Усиление естественнонаучной компоненты в национальном образовании заставляет глубже изучать современные информационные технологии, направленные на совершенствование инженерного проектирования и развитие виртуального конструирования. К таким прогрессивным технологиям можно безусловно отнести технологию цифровых прототипов реализованную в CAD/CAE-пакете Autodesk Inventor Professional. Это мощное инструментальное средство разработки цифровых моделей (прототипов) изделий машиностроения, учитывающих не только малейшие нюансы геометрических параметров формы, но и физические (механические) свойства конструкционного материала и позволяющее, вследствие этого, в полуавтоматическом режиме выполнять весь комплекс работ по разработке трехмерных виртуальных образов от элементарной детали до сложнейших технических систем и полномасштабных архитектурных комплексов, включая изготовление необходимой конструкторской документации (чертежи, спецификации).
Одной из характерных особенностей данного программного продукта является его способность в интерактивном режиме следить за корректностью осуществления сборки деталей в узле отслеживая наличие сопряжений и учитывая их взаимную подвижность (степени свободы кинематических пар). Виртуальная проверка работы изделия разработанного в среде Inventor снижает вероятность ошибок и увеличивает технологичность его изготовления. Возможна как проверка пересечений статичных деталей с подсвечиванием (рисунок 1) пересекающихся частей (кинематических коллизий), так и проверка потенциальных пересечений движущихся частей механизма с помощью вариации зависимостей или перетаскивания компонентов.
Рисунок 1 – Пример осуществления автоматической проверки пересечений статичных деталей
Автоматический мониторинг соблюдения важных конструкторских параметров позволяет снизить вероятность возникновения ошибок проектирования. Эта функция позволяет контролировать длину, расстояние, угол, диаметр, периметр контура, площадь, объем и массу. При выходе значений отслеживаемых параметров за пределы заданного диапазона появляется предупреждающий сигнал. Корректор ошибок – это диагностическое средство, с помощью которого можно выявлять потенциальные проблемы в механической системе и находить пути их исправления (рисунок 2). 
Рисунок 2 – Диалоговое окно корректора ошибок
Функция анализа методом конечных элементов (рисунок 3), предназначенная для расчета напряжений и деформаций, помогает повысить качественые показатели конструкций и предотвратить эксплуатационные отказы. Возможность динамического анализа позволяет рассчитывать силы и ускорения для каждой детали в реальных условиях с учетом переменных нагрузок, влияния сил трения и характеристик упругих компонентов, таких как пружины и демпферы.
Рисунок 3 – Цветовая карта деформации конструкции
Отмеченные выше аспекты делают незаменимым Autodesk Inventor при освоении таких базовых инженерных дисциплин как «Теория механизмов и машин», «Сопротивление материалов» и «Детали машин и основы конструирования» [1,2].
Кроме того, технология цифровых прототипов, реализованная в среде САПР Autodesk Inventor, позволяет инженеру с максимальной эффективностью реализовать свой творческий потенциал не отвлекаясь на рутинные операции, а ученому – качественно проанализировать объект исследования для принятия оптимального решения по выбору обоснованных значений параметров технической системы и адекватно представить экспертам свои результаты на любых этапах рецензирования научной работы.
Выполненные в среде САПР Autodesk Inventor твердотельные модели технических систем обладают убедительной правдоподобностью, зрелищностью [3] и позволяют эффективно представить свой взгляд на структуру объекта профессиональной деятельности с позиции защиты его инновационных аспектов.
Библиографический список
- Кравченко, А.М. Информационные технологии в инженерном образовании: монография [Текст] / А.М. Кравченко, Н.В. Кравчук. – Рязань, РВАИ, 2008.
- Бышов, Н.В. Основы инженерного проектирования: монография [Текст] / Н.В. Бышов, С.Н. Борычев, А.М. Кравченко, Н.В. Кравчук, Е.И. Андрющенко. – Рязань, РГАТУ, 2011.
- URL: http://www.youtube.com/channel/UCwnOEKQaSqFXqNr49vARSPA/videos