CATIA

Computer Aided Three-Dimensional Interactive Application

V1 1982 Ad On zu CADAM

V2 erstmals eigenständig

V4 1996 für HP Workstations

V5 1999 parametrisch Assoziativ

V6 2008 PLM

eine parametrisch-assoziative, skalierbare CAx Systemlösung

Verwendung von veränderlichen Größen für Abmessungen und Abhänigkeiten zwischen Objekten im CAX System

Modelldaten werden im Kernmodel gespeichert. Bei Zeichnungen, Baugruppen, Simulationen usw. greift das System auf die 3D-Kerndaten der beteiligten Bauteile zurück. Änderungen am Kernmodell (z.B. über Bauteilmodellierung) werden automatisch auf alle anderen Modi (z.B. Zeichnungserstellung) übertragen

Implementierung als Integrationsplattform voneinander unabhängiger Funktionsmodule mit zentralem Produktmodell

Strukturbaum (Modellhistorie)

Statusleiste

Kompass

Koordiantensystem

Hauptebenen

Symbolleisten (PDM, Arbeitsumgebung)

U.a.

Sketcher

Partdesign

Assembly Desing

Generativ Shape Desing

Drafting

Es gibt Skizzierfunktionen und Geometrische Bedingungen

Skizzierfunktionen: Linie, Kreis, Spline

Geom. Bedingungen: Fixieren, Kongruenz, Konzentrisch, Parallel, Senkrecht, Vertikal, Horizontal

Bemaßungsbedingungen: Abstand, Länge, Winkel, Radius

-> vollständig bestimmte Skizze

Bedingungen werden in der Zeichnung und im Strukturbaum angezeigt

Farben der Skizze:

grün-> vollständig bestimmt

lila-> überbestimmt

An die absolute positionierung in der Ebene denken

Tipp: Nicht längen sondern Abstände bemaßen

Maße können mit Formeln hinterlegt werden un d darüber verändert werden (Konstruktionstabelle)

1. Benutzerdefinierte Parameter erstellen

2. Skizze parametrisieren

3. Konstruktionstabelle erstellen

4. Bauteil konfigurieren

Geometrie+Semantik

Ein Part besteht aus einem oder mehreren Körpern die mit Boolschen Operatoren Verknüpft sind.

Ein Körper ist aus Konstruktions-Komponenten aufgebaut.

Die erste Komponente wird durch Extrudieren oder Rotieren einer Skizze erzeugt. Alle weiteren Komponenten bauen auf diesen Grundkörper auf.

Auf Skizze basierende Komponente:

Extrudieren

Rotieren

Bohrung

Sweep (Skizze entlang einer Linie extrudieren)

Loft (zwei ähnliche Skizzen durch einen Körper verbinden)

Kombinierter Volumen Körper

Aufbereitungs Komponente:

Fase

Verrundung

1. In die Arbeitsumgebung Generativ Shape Desin wechseln

2. Skizze erstellen

3. Exrudieren

4. Detaillieren

5. In Part Design wechseln -> Aufmaßfläche (Volumen erzeugen)

1. Arbeitsumgebung Assembly Design

2. Komponente einfügen

3. Im Raum fixieren

4. Lagebedingung zwischen Kompnenten definieren

5. Aktualisieren

Produkt= Baugruppe

Komponente = Unterbaugruppe/-produkt oder Bauteil

Top-Down

Es wird die gesamte Baugruppe betrachtet und von der ganzheitlichen Sicht immer weiter verfeinert

Bottom-Up

Zunächst werden die Bauteile erzeugt und später dann zu einer Baugruppe zusammengefügt

Fixieren

Kongruenzbedingung (z.B. Konzentrisch)

Kontaktbedingung

Offsetbedingung

Winkelbedingung

Digital Mock-Up bzw. Digitales Versuchsmodell bezeichnet ein computergestütztes Versuchsmodell, das die Produktstruktur (Baugruppen, Einzelteile) und deren lagerichtige Geometrie eines Produktes repräsentiert.

statisches DMU

Untersuchung unbeweglicher geometrischer Komponenten auf evtl. Kollisionen oder das Vermessen kritischer Abstände

dynamsiches DMU

Produktkomponenten und funktionell bedingte Bewegungen werden betrachtet

• Schwingungsuntersuchungen

• Geräuschuntersuchung

Finite Element Methode: ist ein numerisches Verfahren zur näherungsweisen Lösung von partiellen DGL mit Randbedingungen. Mit der Methode werden Verschiebungen und Spannungen an den Knotenpunkten der finiten Elemente berechnet.

1. Berechnungsaufgabe Definieren und Berechnungsverfahren auswählen

2. Berechnungsmodell bilden

3. Berchnung durchführen und Ergebniss Interpretieren

1. Geometrieaufbereitung

2. Preprozess: FEM Netzgenerator

3. FEM Berechnung durchführen lassen (Kraft*Steifigkeitsmatrix)

4. Postprozess: FEM-Ergebnissdarstellung

5. Plausiblitätsprüfung

STEP (Volumenbasiert)

IGES (Flächenbasiert)

Die Initial Graphics Exchange Specification definiert ein neutrales, herstellerunabhängiges Datenformat, das dem digitalen Austausch von Informationen zwischen computer-aided design-Programmen dient.

Allg.

Produktdefinierende Daten: STL. STEP. IGES.

Dokumentorientierte Daten HTML. XML(ebXML)

Dispositive Daten EDIFACT

1. Automatisches Vernetzen der Geometrie

2. Steifigkeitsmatrix aufbauen

3. Randbedingungen

4. Berechnung der Steifigkeitsmatrix

5. Faktorisieren der Matrix

6. Kontaktberechnung

7. Ergebnis der FEM-Berechnung

Polygonzug der durch Kontrollpunkte definiert wird. Die Linie geht aber nicht durch die Kontrollpunkte, sondern nähert sich dieses nur an (außer 1. und letzten)

Grad=Kontrollpunkte-1

Aufbau durch einen Algorithmus

Approximation: Punkte müssen nicht Teil der Kurve sein.

Interpolation: Punkte sind Teil der Kurve

Sie dienen zur Darstellung von Freiformkurven oder Flächen.

Sie werden über den Algorithmus von de Casteljau konstruiert.

• Interpoliert den ersten und letzten Punkt des Kontrollpolygons

• Besitzt die erste und letzte Strecke als Tangente

• liegt in der Konvexen Hülle des Polygons

• Linieare Präzision (liegen Punkte Kolliniear, liegt die Kurve auf der Linie

Ein Verfahren um eine Bézier Kurve näherungsweise darzustellen.

Durch die Teilverhältnisübertragen liefert Polygone mit sinkender Eckzahl bis nur noch Punkt der Kurve vorhanden ist.

Durch Änderung eines Punktes bei einer Bézier Kurve, wird der gesamte Kurvenverlauf geändert. Um das zu verhindern werden Kurven niedrigeren Grades zu einer Kurve zusammengestzt und an den Übergängen Übergangsbedingungen aufgestellt.

Non Uniform Rational Basis Spline

Einzelne Punkte können höher gewichtet werden.