Geometry & Graphics

Геометрия и графика

2308-4898

13171

10.12737/21535

Методические вопросы преподавания

Methodical questions of teaching

Методические вопросы преподавания

Geometrical Transformations of Assembled Units

Геометрические преобразования сборочных единиц

Лепаров

М. Н.

Leparov

M. Nikolaevich

кандидат технических наук;

candidate of technical sciences;

Софийский технический университет Technical University of Sofia

19 09 2016

4 3 62 72

https://naukaru.ru/en/nauka/article/13171/view

В настоящей работе рассматриваются геометрические преобразования заданной сборочной единицы с целью получения ее варианта. Под вариантом понимается новое изделие, которое соответствует следующим требованиям: выполнение главной функции рассматриваемого изделия и отличающееся от заданного изделия по характеристикам деталей (форма, число, расположение) и (или) соединениями между ними. Предлагается классификация геометрических преобразований и эвристические методы их реализации. Методы представлены их эвристическими алгоритмами и иллюстрируются примерами. Рассматриваeмыми преобразованиями являются: симметрия, трансляция и вращение (широко известные геометрические преобразования), CAD-функции (преобразования на основе функций CAD-системы), замещение (заимствование материализации объекта-донора по заданному описанию объекта-реципиента), модификация (изменение объекта путем поиска вопросов по вариантам существенных слов текстового описания объекта), трансформация (изменение объекта путем измения части его текстового описания), рекурсия (операция, состоящая в приложении над заданной сборочной единицей СЕ совокупности предварительно выбранных методов с целью получения новых вариантов СЕ), неясность (поиск экспертом варианта заданной СЕ, которая сознательно представлена неоднозначно другим экспертом), ошибка (поиск экспертом варианта заданной СЕ, в которой сознательно допущена ошибка другим экспертом), инверсия (операция над объектом, в которой один элемент объекта заменяется другим, который выбирается из списка предварительно классифицированных по существенным признакам элементов), преобразование (последовательно используется совокупность методов в следующем порядке: первый метод используется на исходной СЕ, второй метод — на полученном результате и т.д. с последовательным применением располагаемых методов), систематизация (последовательно используется совокупность методов в следующем порядке: первый шаг — каждый метод из совокупности методов используется на заданной СЕ, второй шаг — каждый метод совокупности используется на каждом из результатов, полученных на первом шаге и т.д.) и комбинация (комбинирование элементов двух вариантов).

This paper deals with geometrical transformations of an assembled unit to obtain its variant, under which a new product is understood which satisfies the condition: it fulfils the same main function as initial assembly and it differs from the initial product by the characteristics of parts (forms, number, location) , and / or the connections between them. A classification of geometrical transformations and heuristic methods for their realization are proposed. The methods are represented by a heuristic algorithm and illustrated by examples. The discussed methods are: symmetry, translation and rotation (well known geometric transformations), CAD functions (transformation based on functions of a CAD system), replacement (borrowing of the materialization of an objectdonor according to a given description of object-recipient), modification (changing an object by searching through questions, variants of essential words of its textual description), transformation (changing an object by changing parts of its text description), recursion (an operation in which on the same assembled unit consistently selected set of methods are applied to obtain new variants), uncertainty (looking for a variant by one person to an assembled unit that is deliberately represented ambiguously by another person), error (looking for a variant by one person to an assembled unit, in which another person has deliberately made a mistake), inversion (operation over an object, in which one element of the object is replaced by another, the elements of the object being classified in advance by substantial features), conversion (on the assembled unit one method is applied to looking for a variant, and on the obtained result — a second method is applied, etc. with consistent application of existing methods), systematization (on the same assembled unit a selected set of methods is applied consistently, then on each obtained result the same set is applied, etc.), combination (combination of elements of two variants).

варианты сборочные единицы инженерное проектирование CAD-системы инженерная графика.

variants assembly units engineering design CAD systems engineering graphics.

1. ВведениеОдним из важных вопросов проектирования технических объектов является генерация вариантов решений и выбор из них оптимального. Под вариантом заданой сборочной единицы (СЕ) в настоящей работе понимается новая СЕ, которая отвечает следующим требованиям:получена на основе первично заданной СЕ;выполняет ту же главную функцию, что и заданый объект;реализована иначе по отношению к заданной за счет других деталей и (или) соединений между ними и (или) основных функций.Основным методом поиска вариантов является метод геометрических преобразований СЕ. Общие способы поиска вариантов за счет геометрических преобразований в настоящей работе названы операциями над СЕ.Цель данной работы заключается в систематизации основных операций над СЕ, эффективных для поиска ее вариантов, и выявление новых вариантов использования ряда операций.

Иванов М.С. Техническое творчество: теория, методология, практика [Текст]: энцикл. словарь-справочник / М.С. Иванов [и др.]; под ред. А.И Половинкина и В.В. Попова. - М.: Информ-система, 1995. - 410 с.

Ivanov M.S., Leparov M.N., Popov M.H. Tehnicheskoe tvorchestvo: teoriya, metodologiya, praktika [Technical creativity: theory, methodology, practice]. Moscow, Inform-system Publ., 1995. 410 p.

Лепаров М. Инверсия на технически обекти [текст] / М. Лепаров // Сборник доклади от 23 международна научно-техн. конф. «Автоматизация на дискретното производство» АДП-2014. - Созопол, 2014. - С. 71-75.

Leparov M. An inversion of technical objects. Sbornik dokladi ot 23 mejd. nauchna konf. „Avtomatizaciq na diskretnoto proizvodstvo” ADP2014 [Proc. 23th Int. Conf. "Automation of Discrete Production Engineering" ADP2014]. Sozopol, 2014, pp. 71-75 (in Bulgarian).

Лепаров М. Мегаметод «Взаимствуване» за проектиране на техническите обекти [текст] / М. Лепаров // Сборник доклади от межд. научна конф. «Техника, технологии, образование» ICTTE-2014. - Ямбол, 2014. - С. 41-48.

Leparov M. Megamethod “Borrowing” for design of technical objects. Sbornik dokladi ot mejd. nauchna konf. „Tehnika, tehnologii, obrazovanie” ICTTE 2014 [Proc. Int. Conf. „Technics, Technologies and Education ICTTE 2014”]. Yambol, 2014, pp. 41-48 (in Bulgarian).

Лепаров М. Метод «Неяснота» за решаване на евристични задачи [текст] / М. Лепаров // Сборник доклади от 16 международна научно-техн. конф. «Автоматизация на дискретното производство» АДП-2007. - Созопол, 2007. - С. 18-23.

Leparov M. Method “Ambiguity” for heuristic tasks solving. Sbornik dokladi ot 16 mejd. nauchna konf. „Avtomatizaciq na diskretnoto proizvodstvo” ADP-2007 [Proc. 16th Int. Conf. "Automation of Discrete Production Engineering" ADP2007]. Semkovo, 2007, pp. 18-23 (in Bulgarian).

Лепаров М. Някои методи за търсене на варианти на сглобени единици [текст] / М. Лепаров, С. Калчева // Научни трудове на Русенски университет «Ангел Кънчев». - Русе, 1999. - Т. 37. - Сер. 5. - С. 197-202.

Leparov М. Some methods for search of variants of assembly units. Nauchni trudove na Rusenski universitet “Angel K’nchev” [Journal of the Technical University “Angel Kynchev” of Ruse]. Ruse, 1999, V. 37, S. 5, pp. 197-202.

Лепаров М. Някои начини за търсене на трансформации на сглобена единица [текст] / М. Лепаров // Сборник доклади от 9 междунар. симпозиум «Техномат и Инфотел’ 2007. Материали, методи и технологии». - Бургас, 2007. - С. 185-195.

Leparov M. Some ways to search for transformations of assembly unit. Sbornik dokladi ot 9 mejd. simp. „Tehnomat i Infotel’ 2007 Materiali, metodi r tehnologii” [Proc.9th Int. Simp. „Technomat & Infotel 2007 Materials, Methods & Technologies”]. Burgas, 2007, pp. 185-195 (in Bulgarian).

Лепаров М. Някои основни твърдения за процеса на проектиране на технически обекти [текст] / М. Лепаров // Сборник доклади от 21 международна научно-техн. конф. «Автоматизация на дискретното производство» АДП-2012. - Созопол, 2012. - С. 58-63.

Leparov М. Some statements of the design of technical objects. Sbornik dokladi ot 21 mejd. nauchna konf. „Avtomatizaciq na diskretnoto proizvodstvo” ADP-2012 [Proc. 21th Int. Conf. "Automation of Discrete Production Engineering" ADP2012]. Sozopol, 2012, pp. 58-63 (in Bulgarian).

Лепаров М. Операции над евристични задачи, методи, идеи и технически обекти [Текст] / М. Лепаров // Българско списание за инженерно проектиране. - 2014. - № 23. - С. 71-84.

Leparov М. Operations over heuristic tasks, methods, ideas and technical objects. B’lgarsko spisanie za injeneno proektirane [Bulgarian Journal for Engineering Design], 2014, no. 23, pp. 71-84. (in Bulgarian).

Лепаров М. Основи на инженерното проектиране [текст] / М. Лепаров, М. Вичева, М. Георгиев. 3-е изд., перераб. и доп. - София: Софттрейд, 2015. - 360 с.

Polovinkin A.I. Osnovy inzhenernogo tvorchestva [Fundamentals of engineering creativity]. S-Peterburg, Lan Publ., 2007. 368 p.

10.

Лепаров М. Относно метода «Неяснота» за решаване на евристични задачи [Текст] / М. Лепаров // Сборник доклади от межд. научна конференция на Технически университет. - Габрово «УНИТЕХ’ 07». - Габрово, 2007. - С. 289-295.

Leparov M., Vicheva M., Georgiev M. Osnovi na inzhenernoto proektirane [Fundamentals of engineering design]. Sofia, Softtrade Publ, 2011. 364 р.

11.

Лепаров М. По въпроса за начини за търсене на варианти на сглобена единица [Текст] / М. Лепаров // Сборник доклади от 11 межд. симпозиум «Техномат и Инфотел’ 2009: Материали, методи и технологии». - Бургас, 2009. - Т. 1. - С. 107-116.

Leparov М. About method “Ambiguity” for heuristic tasks solving. Sbornik dokladi ot mejd. nauchna konf. TU- Gabrovo “Uniteh’07” [Proc. Int. Conf. TU-Gabrovo “UNITECH 2007”]. Gabrovo, 2007, pp. 289-295 (in Bulgarian).

12.

Лепаров М. Рекурсия на технически обекти [текст] / М. Лепаров // Сборник доклади от 21 международна научно-техн. конф. «Автоматизация на дискретното производство» АДП-2012. - Созопол, 2012. - С. 52-57.

Leparov М. About some methods for search of variants of assembly unit. Sbornik dokladi ot 11 mejd. simp. „Tehnomat i Infotel’ 2009 Materiali, metodi i tehnologii” [Proc.11th Int. Simp. „Technomat & Infotel 2009 Materials, Methods & Technologies”]. Burgas, 2009, V. 1, pp. 107-116 (in Bulgarian).

13.

Лепаров М. Твърдения в теорията на евристичното проектиране [Текст] / М. Лепаров // Българско списание за инженерно проектиране. - 2010. - № 5. - С. 77-88.

Leparov М. A recursion of technical objects. Sbornik dokladi ot 21 mejd. nauchna konf. „Avtomatizaciq na diskretnoto proizvodstvo” ADP-2012 [Proc. 21th Int. Conf. "Automation of Discrete Production Engineering" ADP-2012]. Sozopol, 2012, pp. 52-57 (in Bulgarian).

14.

Половинкин А.И. Основы инженерного творчества [Текст] / А.И. Половинкин. - СПб.: Лань, 2007. - 368 с.

Leparov М. Some statements in the theory of heuristic design. B’lgarsko spisanie za injeneno proektirane [Bulgarian Journal for Engineering Design], 2010, no. 5, pp. 77-88. (in Bulgarian).

15.

Dinev G. About search of variants of product with CAD [текст] / G. Dinev, М. Leparov, M. Vicheva // Proceedings of the 5th Intern. Simp. “Shape, Mechanical and Industrial Design of Products in Mechanical Engineering 2008”, the Faculty of Technical Sciences. Novi Sad. 2008. pp. 27-32.

Dinev G. About search of variants of product with CAD. Proceedings of the 5th Intern.Simp. “Shape, Mechanical and Industrial Design of Products in Mechanical Engineering 2008”, the Faculty of Technical Sciences. Novi Sad, 2008. pp. 27-32.

16.

Leparov M. About Modification of Mechanical Transmissions [текст] / М. Leparov, G. Dinev // Proceedings of the Scientific Conference Research and Development of Mechanical Elements and Systems, IRMES-2002. Srpsko Sarajevo. 2002. pp. 69-74.

Leparov M. About Modification of Mechanical Transmissions. Proceedings of the Scientific Conference Research and Development of Mechanical Elements and Systems, IRMES-2002. Srpsko Sarajevo. 2002, pp. 69-74.

17.

Leparov M. Heurestic Method “Unclear” for Solve of Technical Problems [текст] / М. Leparov, G. Dinev // Machine Design. Monograph on the Occasion of the 48th Anniversary of the Faculty of Technical Sciences. Novi Sad. 2008. pp. 255- 258.

Leparov M. Heurestic Method “Unclear” for Solve of Technical Problems. Machine Design. Monograph on the Occasion of the 48th Anniversary of the Faculty of Technical Sciences. Novi Sad. 2008, pp. 255-258.

18.

Leparov M. Modification of Mechanical Assemblies [текст] / М. Leparov // Proceedings of «Mechanics in Design’98» Conference. The Nothingham Trent University. 1998. pp. 631-636.

Leparov M. Modification of Mechanical Assemblies. Proceedings of “Mechanics in Design’98” Conference. The Nothingham Trent University. 1998, pp. 631-636.

19.

Leparov M. On the Issue of Transformation of a Real Product [текст] / М. Leparov, G. Dinev // Proceedings of the Conference with Intern. Participation «Research and Development of Machine Elements and Systems», IRMES’04. Kragujevac. 2004. pp. 465-471.

Leparov M. On the Issue of Transformation of a Real Product. Proceedings of the Conference with Intern. Participation “Research and Development of Machine Elements and Systems”, IRMES’04. Kragujevac. 2004, pp. 465-471.