В данном разделе будут рассмотрены основные понятия и определения, связанные с компьютерным моделированием, область его применения в различных областях науки и техники, преимущества и недостатки использования CAE-систем. Особое внимание будет уделено ознакомлению с процессом моделирования, начинающемуся с постановки задачи и заканчивающемуся анализом полученых результатов. Будет рассмотрена классификация задач моделирования и типы решаемых уравнений, а также общие принципы построения математических моделей.

Этот раздел будет посвящен пояснению базовых принципов теории конечных элементов (МКЭ), как математического метода решения задач механики сплошных сред. Будут рассмотрены понятия аппроксимации, дискретизации, элементы и узлы сетки, а так же различные типы конечных элементов, их свойства и области применения. Также будет объяснено, как формируется и решается система уравнений МКЭ, и как интерпретировать результаты.

В данном разделе будет представлен обзор возможностей программного пакета ANSYS, описание его основных модулей и интерфейса пользователя. Будут рассмотрены процессы импорта геометрии, создания сетки, назначения граничных условий, выбора решателей и запуска расчетов. Далее будут описаны способы визуализации результатов моделирования, включая построение графиков, контурных диаграмм и анимаций.

Данный раздел посвящен моделированию тепловых процессов в ANSYS, включая расчет теплопроводности, конвекции и излучения. Рассматриваются различные типы граничных условий, такие как заданная температура, тепловой поток и конвективный теплообмен. Будут рассмотрены примеры решения задач, связанных с определением температурного поля в различных устройствах и конструкциях и способов оптимизации теплового режима.

В этом пункте будет представлен обзор функциональности NX, как CAD/CAM/CAE-системы, описание ее основных модулей и интерфейса. Обсуждается процесс создания параметрических 3D-моделей, а также использование NX для подготовки геометрии к проведению инженерных расчетов и анализа. Будут рассмотрены возможности работы с эскизами, операциями и особенностями создания сложных форм.

Будет рассмотрено использование NX для анализа прочности и деформации конструкций. Рассмотрены различные типы анализа, такие как статический, динамический и усталостный. Особое внимание будет уделено процессу создания сетки, назначению граничных условий и интерпретации полученных результатов, что позволит школьникам получить понимание о значении различных факторов при проектировании прочных и надежных конструкций.

В данном разделе будут представлены развернутые практические примеры моделирования, охватывающие различные области применения ANSYS и NX. Примеры будут сопровождаться подробными инструкциями и пояснениями, что позволит читателям самостоятельно освоить навыки моделирования и применить их на практике. Примеры будут выбрали различных уровней сложности.

Этот раздел предоставит рекомендации по самостоятельному изучению ANSYS и NX, включая ссылки на полезные ресурсы, онлайн-курсы и сообщества пользователей. Также будут предложены примеры задач для самостоятельного решения, которые позволят читателям углубить свои знания и навыки. Так же будут даны полезные советы по выбору оптимальных настроек моделирования.

В заключении будут подведены итоги работы над проектом, обобщены основные результаты и достижения. Будут сформулированы выводы о целесообразности использования ANSYS и NX в школьном образовании и перспективах развития данного направления. Будут указаны возможные направления для дальнейших исследований и разработок в области компьютерного моделирования.

В данном разделе будет представлен полный список литературы, использованной при разработке учебного пособия, включая книги, статьи, интернет-ресурсы и документацию к программным пакетам ANSYS и NX. Список литературы будет организован в соответствии с общепринятыми стандартами оформления библиографических ссылок.