CAD
CAD
CAD
Wie heißen die Phasen des methodischen Vorgehens nach Pahl/Beitz in der richtigen Reihenfolge?
1. Klären und Präzisieren der Aufgabenstellung -> informative Festlegung
2. Konzipieren -> prinzipielle Festlegung
3. Entwurfsphase -> gestalterische Festlegung
4. Ausarbeitungsphase -> herstellungstechnische Festlegung
Wie heißen die Phasen des Konstruktionsprozess nach VDI 2221?
1. Klären und Präzisieren der Aufgabenstellung -> Anforderungsliste
2. Ermitteln von Funktionen und deren Strukturen -> Funktionsstruktur
3. Suche nach Lösungsprinzipien -> Prinzipielle Lösung
4. Gliedern in realisierbare Module -> Modulare Strukturen
5. Gestalten der maßgeblichen Module -> Vorentwurf
6. Gestalten des gesamten Produkts -> Gesamtentwurf
7. Ausarbeitung der Ausführungs- und Nutzungsangaben -> Produktdokumentation
Welche Festlegungen werden in den Phasen des methodischen Vorgehens nach Pahl/Beitz getroffen?
1. Klären und Präzisieren der Aufgabenstellung -> informative Festlegung
2. Konzipieren -> prinzipielle Festlegung
3. Entwurfsphase -> gestalterische Festlegung
4. Ausarbeitungsphase -> herstellungstechnische Festlegung
Nach VDI 2221 ist der sechste Arbeitsabschnitt des methodischen Konstruktionsprozesses das „Gestalten des gesamten Produkts“. Was ist das Ergebnis dieses Arbeitsabschnitts? (1 P) In welcher Phase des methodischen Vorgehens nach Pahl/Beitz wird vergleichbares getan? (1 P)
Gesamtentwurf - Entwurfsphase
Was spricht für ein methodisches Vorgehen? (2 P)
Plan und Nachvollziehbarkeit aufgrund der Einteilung in Phasen, für die klare Meilensteine definiert sind, sowie die Möglichkeit in der Praxis erprobte Methoden einzusetzen
Was ist ein Merkmal nach DIN 4000-1? (1 P) Nennen Sie ein Beispiel! (1 P)
Ein Merkmal ist eine bestimmte Eigenschaft, die zum Beschreiben und Unterscheiden von Gegenständen einer Gegenstandsgruppe dient.
Was ist ein Sachmerkmal nach DIN 4000-1 (1 P) Nennen Sie ein Beispiel! (1 P)
Ein Sachmerkmal ist ein Merkmal, das Gegenstände unabhängig vom Umfeld beschreibt. Zum Beispiel: Durchmesser einer Schraube, da mit der Änderung der Ausprägung von M8 auf M10 eine andere Schraube beschrieben wird.
Was ist ein Relationsmerkmal nach DIN 4000-1 (1 P) Nennen Sie ein Beispiel! (1 P)
Ein Relationsmerkmal ist ein Merkmal, das eine Beziehung von Gegenständen zu ihrem Umfeld kennzeichnet. Ändert sich die Ausprägung nur dieses Merkmals, wird immer noch der gleiche Gegenstand beschrieben.
Ändert sich z.B. der gleitende Durchschnitt des Einkaufspreises, wird immer noch der gleiche Gegenstand beschrieben.
Welches mathematische Konzept ist nach Pierre Étienne Bézier benannt? (1 P)
- Bézierkurve
wann wurden die Bézierkurven ungefähr entwickelt? (1 P)
- ca. 1960
Ca. seit wann gibt es (brauchbare) 3D-CAD System? (1 P)
- ca. 1980
Woraus besteht ein CAD-Arbeitsplatz? (4 P)
Computer, Monitor, Tastatur, Maus, Netzwerkanschluss, Internetzugang, Software
Was für CAx-Systeme gibt es? Nennen Sie fünf Beispiele!
- CAD Computer Aided Design
- CAE Computer Aided Engineering
- CAID Computer Aided Industrial Design - CAM Computer Aided Manufacturing
- CAT Computer Aided Tolerancing
- CAQ Computer Aided Quality Assurance - CAPP Computer Aided Process Planning
Wofür steht die Abkürzung „CAD“? (1 P)
Computer Aided Design rechnerunterstütztes Konstruieren
Warum werden CAx-Systeme angeschaff? (3 P
- um Kosten zu senken
- helfen die Grenzen der Technischen Machbarkeit zu verschieben, indem sie die Bearbeitungszeiten für komplexe Lösungskonzepte verkürzen
- durch die Möglichkeit Kollisionsprüfungen und Spannungsvorhersagen zu machen, kann man mit CAX- Systemen Fehler frühzeitig erkennen und beheben
Welche CAE Systeme gibt es?
FEM – Finite Elemente Methode
CFD – Computational Fluid Dynamics
MKS – Mehrkörpersysteme Simulation
Welche Arten von CAID gibt es?
DMU – Digital Mock-Up,
VR - Virtuell Reality,
RP – Rapid Prototyping
3.10 Was ist ein Modell? (3 P)
Ein Modell ist ein beschränktes Abbild der Wirklichkeit.
Welche Daten beinhaltet ein CAD-Modell im engeren Sinne? (5 P)
- Geometrie der Einzelteile
- erzeugende Parameter
- Werkstoffe
- die Lage der Teile in Baugruppen
- Verbindung der Teile in Baugruppen
Nennen Sie zwei Modelle, die außer dem Geometriemodell im CAE Verwendung finden! (2 P)
Bewegungssimulation, FEM, CFD, Optimierung
Viele Modelle im CAD-Umfeld sind Geometrie-Modelle, die um bestimmte Daten ergänzt sind. Welche zusätzlichen Informationen stecken in einem FEM-Modell? (3 P)
Vernetzung, Kräfte/Momente, Lagerung, Rechenstrategie (Elementverfeinerung)
Nennen Sie drei Gründe bzw. Anwendungsgebiete für 2D-CAD-Modelle! (3 P)
- Pläne (elektrische, pneumatische und hydraulische Schaltpläne, Grundrisse, Lagepläne)
- für Bauteile, die aus Folien, Platten oder Blechen ausgeschnitten werden und nicht Teil eines 3D- Modells werden (Kunststofffolien für Werbung, Typenschilder)
- falls bereits eine 2D-Zeichnung vorhanden ist und nur eine geringfügige Änderung daran vorgenommen werden muss (Nachbau „alter“ Maschinen) oft schneller und einfacher als ein 3D-Modell der Zeichnung zu erstellen
Welche Vorteile haben 3D-Modelle gegenüber 2D-Modellen? (2 P)
- mehr Informationen -> Wiedersprüche werden früher erkannt
- die Generierung von andern 3D-Modellen, die z.B. für FEM- oder CFD-Berechnungen benötigt werden, wird durch das Vorhandensein eines 3D-Modells wesentlich erleichtert
Welche Modellarten sind bei der 3D-Modellierung zu unterscheiden? (3 P)
- Kantenmodelle (Wire-Frame) - Flächenmodelle (Surface)
- Volumenmodelle (Solids)
Wodurch sind Drahtmodelle charakterisiert? (3 P)
- repräsentiert einen Körper nur durch seine Kanten
- Bei der Darstellung als Drahtgittermodell werden die Eckpunkte eines Objektes durch Linien miteinander verbunden
- benötigen wenig Speicherplatz und Rechenaufwand
Was ist das Problem bei Kantenmodellen? (2 P)
Sie sind nicht eindeutig, ein Kantenmodell kann mehrere Körper repräsentieren.
Welche geometrischen Elemente erhält man jeweils, wenn ein Kanten-, Flächen- bzw. Volumenmodell durch eine Ebene geschnitten wird? (3 P)
Kantenmodell: Durchstoßpunkte
Flächenmodell: Linienzüge
Volumenmodell: Schnittfläche
Welche Vorteile hat ein Flächenmodell gegenüber einem Drahtmodell? (2 P)
Eine korrekte Außenansicht kann dargestellt werden
Welche Vorteile hat ein Volumenmodell gegenüber einem Flächenmodell? (2 P)
Schnittflächen können dargestellt werden, eindeutig
Welche Verfahren für das 3D-Solid-Modelling gibt es? (6 P)
- pure primitive instancing
- generalised sweeps
- spatial occupancy enumeration - cellular decomposition
- constructive solid geometry
- boundary representation
Wodurch ist eine 3D-Modellierung mit pure primitive instancing gekennzeichnet? (3 P)
begrenzte Anzahl von vordefinierten Objektfamilien, die durch eine begrenzte Anzahl von Parametern beschrieben werden
Wodurch ist eine 3D-Modellierung mit generalised sweeps gekennzeichnet? (3 P)
Volumenkörper wird durch eine 2D- oder 3D-Fläche beschrieben, die entlang einer Kurve verschoben wird
Wodurch ist eine 3D-Modellierung mit spatial occupancy enumeration gekennzeichnet? (3 P)
arbeitet mit Voxeln, dabei wird gespeichert welche Voxel belegt sind
Wodurch ist eine 3D-Modellierung mit cellular decomposition gekennzeichnet? (3 P)
Modell wird in einfache Körper zerlegt, diese einfachen Körper müssen aber keine Würfel oder identisch sein
Wodurch ist eine 3D-Modellierung mit CSG gekennzeichnet? (3 P)
CSG repräsentiert einen Körper als eine Mengenoperation (Schnitt-, Vereinigungs- und Differnzmenge) mit Primitiv-Körpern (Quader, Zylinder, Kegel, Kugel) Reihenfolge der Operationen wird in einem Historienbaum festgehalten.
Wodurch ist eine 3D-Modellierung mit B-rep gekennzeichnet? (3 P)
Repräsentiert einen Körper durch seine einhüllenden Flächen und eine Information über die „Materialseite“. Die Begrenzungsflächen können in beliebiger Reihenfolge definiert werden. Oberfläche muss geschlossen sein.
Stellen Sie den nebenstehend abgebildeten Körper in einer Voxel-Repräsentation dar!
Stellen Sie den nebenstehend abgebildeten Körper in einer cellular decomposition- Repräsentation dar! (5 P)
Stellen Sie den nebenstehend abgebildeten Körper in einer CSG-Repräsentation dar!
Stellen Sie den nebenstehend abgebildeten Körper in einer B-rep-Repräsentation dar! (5 P)
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Wie heißen die Phasen des methodischen Vorgehens nach Pahl/Beitz in der richtigen Reihenfolge?
1. Klären und Präzisieren der Aufgabenstellung -> informative Festlegung
2. Konzipieren -> prinzipielle Festlegung
3. Entwurfsphase -> gestalterische Festlegung
4. Ausarbeitungsphase -> herstellungstechnische Festlegung
Wie heißen die Phasen des Konstruktionsprozess nach VDI 2221?
1. Klären und Präzisieren der Aufgabenstellung -> Anforderungsliste
2. Ermitteln von Funktionen und deren Strukturen -> Funktionsstruktur
3. Suche nach Lösungsprinzipien -> Prinzipielle Lösung
4. Gliedern in realisierbare Module -> Modulare Strukturen
5. Gestalten der maßgeblichen Module -> Vorentwurf
6. Gestalten des gesamten Produkts -> Gesamtentwurf
7. Ausarbeitung der Ausführungs- und Nutzungsangaben -> Produktdokumentation
Welche Festlegungen werden in den Phasen des methodischen Vorgehens nach Pahl/Beitz getroffen?
1. Klären und Präzisieren der Aufgabenstellung -> informative Festlegung
2. Konzipieren -> prinzipielle Festlegung
3. Entwurfsphase -> gestalterische Festlegung
4. Ausarbeitungsphase -> herstellungstechnische Festlegung
Nach VDI 2221 ist der sechste Arbeitsabschnitt des methodischen Konstruktionsprozesses das „Gestalten des gesamten Produkts“. Was ist das Ergebnis dieses Arbeitsabschnitts? (1 P) In welcher Phase des methodischen Vorgehens nach Pahl/Beitz wird vergleichbares getan? (1 P)
Gesamtentwurf - Entwurfsphase
Was spricht für ein methodisches Vorgehen? (2 P)
Plan und Nachvollziehbarkeit aufgrund der Einteilung in Phasen, für die klare Meilensteine definiert sind, sowie die Möglichkeit in der Praxis erprobte Methoden einzusetzen
Was ist ein Merkmal nach DIN 4000-1? (1 P) Nennen Sie ein Beispiel! (1 P)
Ein Merkmal ist eine bestimmte Eigenschaft, die zum Beschreiben und Unterscheiden von Gegenständen einer Gegenstandsgruppe dient.
Was ist ein Sachmerkmal nach DIN 4000-1 (1 P) Nennen Sie ein Beispiel! (1 P)
Ein Sachmerkmal ist ein Merkmal, das Gegenstände unabhängig vom Umfeld beschreibt. Zum Beispiel: Durchmesser einer Schraube, da mit der Änderung der Ausprägung von M8 auf M10 eine andere Schraube beschrieben wird.
Was ist ein Relationsmerkmal nach DIN 4000-1 (1 P) Nennen Sie ein Beispiel! (1 P)
Ein Relationsmerkmal ist ein Merkmal, das eine Beziehung von Gegenständen zu ihrem Umfeld kennzeichnet. Ändert sich die Ausprägung nur dieses Merkmals, wird immer noch der gleiche Gegenstand beschrieben.
Ändert sich z.B. der gleitende Durchschnitt des Einkaufspreises, wird immer noch der gleiche Gegenstand beschrieben.
Welches mathematische Konzept ist nach Pierre Étienne Bézier benannt? (1 P)
- Bézierkurve
wann wurden die Bézierkurven ungefähr entwickelt? (1 P)
- ca. 1960
Ca. seit wann gibt es (brauchbare) 3D-CAD System? (1 P)
- ca. 1980
Woraus besteht ein CAD-Arbeitsplatz? (4 P)
Computer, Monitor, Tastatur, Maus, Netzwerkanschluss, Internetzugang, Software
Was für CAx-Systeme gibt es? Nennen Sie fünf Beispiele!
- CAD Computer Aided Design
- CAE Computer Aided Engineering
- CAID Computer Aided Industrial Design - CAM Computer Aided Manufacturing
- CAT Computer Aided Tolerancing
- CAQ Computer Aided Quality Assurance - CAPP Computer Aided Process Planning
Wofür steht die Abkürzung „CAD“? (1 P)
Computer Aided Design rechnerunterstütztes Konstruieren
Warum werden CAx-Systeme angeschaff? (3 P
- um Kosten zu senken
- helfen die Grenzen der Technischen Machbarkeit zu verschieben, indem sie die Bearbeitungszeiten für komplexe Lösungskonzepte verkürzen
- durch die Möglichkeit Kollisionsprüfungen und Spannungsvorhersagen zu machen, kann man mit CAX- Systemen Fehler frühzeitig erkennen und beheben
Welche CAE Systeme gibt es?
FEM – Finite Elemente Methode
CFD – Computational Fluid Dynamics
MKS – Mehrkörpersysteme Simulation
Welche Arten von CAID gibt es?
DMU – Digital Mock-Up,
VR - Virtuell Reality,
RP – Rapid Prototyping
3.10 Was ist ein Modell? (3 P)
Ein Modell ist ein beschränktes Abbild der Wirklichkeit.
Welche Daten beinhaltet ein CAD-Modell im engeren Sinne? (5 P)
- Geometrie der Einzelteile
- erzeugende Parameter
- Werkstoffe
- die Lage der Teile in Baugruppen
- Verbindung der Teile in Baugruppen
Nennen Sie zwei Modelle, die außer dem Geometriemodell im CAE Verwendung finden! (2 P)
Bewegungssimulation, FEM, CFD, Optimierung
Viele Modelle im CAD-Umfeld sind Geometrie-Modelle, die um bestimmte Daten ergänzt sind. Welche zusätzlichen Informationen stecken in einem FEM-Modell? (3 P)
Vernetzung, Kräfte/Momente, Lagerung, Rechenstrategie (Elementverfeinerung)
Nennen Sie drei Gründe bzw. Anwendungsgebiete für 2D-CAD-Modelle! (3 P)
- Pläne (elektrische, pneumatische und hydraulische Schaltpläne, Grundrisse, Lagepläne)
- für Bauteile, die aus Folien, Platten oder Blechen ausgeschnitten werden und nicht Teil eines 3D- Modells werden (Kunststofffolien für Werbung, Typenschilder)
- falls bereits eine 2D-Zeichnung vorhanden ist und nur eine geringfügige Änderung daran vorgenommen werden muss (Nachbau „alter“ Maschinen) oft schneller und einfacher als ein 3D-Modell der Zeichnung zu erstellen
Welche Vorteile haben 3D-Modelle gegenüber 2D-Modellen? (2 P)
- mehr Informationen -> Wiedersprüche werden früher erkannt
- die Generierung von andern 3D-Modellen, die z.B. für FEM- oder CFD-Berechnungen benötigt werden, wird durch das Vorhandensein eines 3D-Modells wesentlich erleichtert
Welche Modellarten sind bei der 3D-Modellierung zu unterscheiden? (3 P)
- Kantenmodelle (Wire-Frame) - Flächenmodelle (Surface)
- Volumenmodelle (Solids)
Wodurch sind Drahtmodelle charakterisiert? (3 P)
- repräsentiert einen Körper nur durch seine Kanten
- Bei der Darstellung als Drahtgittermodell werden die Eckpunkte eines Objektes durch Linien miteinander verbunden
- benötigen wenig Speicherplatz und Rechenaufwand
Was ist das Problem bei Kantenmodellen? (2 P)
Sie sind nicht eindeutig, ein Kantenmodell kann mehrere Körper repräsentieren.
Welche geometrischen Elemente erhält man jeweils, wenn ein Kanten-, Flächen- bzw. Volumenmodell durch eine Ebene geschnitten wird? (3 P)
Kantenmodell: Durchstoßpunkte
Flächenmodell: Linienzüge
Volumenmodell: Schnittfläche
Welche Vorteile hat ein Flächenmodell gegenüber einem Drahtmodell? (2 P)
Eine korrekte Außenansicht kann dargestellt werden
Welche Vorteile hat ein Volumenmodell gegenüber einem Flächenmodell? (2 P)
Schnittflächen können dargestellt werden, eindeutig
Welche Verfahren für das 3D-Solid-Modelling gibt es? (6 P)
- pure primitive instancing
- generalised sweeps
- spatial occupancy enumeration - cellular decomposition
- constructive solid geometry
- boundary representation
Wodurch ist eine 3D-Modellierung mit pure primitive instancing gekennzeichnet? (3 P)
begrenzte Anzahl von vordefinierten Objektfamilien, die durch eine begrenzte Anzahl von Parametern beschrieben werden
Wodurch ist eine 3D-Modellierung mit generalised sweeps gekennzeichnet? (3 P)
Volumenkörper wird durch eine 2D- oder 3D-Fläche beschrieben, die entlang einer Kurve verschoben wird
Wodurch ist eine 3D-Modellierung mit spatial occupancy enumeration gekennzeichnet? (3 P)
arbeitet mit Voxeln, dabei wird gespeichert welche Voxel belegt sind
Wodurch ist eine 3D-Modellierung mit cellular decomposition gekennzeichnet? (3 P)
Modell wird in einfache Körper zerlegt, diese einfachen Körper müssen aber keine Würfel oder identisch sein
Wodurch ist eine 3D-Modellierung mit CSG gekennzeichnet? (3 P)
CSG repräsentiert einen Körper als eine Mengenoperation (Schnitt-, Vereinigungs- und Differnzmenge) mit Primitiv-Körpern (Quader, Zylinder, Kegel, Kugel) Reihenfolge der Operationen wird in einem Historienbaum festgehalten.
Wodurch ist eine 3D-Modellierung mit B-rep gekennzeichnet? (3 P)
Repräsentiert einen Körper durch seine einhüllenden Flächen und eine Information über die „Materialseite“. Die Begrenzungsflächen können in beliebiger Reihenfolge definiert werden. Oberfläche muss geschlossen sein.
Stellen Sie den nebenstehend abgebildeten Körper in einer Voxel-Repräsentation dar!
Stellen Sie den nebenstehend abgebildeten Körper in einer cellular decomposition- Repräsentation dar! (5 P)
Stellen Sie den nebenstehend abgebildeten Körper in einer CSG-Repräsentation dar!
Stellen Sie den nebenstehend abgebildeten Körper in einer B-rep-Repräsentation dar! (5 P)
