W przygotowaniu

nr 5-6(25-26) 2017
dostępny
po 29.12.2017

Wydanie aktualne

nr 3-4(23-24) 2017
dostępny w pdf, wydanie flash tutaj

Wydania archiwalne

nr 1-2(21-22) 2017
dostępny w pdf, wydanie flash tutaj

nr 1-2(19-20) 2015
dostępny w pdf, wydanie flash tutaj

numer 1(18) 2014
dostępny w pdf, wydanie flash tutaj

numer 1(17) 2013
dostępny w pdf, wydanie flash tutaj

numer 1(16) 2012
dostępny
w archiwum

numer 1(15) 2011
dostępny
w archiwum

numer 4(14) 2010
HD dostępny
w archiwum

numer 3(13) 2010
HD dostępny
w archiwum

numer 2(12) 2010
dostępny
w archiwum

numer 1(11) 2010 dostępny
w archiwum

numer 9(10) 2009
już dostępny
w archiwum

numer 8(9) 2009
już dostępny
w archiwum

Wydanie specjalne
numer 7(8) 2009
już dostępny
w archiwum

Obserwuj @CADblog_pl

Fragment artykułu z nr 1(2) kwiecień 2009 (kompletne wydanie do pobrania z Archiwum)

Systemy „na trudne czasy”, dostępne bez ograniczeń i bez żadnych opłat? Brzmi to jak mrzonka, ale jest absolutnie osiągalne, zwłaszcza w dobie wszechobecnego (niemalże) Internetu. Oczywiście pytaniem pozostaje, jaka jest jakość, funkcjonalność, jakie są możliwości tych dostępnych nieodpłatnie systemów, nierzadko zresztą zaliczających się do kategorii OpenSource. Sceptycy stwierdzą, nie bez racji, że coś co rodzi się pod wpływem mniej lub bardziej sprecyzowanych planów i z inicjatywy grup(ki) entuzjastów, nie ma najmniejszych szans na konkurowanie
z profesjonalnymi produktami uznanych firm. I już w tym momencie stracą pierwszy punkt, bo przecież programy te przede wszystkim konkurują ceną. Czyli szanse mają. A co z ich możliwościami?

Autor: Maciej Stanisławski

Zacznę od małej, ale istotnej dygresji. Z e-maili napływających do redakcji wynikało, iż oczekują Państwo materiałów dotyczących m.in. analiz i symulacji z wykorzystaniem metody elementów skończonych (MES, ang. FEM, FEA/FEV etc.), ale także – oprogramowania z najniższej możliwej półki cenowej, czyli dostępnego nieodpłatnie (nazwy programów i adresy stron można znaleźć w ramce). Pojawiły się także konkretne prośby o cykl artykułów dotyczących oprogramowania Calculix, które znakomicie spełnia oba powyższe postulaty. Postanowiłem zatem przygotować coś do kolejnego wydania, a do tego, jako temat numeru, wybrałem opracowanie dotyczące analiz kinematycznych w oprogramowaniu CAE. Siadłem do poszukiwania materiałów (co by było, gdyby nie "największy śmietnik świata", jakim jest Internet) i bardzo szybko natrafiłem na link prowadzący na stronę AR-CAD, z której to można pobrać... no właśnie: darmowe rozwiązanie do przeprowadzania analiz kinematycznych.

Rys. FreeCAD (nie mylić z freeCAD) to program w bardzo wczesnej fazie rozwoju, ale budzący ogromne nadzieje. Docelowo ma konkurować z komercyjnymi potentatami CAD/CAM/CAE (Catia, Pro/E, NX).

W tym momencie pomyślałem sobie: dosyć. Przyjrzyjmy się temu, co można znaleźć w Sieci, pobrać, zainstalować i spróbujmy odpowiedzieć sobie na pytanie, ile to tak naprawdę jest warte. I czy ma szansę w dobie coraz szybszych, wydajniejszych, bardziej funkcjonalnych rozwiązań markowych, zwłaszcza, że ceny tych ostatnich wydają się cały czas pozostawać na tym samym poziomie, nawet z tendencją zniżkową. A przecież należy pamiętać także o odpłatnych programach o stosunkowo niewielkich możliwościach
(w zasadzie adekwatnych do ceny), które nadal są obecne na rynku; niektóre z nich wymieniłem w jednym z wpisów na blogu.

CAD za free
Czytelnicy pierwszego, a właściwie zerowego wydania, mieli już okazję poznać troszeczkę system BRL-CAD, wykorzystujący rozszerzone możliwości modelowania opartego na bryłach. Jakkolwiek w pierwszej chwili program ten może wydać się niezwykle prymitywny, zwłaszcza zważywszy na dosyć nietypową współcześnie obsługę w znacznej mierze opartą na Oknie Wierszy Poleceń (uwaga, przecież podobne rozwiązanie z powodzeniem oferuje stosunkowo niedrogi i dość nowoczesny BRICSCAD), o tyle po bliższym poznaniu i opanowaniu podstaw pracy, można na nim osiągnąć wielce zadowalające efekty. Pracując w pełni w trzech wymiarach. Jeśli ktoś w to wątpi, proszę, by zerknął na ilustrację na okładce, czy inne zamieszczone obok przykłady złożeń i wizualizacji, wykonanych w tym – rozwijanym cały czas przez rzesze profesjonalnych użytkowników – systemie. Co zrobić, by wejść w jego posiadanie? Wystarczy pobrać go ze strony, wraz z obszerną dokumentacją (będącą bazą do mojego cyklu opracowań na jego temat).

Google SketchUp
Czy tylko BRL-CAD? Ależ skąd. Praktycznie każdy użytkownik komputera zna wyszukiwarkę Google. Ale Google oferuje nie tylko tego typu darmowe narzędzie. Wystarczy tylko poszukać frazy Google SketchUp. Pod nazwą tą kryje się kolejny darmowy program CAD 3D służący do tworzenia, edytowania i udostępniania modeli trójwymiarowych. Cały sekret prostoty jego obsługi tkwi w sposobie tworzenia w nim geometrii – w oparciu o płaszczyzny i ich krawędzie. Każdy model powstaje w wyniku połączenia krawędzi (prostych linii) i uzyskanych w ten sposób płaszczyzn (kształtów 2D), a do ich narysowania służy zaledwie kilka (wada, ale w tym wypadku zaleta) łatwych do opanowania narzędzi. Bryłę 3D stworzymy z pomocą opatentowanego przez Google narzędzia do wciągania/wypychania kształtu. Kliknięcie na narysowaną wcześniej płaszczyznę, przeciągnięcie myszką – i o to jest. A nauczyć się tego można w kilka minut, korzystając z darmowych filmów instruktażowych dostępnych na stronie (lub w innych miejscach w sieci, np. na YouTube – polecam, jest to prawdziwa kopalnia animowanych tutoriali).

Można nabrać podejrzeń, czy SketchUp nie jest tylko nieprecyzyjną zabawką do rysowania w 3D. Otóż nie, twórcy programu zadbali o szereg narzędzi m.in. do dokładnego wymiarowania tworzonego obiektu. I oczywiście – o możliwość automatycznego dodawania opisów, wymiarów, etykiet do tworzonego lub już gotowego projektu.

A co z bardziej skomplikowanymi kształtami? Skoro wcześniej mowa była o liniach prostych i w ten sposób generowanych bryłach? Do dyspozycji użytkowników przewidziano narzędzie „wyciągnięcia wzdłuż ścieżk” – pozwalające na tworzenie złożonych wyciągnięć i brył obrotowych. Narzędzie „Wyciągnij wzdłuż” pozwala tworzyć trójwymiarowe bryły poprzez rozciąganie dwuwymiarowych powierzchni wzdłuż określonych ścieżek. Na przykład, aby utworzyć zagiętą rurę, wystarczy wyciągnąć koło wzdłuż ścieżki w kształcie litery L. Z kolei butelkę można utworzyć rysując połowę jej konturu, a następnie obracając ją po okręgu za pomocą narzędzia „Wyciągnij wzdłuż”. Przy użyciu tego narzędzia można nawet zaokrąglić krawędzie takich obiektów jak poręcze, meble lub gadżety elektroniczne.
Dobre wrażenie na użytkowniku może zrobić narzędzie do tworzenia grup i komponentów. Poprzez „sklejanie” ze sobą różnych elementów geometrycznych modelu, można konstruować obiekty, które łatwiej przesuwać, kopiować czy ukrywać. Komponenty są bardzo podobne do grup, jednak oferują dodatkową, bardzo przydatną funkcję: wszystkie kopie danego komponentu są ze sobą powiązane, co sprawia, że zmiany dokonywane na jednej z nich są automatycznie wprowadzane we wszystkich.
Do dyspozycji mamy także narzędzia do tworzenia przekrojów. Płaszczyzny przekrojów można przesuwać i obracać, a nawet tworzyć z nich animacje z wykorzystaniem scen programu SketchUp.
Na gotowe, uzyskane bryły możemy nałożyć kolory, tekstury (bogate biblioteki dostępne w Sieci) etc. I oczywiście całość wzbogacić nakładając automatycznie, w odpowiednie miejsca, efekty cieniowania. Zaawansowany mechanizm tworzenia cieni, funkcjonujący
w czasie rzeczywistym, umożliwia dokonywanie dokładnych analiz padania cieni na model. Aby zorientować się, jak duże powinno być np. zadaszenie nad balkonem, wystarczy określić lokalizację geograficzną przy użyciu programu Google Earth, a następnie za pomocą prostych suwaków daty i godziny zobaczyć, w jaki sposób promienie słoneczne oświetlają model. Dodawanie cieni jest doskonałym sposobem na zwiększenie głębi i realizmu modeli i najwyraźniej twórcy SketchUp doskonale sobie z tego zdawali sprawę.
Przewidziano także możliwości wykonywania animacji, obracanie widoków i spacerowanie w obrębie utworzonego modelu (szczególnie istotne przy obiektach architektonicznych).
A co z wymianą danych? Nie powinno być problemów. Pliki DXF, DWG i 3DS można importować bezpośrednio do modeli programu SketchUp, dzięki czemu można łatwo rozpocząć pracę od już gotowych rysunków, a nawet innych modeli trójwymiarowych. Do programu SketchUp można także importować pliki z formatów JPG, TIFF, PNG i PDF. Po zaimportowaniu można używać tych obrazów w formie przypominającej plakaty (w celu uatrakcyjnienia wizualizacji np. modelu architektonicznego) lub przyklejać je do powierzchni, tworząc realistyczne modele budynków, projekty opakowań i wiele innych.

freeCAD
Tego programu nie należy mylić z FreeCAD (o którym trochę więcej w dalszej części). Właśnie na niego natknąłem się poszukując materiałów o analizach kinematycznych. freeCAD jest prostą platformą CAD 3D, ze stosunkowo rozbudowanymi i zaawansowanymi możliwościami z zakresu symulacji ruchu. Powstał na bazie platformy OpenSource, jaką jest StCAD. Jego kod źródłowy napisany został z wykorzystaniem Smalltalk – zorientowanego obiektowo języka programowania.
freeCAD wydaje się idealnym narzędziem dla wszystkich, którzy są zainteresowani podjęciem pracy w środowisku CAD 3D, jak i z symulacjami i analizami kinematycznymi. Idealnym – jako swego rodzaju "przedszkole" przed podjęciem pracy w bardziej zaawansowanych, komercyjnych systemach. Nie znaczy to jednak, iż jest zabawką; jego podstawowe możliwości – właśnie w zakresie ruchu i analiz, wystarczą, by udzielić odpowiedzi na wiele możliwych zagadnień z dziedzin inżynierii, a szczególnie –  kinematyki, dynamiki, symulacji i analiz drgań i wielu innych. Wystarczy wejść na stronę www.ar-cad.com i pobrać opisywany program. Użytkownicy mają możliwość zdefiniowania wzajemnych połączeń i wiązań między składowymi elementami tworzonego modelu i przeprowadzania wymaganych analiz kinematycznych i dynamicznych. Obiekty mogą być odwzorowane w 3D w postaci szkieletowej, jak
i renderowanej. Pozostaje zachęcić do eksperymentów i dzielenia się swoimi doświadczeniami i opiniami na łamach CADblog.pl.

Pełny artykuł wraz z ilustracjami, opisem m.in. programów Calculix, FreeCAD, SolidEdge 2D etc. w numerze (plik pdf)
do pobrania z Archiwum.
 

reklama

Bezpłatne oprogramowanie: jakie i skąd...

http://wkupiesila.blogspot.com/2009_03_01_archive.html – dokładnie pod tym adresem znajdą Państwo odnośniki do wielu znanych i nieznanych systemów CAD 2D i 3D, pracujących pod kontrolą różnych systemów operacyjnych, nie tylko Windows, ale także Linux. Poniżej przykłady tego typu oprogramowania...

• BRL-CAD – opisywany przeze mnie nie tylko na łamach CADblog.pl program CAD, oparty o operacje na bryłach (CSG) http://brlcad.org/

• CalculiX –  program wykorzystujący MES, opracowany (w czasie wolnym od pracy!) przez pracowników niemieckiego MTU  Aero Engines. http://www.calculix.de/

• freeCAD – to prosta platformą CAD 3D, ze stosunkowo rozbudowanymi i zaawansowanymi możliwościami z zakresu symulacji ruchu. Powstał na bazie platformy OpenSource, jaką jest StCAD. Jego kod źródłowy napisany został z wykorzystaniem Smalltalk – zorientowanego obiektowo języka programowania. freeCAD wydaje się idealnym narzędziem dla wszystkich, którzy są zainteresowani podjęciem pracy w środowisku CAD 3D, jak i z symulacjami i analizami kinematycznymi.
http://www.ar-cad.com/products/freecad.html

• FreeCAD (nie mylić z opisywanym szerzej w tekście freeCAD) – program w bardzo wczesnej fazie rozwoju, ale budzący ogromne nadzieje. Docelowo ma konkurować z komercyjnymi potentatami CAD/CAM/CAE (Catia, Pro/E, NX). Oparty jest na solidnym silniku CAD OpenCASCADE. http://free-cad.sourceforge.net/

• OpenFOAM – zaawansowany program CFD, czyli do symulacji płynów. Używany przez takich "wielkich", jak m.in. VW/Audi, Airbus, Shell, SKF czy Mitsubishi. Strona z obszerną anglojęzyczną dokumentacją... http://www.opencfd.co.uk/index.html

• QCAD – prosty program CAD 2D. Ale uwaga - tylko wersje dla Linuksa i Mac OS X są darmowe, za wersję dla Windows trzeba zapłacić.
http://www.ribbonsoft.com/qcad.html

• Salome – pre i postprocessor MES współpracujący z solverem Code-Aster. Salome wykorzystuje tylko mały wycinek możliwości, liczącego 1,5 mln linii kodu, Code-Aster. http://www.salome-platform.org

• SolidWorksExpert – jest bezpłatnym narzędziem do zarządzania plikami CAD. Użytkownicy mogą zarządzać powiązaniami plików podczas kopiowania lub zmiany nazw, sprawdzać miejsca ich użycia oraz wyszukiwać je według kryteriów, takich jak konfiguracje czy właściwości. http://www.solidworks.com/sw/support/downloads.htm

 

Blog monitorowany przez: