی بخش گفته شده خود را نشان خواهد داد. یکپارچگی این قسمت و عدم نیاز به بردن مدل به محیط دیگر از محاسن این نرم افزار است. حالا شما می خواهید مکان موتور را مشخص کتید یا سیم کشی ها را به گونه ای انجام دهید که حداقل تداخل به وجود آید و یا حداقل طول سیم استفاده شود. همه آن ها را می توان در این جا با اختصاص مناسب طول و نوع سیم با توجه به استانداردی که وجو دارد مشخص کرد. خروجی طراحی دقیق این قسمت، نقشه دوبعدی شامل سیم ها خواهد بود که مشخص می کند چه سیمی (و چه رنگی) به چه طولی باید خریداری گردد. پس از آن با ارائه نقشه دوبعدی برای سازنده این امکان را فراهم می کند که بداند هرسیم از کجا شروع شده و به کجا ختم می گردد. هم چنین المان های واقعی چون گیره و وارنیش را هم می توان در این جا مدل کرد. برای این قسمت خیلی بیشتر می توانم بحث کنم چون مشکلات آن عدم استفاده از این بخش را لمس کرده ام.

از دیگر امکانات جالب نرم افزار، ارائه پیکربندی های مختلف برای یک قطعه است. این کار به دو روش امکان پذیر می شود. یکی این که از طریق جدول طراحی (Design Table) مقادیر مختلف اندازه های یک قطعه برای پیکربندی های مختلف مشخص گردد. روش دیگر با استفاده از ایجاد یک پیکربندی جدید و اضافه یا کم کردن نمایه های قطعه میسر می شود. بدین ترتیب تنها با یک کلیک شما قادر هستید سایزهای مختلف یک شیر آب را در یک فایل داشته باشید.

حال شما قطعه ای طراحی کرده اید. می خواهید ببینید آیا کارکرد مناسبی دارد. این کار با بخش تحلیل نرم افزار میسر می گردد. به عنوان مثال شما یک کیس (جعبه) برای سیستم انتقال قدرت طراحی کرده اید. قادرید با اعمال بارهای دینامیکی (ضربه ای)، استاتیکی و ... وضعیت تنش و کرنش مجموعه را مشاهده کنید. به دلیل کاربری آسان نرم افزار، این کار در حداقل زمان با دقت قابل قبول ارائه می گردد.

یکی از مسائلی که لازم است به آن توجه ویژه ای داشته باشیم بحث ارائه مناسب محصول به منظور یافتن بازار برای فروش است. به همین دلیل باید قطعه طراحی شده در رنگ بندی مناسب و تاحد امکان واقعی جلوه داده شود. این کار با استفاده از Rendering نرم افزار امکان پذیر می شود. نورپردازی با شدت مناسب و در جهات گوناگون، استفاده از پس زمینه های متنوع و پوشش و رنگ های متفاوت سطح، امکان ارائه تصاویری با کیفیت مطلوب را فراهم می کند.

پی نوشت: به دلیل جلوگیری از اطاله کلام، سعی کردم مطالب را خلاصه بیان کنم. درصورتی که برایتان سوالی مطرح بود و نیاز به توضیحات بیشتری وجود داشت، در قسمت نظرات سوال خود را مطرح فرمایید یا با ایمیل e_sadeq(at) yahoo.com مکاتبه فرمایید.

نرم افزار طراحی مهندسی

در این پست قصد دارم مبحث جدیدی تحت عنوان نرم افزار را آغاز کنم. اهمیت آگاهی از نرم افزارهای مهندسی بر هیچ کس پوشیده نیست. ولی در این میان ممکن است سوال شود که از میان خیل عظیم نرم افزارهای موجود در یک زمینه کدام را انتخاب کنم. یا این که تاکنون نیاز خاصی به نرم افزارها نداشته ام و ممکن است در آینده هم با آن کار نکنم و فقط وقت و هزینه ای تلف شود. یا این که بهترین روش یادگیری نرم افزار چیست و از این دست سوال ها که بنده خود شاهد بودم حتی یک دانشجوی ارشد و قدیم ترها فارغ التحصیل ارشد با آن دست و پنجه نرم می کند.

اول لازم می بینم که مقدمه ای درمورد این که از چه دیدگاهی باید به این نرم افزارها نگاه شود، بگویم. درحدود پنجاه سال پیش و قبل از کاربرد گسترده رایانه ها، مهندسان هم چنان دستگاه طراحی می کردند، خط تولید راه اندازی می کردند، بارهای وارد بر یک سازه را تحلیل و بررسی می کردند. نمونه های زیادی می توان نام برد. از برج ایفل در فرانسه تا عمارت عالی قاپو یا مسجد شیخ لطف الله در ایران و ... . در حقیقت مهندسان آن زمان پیش از آن که مهندس باشند، عاشق بودند. عاشق طراحی و نوآوری. ( ناخودآگاه به یاد فیلم فاخر The imitation game افتادم) پس تمام مراحل از شکل گیری ایده، طراحی، تحلیل تا اجرا و ساخت همه توسط ذهن خلاق مهندسان انجام شده و بر روی کاغذ پیاده می شد. با پیچیده تر شدن سازه ها و دسترس بودن وسیله ای به نام رایانه که قادر بود کارهای تکراری را خیلی خوب انجام دهد، ایده استفاده از رایانه به عنوان همکار طراح مطرح شد. به همین دلیل گفته می شود CAD یعنی Computer Aided Design یا طراحی به کمک رایانه. بنابراین دانش و مهارتی باید وجود داشته باشد تا این ابزار کارآیی خود را اثبات کند. نکته دیگری که لازم است به آن توجه ویژه ای داشت آن است که آن دانش مهندسی کسب شده (مثلا در طول 4 سال کارشناسی) با آموختن مناسب نرم افزارهای مرتبط بروز پیدا می کند. این مساله ای است که در بعضی دانشگاه ها که سخت گیری بیشتری روی تئوری می شود دانشجوها با آن درگیرند. این می شود که دانشجو تسلط خوبی بر دروس مقاومت مصالح و طراحی اجزا دارد ولی قادر نیست یک قطعه ساده را طبق استاندارد طراحی و نقشه های ساخت آن را ارائه کند.

در این بخش مایلم یکی از نرم افزارهای طراحی به نام Solidworks را معرفی کنم. نرم افزارهای طراحی زیادی مانند Catia, Pro/Engineer, Inventor, NX پیشنهاد می شود. ولی در این بین به دلیل کاربری آسان (user friendly) و قابلیت بالا در موسسات آموزشی و دانشگاه های ایران با اقبال خوبی مواجه شده است. این نرم افزار براساس طراحی مهندسی ارائه شده است ولی سایر بخش های CAE و CAM را هم در حد قابل قبولی داراست. از ویژگی های جالب توجه آن گرافیک بالای نرم افزار است که امکان ارائه تصاویر با کیفیت از قطعه یا محصول نهایی با انواع و اقسام رنگ پردازی و پس زمینه فراهم می آورد. به همین دلیل متخصصان رشته طراحی صنعتی نیز از این نرم افزار بهره می برند. در پست های بعدی تلاش می شود جزییات بیشتری از این نرم افزار ارائه گردد.