Комп'ютерна графіка та конструювання ЕОТ

ID: 7993
Вибіркова дисципліна
Навчальна дисципліна професійної підготовки
Рік впровадження: 
2017.
Кількість кредитів ЄКТС: 
5.50.
Містить курсову роботу.
Форма контрою: 
Екзамен. Захист курсової роботи.
Кількість аудиторних занять: 
30 годин лекційних занять, 30 годин лабораторних занять.

Анотація навчальної дисципліни

Мета дисципліни

виробити у майбутніх бакалаврів цілісне уявлення щодо вирішення задач конструювання ЕОТ методами та засобами комп’ютерної графіки, а також застосовувати знання, вміння і навички в практиці проектування ЕОТ.

Завдання дисципліни
  • сформувати комплексне уявлення методів комп’ютерної графіки як складову частину конструювання ЕОТ; усвідомити зв'язок інструментів комп’ютерної графіки з вирішенням задач створення нових конструкцій ЕОТ;
  • розвити здібності формулювати фізичну задачу конструювання ЕОТ графічними примітивами та 3D моделями;
  • оволодіти CAD\CAE - технологіями створення 3D моделей конструкцій ЕОТ для визначення їх властивостей, виробництва з використанням обладнання з ЧПУ та 3D друкування.

 

Основні результати навчання

  • Уміти виконувати розрахунки геометричних параметрів ЕОТ, розробляти креслення, вибирати матеріал та технологію виготовлення елементів ЕОТ методами комп’ютерної графіки з використанням базових графічних компонентів.  
  • Уміти розробляти 3D геометричні моделі елементів ЕОТ методами комп’ютерної графіки з використанням графічних примітивів.
  • Знати CAD - технології та алгоритми конструювання елементів ЕОТ щодо створення  комплекту основних конструкторських документів та експортування їх до САЕ – систем для проведення математичного моделювання властивостей ЕОТ.
  • Уміти адаптувати конструкторську документацію та 3D моделі елементів ЕОТ до умов  виробництва з використанням обладнання з ЧПУ та 3D друкування.

 

Форми організації освітнього процесу та види навчальних занять

  • Л – лекційні заняття;
  • ЛЗ – лабораторні заняття;
  • СРС – самостійна робота здобувача вищої освіти;
  • МКР – модульна контрольна робота;
  • К – консультації.

 

Тематика та види навчальних занять

  • 1 тиждень
    • Л1. Основні поняття і визначення щодо створення геометричних об’єктів ЕОТ в CAD-системах. Локальна та глобальна координатні системи. Вектор. Площина. Приклади.
    • ЛЗ1. Вивчення графічного інтерфейсу користувача CAD-системи SALOME.
    • СРС. К.
  • 2 тиждень
    • Л2. Створення базових геометричних об’єктів в CAD-системах: точка, пряма лінія, окружність, еліпс. Способи завдання та зміни властивостей. Приклади.
    • ЛЗ2. Створення базових геометричних об’єктів в CAD-системі SALOME. Частина 1.
    • СРС. К.
  • 3 тиждень
    • Л3. Створення базових геометричних об’єктів в CAD-системах: дуга, крива лінія, ізолінія, полілінія, сплайн, поверхня. Способи завдання та зміни властивостей. Приклади.
    • ЛЗ3.  Створення базових геометричних об’єктів в CAD-системі SALOME. Частина 2.
    • СРС. К.
  • 4 тиждень
    • Л4. Створення 3D графічних примітивів в CAD-системах: куб, паралелепіпед, сфера, тор, конус, піраміда. Способи завдання та зміни властивостей. Приклади.
    • ЛЗ4.   Створення 3D графічних примітивів в  CAD-системі SALOME.
    • СРС. К.
  • 5 тиждень
    • Л5. Створення складних геометричних об’єктів в CAD-системах. Операції Extrusion, Revolution, Filling Surface with Edges, Restore Path. Способи завдання та зміни властивостей. Приклади.
    • ЛЗ5.   Створення складних геометричних об’єктів в CAD-системі SALOME.
    • СРС. К.
  • 6 тиждень
    • Л6. Робота з групами геометричних об’єктів в CAD-системах. Створення блоків геометричних об’єктів. Операція Explode.  Способи завдання та зміни властивостей. Приклади.
    • ЛЗ6.   Робота з групами геометричних об’єктів в CAD-системі SALOME.
    • СРС. К.
  • 7 тиждень
    • Л7. Булеві операції із 3D графічними примітивами в CAD-системах. Операції Fuse, Common, Cut, Intersection. Способи завдання та зміни властивостей. Приклади.
    • ЛЗ7.   Булеві операції із 3D графічними примітивами в CAD-системі SALOME.
    • СРС. К.
  • 8 тиждень
    • Л8. Трансформація геометричних об’єктів в CAD-системах. Операції Translation, Rotation, Location, Mirror, Scale, Offset, Projection, Extension. Способи завдання та зміни властивостей. Приклади.
    • ЛЗ8.   Трансформація геометричних об’єктів в CAD-системі SALOME.
    • СРС. К.
    • МКР 1.
  • 9 тиждень
    • Л9. Мешування геометричної моделі в CAD-системах. Суть мешування. Базові елементи Node, Edge, Face, Volume. Способи завдання та зміни властивостей. Приклади.
    • ЛЗ9. Створення базових елементів мешуванням в CAD-системі SALOME.
    • СРС. К.
  • 10 тиждень
    • Л10. Базові алгоритми мешування в CAD-системах. Способи завдання та зміни властивостей. Приклади.
    • ЛЗ10. Створення меш-сітки з використанням базових алгоритмів мешування в CAD-системі SALOME. 
    • СРС. К.
  • 11 тиждень
    • Л11. Базові гіпотези мешування в CAD-системах. Гіпотеза 1D Meshing Hypotheses. Властивості. Способи завдання та зміни властивостей. Приклад.
    • ЛЗ11. Створення меш-сітки з використанням базової гіпотези мешування 1D Meshing Hypotheses в CAD-системі SALOME.
    • СРС. К.
  • 12 тиждень
    • Л12. Базові гіпотези мешування в CAD-системах. Гіпотеза 2D Meshing Hypotheses. Властивості. Способи завдання та зміни властивостей. Приклад.
    • ЛЗ12. Створення меш-сітки з використанням базової гіпотези мешування 2D Meshing Hypotheses в CAD-системі SALOME.
    • СРС. К.
  • 13 тиждень
    • Л13. Складні та комбіновані гіпотези мешування в CAD-системах. Гіпотеза Propagation of 1D Hypothesis on opposite edges. Операція Compound Meshes. Властивості. Способи завдання та зміни властивостей. Приклад.
    • ЛЗ12. Створення меш-сітки з використанням Операція Compound Meshes в CAD-системі SALOME.
    • СРС. К.
  • 14 тиждень
    • Л14. Імпорт / експорт 3D геометричних моделей ЕОТ в CAD-системах. Призначення та структура графічних файлів формату BREP, IGES, XAO, VTK.  Операції конвертування.
    • ЛЗ14. Створення 3D геометричної моделі у форматі IGES в CAD-системі SALOME.
    • СРС. К.
  • 15 тиждень
    • Л15. Підготовка 3D геометричних моделей ЕОТ до друку на 3D принтері в CAD-системах. Призначення та структура графічних файлів формату STEP та STL. Операції конвертування.
    • ЛЗ15. Створення 3D геометричної моделі у форматі STL в CAD-системі SALOME.
    • СРС. К.
    • МКР 2.

 

Індивідуальна робота

Індивідуальним завданням з дисципліни “Комп'ютерна графіка  та конструювання  ЕОТ” є курсова робота. Метою її виконання є надання  майбутнім бакалаврам  навичок розв’язання практичних задач щодо виробництва елементів ЕОТ на 3D принтері.

Змістом виконання курсової роботи є:

  • за вихідними даними, які задані викладачем, створити в системі моделювання SALOME 3D геометричну модель елемента ЕОТ, яка складається з базових геометричних об’єктів, виконати її мешування та конвертувати у формат IGES ( Завдання 1 );
  • за вихідними даними, які задані викладачем, створити в системі моделювання SALOME 3D геометричну модель елемента ЕОТ, яка складається з геометричних примітивів, виконати її мешування та конверувати у формат STL ( Завдання 2 ).

Тематичний план виконання етапів курсової роботи  (календарний графік) наведений у таблиці.

№ етапу,
строк виконання
Етапи виконання курсової роботи
Кількість годин
1
5-й тиждень
Виконання Завдання 1
11
2
11-й   тиждень
Виконання Завдання 2
11
3
12-й тиждень
Оформлення пояснювальної записки
6
4
13-й тиждень
Захист курсової роботи
2
Разом
30

 

Самостійна робота

Самостійна робота складає 105 години. Розподіл самостійної роботи за видами навчальних робіт:

  • підготовка до лекційних занять – 15 годин;
  • підготовка до лабораторних занять –  30 годин;
  • виконання курсової роботи - 30 годин;
  • підготовка до екзамену – 30 годин.

 

Процедура оцінювання

Система оцінювання рівня навчальних досягнень ґрунтується на принципах ЄКТС та є накопичувальною. Для забезпечення оперативного контролю за успішністю та якістю рівня навчальних досягнень здобувачів вищої освіти дисципліна поділяється на два семестрові модулі. Здобувачі протягом семестру готуються до лекційних та лабораторних занять, виконують 2 модульні контрольні роботи.

Модульні контрольні роботи №1, №2 виконуються у письмовій формі і кожна складається з теоретичного питання і розрахункового завдання. Максимальна оцінка за їх бездоганне виконання становить 30 балів. Правильна відповідь на теоретичне питання оцінюється в 15 балів. Правильне виконання розрахункового завдання оцінюється в 15 балів.

Кожний модуль оцінюється у максимально можливі 50 балів, які складаються з оцінки за МКР (максимально 30 балів), оцінки за виконання лабораторних завдань ( максимально 10 балів) та розв'язання завдань індивідуальної роботи (максимально 10 балів).

Семестровий модуль № 1

  • МК1 (8 тиждень). Модульна контрольна робота – 30 балів. Сім лабораторних занять — по 1 балу кожне, одне заняття — 3 бали. Два завдання індивідуальної роботи — по 5 балів кожне. Перескладання можливе протягом 9–11 тижнів за розкладом консультацій.

Семестровий модуль № 2

  • МК2 (15 тиждень). Модульна контрольна робота – 30 балів. Три лабораторних заняття — по 2 бали кожне, чотири заняття — по 1 балу кожне. Два завдання індивідуальної роботи — по 5 балів кожне.

Максимальна оцінка за повний обсяг виконаних навчальних елементів дисципліни – 100 балів.

 

Умови допуску до підсумкового контролю

До екзамену допускаються здобувачі вищої освіти, які мають за результатами виконання  МК1 та МК2 не менш, ніж 60 балів.

Складання/перескладання екзамену організується за встановленим деканатом ІІБРТ  розкладом.

 

Політика освітнього процесу

Здобувач зобов’язаний своєчасно та якісно виконувати всі отримані завдання; за необхідністю з метою з’ясування всіх не зрозумілих під час самостійної та індивідуальної роботи питань, відвідувати консультації викладача. Дотримуватись принципів академічної доброчесності.

Відсутність здобувача на контрольній роботі або на заліку відповідає оцінці “0”.