Instituto Tecnologico de Tapachula. Exposicion
-
Upload
yazmin-campuzano -
Category
Documents
-
view
47 -
download
10
Transcript of Instituto Tecnologico de Tapachula. Exposicion
INSTITUTO TECNOLOGICO DE
TAPACHULA
CARRERA:
INGENIERIA CIVIL
ASIGNATURA:
Topografía
“APLICACIÓN DE SOFTWARE ASISTIDO POR COMPUTADORA EN INGENIERIA CIVIL”
PRESENTAN:
Brigada 5
Campuzano Salvador Yazmin Elizabeth
Rodríguez Cancino Fernando
Quintana Palacios Enrique
Hernández Servín Francisco Xavier
Mazariegos García Hugo Emilio
López Gutiérrez Jorge David
Morales Mérida Cesar
CATEDRATICO:
Ing. José Luis Díaz López
Tapachula, Chiapas mayo 2013
1
INDICE
OBJETIVO…………………………………………………………………………. 3
1. INTRODUCCION…………………………………………………………….. 4
2. DEFINICION DE CAD……………………………………………………….. 6
3. SOFTWARE`S CAD………………………………………………………... 11
3.1. AUTOCAD……………………………………………………………. 11
3.2. BLENDER………………………………………………………………13
3.3. AUTODESK MAYA……………………………………………………15
3.4. CINEMA 4D………………………………………………………….…17
3.5. AUTODESK 3DS MÁX. 2012……………………………………….19
3.6. RHINO 4.0 SR9……………………………………………………… 21
3.7. CIVILCAD…………………………………………………………….. 22
4. CONCLUSION………………………………………………………………. 26
5. BIBLIOGRAFIA………………….…………………………………………... 27
2
OBJETIVO
Definir, analizar y clasificar los software´s CAD, de acuerdo a
sus aplicaciones, a partir de sus características expuestas en
esta investigación
3
1. INTRODUCCIÓN
El dibujo CAD se ha convertido en una necesidad para la industria actual que tiene
la obligación de mejorar su calidad, reducir los costes y disminuir los tiempos de
fabricación. La manera de alcanzar estos objetivos es la de servirse de las
poderosas herramientas informáticas de las que disponemos en la actualidad.
El CAD es una tecnología que conlleva la utilización de ordenadores para la
creación, análisis, y optimización de un diseño. Las posibilidades de una CAD
incluyen desde el modelado geométrico hasta el análisis y optimización de una
obra.
Con un buen programa de diseño y modelado podemos dibujar desde un tuerca
hasta un avión, desde una hormiga hasta un ser imaginario. Con un buen CAD de
modelado podrá crear curvas, superficies y sólidos con total libertad. Dentro de un
ambiente de trabajo con 4 vistas: arriba, perspectiva, frente y derecha (Figura 1.1).
Figura 1.1. Varias formas en modo "rejilla"
4
Se dibujan varios ejemplos de formas que se pueden hacer con el CAD. En cada
ventana se ve lo mismo desde diferentes puntos de vista. La primera ventana es la
vista cenital donde puede ver que he dibujado líneas, superficies y volúmenes.
En las vistas anteriores las diferentes figuras geométricas están representadas por
líneas, en modo rejilla, pero para la mejor interpretación se puede ver lo anterior
en la vista de perspectiva sombreada (Figura 1.2).
Figura 1.2 Varias formas en modo "sombreado"
En esta vista de perspectiva se ven todos los objetos sombreados. Las líneas al
no ser objetos sólidos no aparecen en esta vista sombreada. El proceso para crear
objetos complejos es el mismo que si estuviéramos modelando con plastilina, se
pone, quita y se modela las formas geométricas hasta conseguir crear lo que
queremos.
5
2. DEFINICION DE CAD
CAD significa diseño asistido por computadora o Computer Aided Design, según
la denominación en inglés y que da lugar a la sigla. El CAD se desarrolló en los
años 60 y hoy es el método más generalmente adoptado para diseñar y optimizar
el desarrollo de productos de la más diversa naturaleza.
La industria usa herramientas CAD para el diseño de prácticamente todos los
productos que usted ve y usa a diario.
Cabe mencionar, que los diseñadores no sólo utilizan programas CAD para el
diseño de productos, sino que también emplean los mismos para el diseño de
indumentaria, desarrollos arquitectónicos o urbanísticos, grandes obras de
infraestructuras y un sin fin de otras aplicaciones más. El fin primario de su tarea
es documentar su creación, con total detalle y precisión.
El producto de su trabajo luego puede ser trasladado al papel, según las normas y
mejores prácticas de presentación gráfica de la información, desarrolladas durante
décadas y utilizadas mucho antes del uso de la computadora, como herramienta
de dibujo. Pero como se ampliará más adelante, este fin no es único y en estos
años cobra fuerza el desarrollo de técnicas que obtienen provecho del documento
binario que se origina en estos paquetes informáticos, para la ejecución
automatizada de trabajos físicos.
El diseño CAD es el uso de paquetes informáticos basados en programas o
software que ayudan a los ingenieros, arquitectos, diseñadores industriales y otros
profesionales en sus tareas de diseño.
6
CAD es la parte principal del proceso de diseñar e implica tanto el empleo de
software como de hardware. Este proceso de diseño consiste en trasladar la idea
instalada en la mente del diseñador al sistema CAD, "construyendo virtualmente"
la pieza o conjunto.
La disponibilidad de programas de diseño modernos, va desde sistemas de dibujo
en 2d, basado en la gráfica de vectores, a modeladores de sólidos en 3d.
Los programas CAD pueden dividirse en dos grupos: los que son paquetes
informáticos de dibujo en 2d y los de elaboración en 3d. Los primeros realizan
trazos y formas geométricas primitivas, que se inscriben en el plano o lo que
equivale a decir, no tienen altura o elevación alguna. Los segundos, pueden
representar sólidos que muestran con exactitud las características de forma y
dimensión del objeto que se busca recrear.
Estos objetos tridimensionales, pueden ser generados como sólidos, formas
poligonales o mallas, según el algoritmo gráfico adoptado por el programa CAD,
que se emplea. Estas tres soluciones son las más usuales en la actualidad y
constituyen las tres grandes vertientes tecnológicas en este ámbito. Sin embargo,
no se puede dejar de mencionar el método de modelado paramétrico, que adoptan
algunos programas de diseño.
Los parámetros se refieren a las restricciones, cuyos valores determinan la forma
o la geometría del modelo.
Los parámetros pueden ser numéricos, tales como longitud de una línea o el
diámetro de un círculo, o parámetros geométricos, como la relación de tangencia
entre dos entidades gráficas, así como también el paralelismo, concentricidad,
horizontalidad o verticalidad, entre dos o más formas geométricas.
7
Los parámetros numéricos pueden estar asociados entre sí, a través del uso de
relaciones, lo que les permite captar la intención del diseño.
Figura 2.1 Diseño 3D
En estos últimos años, la mayoría de los paquetes informáticos se están
adecuando para diseñar en 3d (Figura 2.1). El diseño 3d es realmente la actual
tendencia del diseño asistido por computadora. Utilizando el diseño 3-d, los
profesionales del diseño pueden hacer un modelo fiel de su producto, puede
comprender todas las características cualitativas de su aspecto visual. a partir del
mismo, se puede realizar una observación pormenorizada de este modelo, para
identificar y corregir cualquier defecto, antes que el mismo sea aprobado para su
producción.
El diseño asistido por computadora se utiliza en todos los proceso, desde el
concepto hasta la ingeniería de diseño de productos, que involucra la técnica de
validación de diseño, simulación de movimiento, análisis de elementos finitos, etc.
8
estos productos pueden ser utilizados por consumidores finales o utilizados en
otros productos, como partes componentes. Por ejemplo, se puede diseñar un
tornillo en CAD y luego usarlo en un subconjunto mecánico, como puede ser un
planetario, el cual es parte de una máquina de movimiento de suelos.
El proceso de diseño en CAD consiste en cuatro etapas.
1. Modelado geométrico.
Se describe como forma matemática o analítica a un objeto físico, el diseñador
construye su modelo geométrico emitiendo comandos que crean o perfeccionan
líneas, superficies, cuerpos, dimensiones y texto; que dan a origen a una
representación exacta y completa en dos o tres dimensiones. el representado en
línea abarca todas las aristas del modelo que se pueden considerar como líneas
llenas dando como resultado una imagen ambigua ya que algunas veces las
formas son complicadas y para facilitarlo se pueden usar los colores para
distinguir las líneas de las piezas y tener una mejor visualización. Sus estructuras
se representan en 2, 2 ½ y dimensiones. Cuando hablamos de 2 ½ se utiliza la
transformación de la extrusión (sweept), moviendo el objeto de 2-d a lo largo del
eje z.
2. Análisis y optimización del diseño.
Después de haber determinado las propiedades geométricas, se somete a un
análisis ingenieril donde podemos analizar las propiedades físicas del modelo
(esfuerzos, deformaciones, deflexiones, vibraciones). Se disponen de sistemas de
calendarización, con la capacidad de recrear con exactitud y rapidez esos datos.
3. Revisión y evaluación del diseño.
9
En esta etapa importante se comprueba si existe alguna interferencia entre los
diversos componentes, en útil para evitar problemas en el ensamble y el uso de la
pieza. Para esto existen programas de animación o simulaciones dinámicas para
el cálculo de sus tolerancias y ver que requerimientos son necesarios para su
manufactura.
4. Documentación y dibujo (Drafting).
Por último, en esta etapa se realizan planos de detalle y de trabajo. Esto se puede
producir en dibujos diferentes vistas de la pieza, manejando escalas en los dibujos
y efectúa transformaciones para presentar diversas perspectivas de la pieza.
10
3. SOFTWARE`S CAD
3.1 AUTOCAD
Es la última versión de este versátil programa especializado en diseños de
edificaciones. Con el pasar de los años esta aplicación se ha apoderado del
mercado mundial, convirtiéndose así en la herramienta indispensable para todo
aquel arquitecto o ingeniero que desea modelar alguna de sus creaciones.
(Figura 3.1.1)
Figura 3.1.1 Icono de AutoCAD
En este innovador lanzamiento, autodesk ha intentado rescatar todo lo mejor de
sus antiguas versiones potenciándolas aún más y brindando una envidiable gama
de componentes que harán de su trabajo una tarea fácil y sencilla, que requerirá
11
de unos cuantos minutos para su culminación. Aunque la cantidad de recursos
que obtenga del sistema serán realmente altos.
Como casi en todas las versiones la interfaz continua siendo intuitiva y muy
interactiva de manera que no tendrá mayores inconvenientes al usar la aplicación
y cuento con 13 idiomas, español, inglés, francés, italiano, portugués (Brasil),
japonés, chino simplificado, alemán, coreano, ruso, húngaro checo y polaco. Por
ello AutoCAD 2012 una vez más se convierte en el producto preferido por
todos los diseñadores. (Figura 3.1.2)
Figura 3.1.2 Dibujo de una pieza en AutoCAD
12
3.2 BLENDER
Es un programa informático multiplataforma, dedicado especialmente al modelado,
animación y creación de gráficos tridimensionales. (Figura 3.2.1)
Figura 3.2.1 Icono de BLENDER.
El programa fue inicialmente distribuido de forma gratuita pero sin el código fuente,
con un manual disponible para la venta, aunque posteriormente pasó a ser
software libre. Actualmente es compatible con todas las versiones de Windows,
Mac os x, Linux, Solaris, Freebsd e Irix.
Tiene una muy peculiar interfaz gráfica de usuario, que se critica como poco
intuitiva, pues no se basa en el sistema clásico de ventanas; pero tiene a su vez
ventajas importantes sobre éstas, como la configuración personalizada de la
distribución de los menús y vistas de cámara.
Características:
Capacidad para una gran variedad de figuras geométricas, incluyendo
curvas, mallas poligonales, vacíos, nurbs, metaballs.
13
Junto a las herramientas de animación se incluyen cinemática inversa,
deformaciones por armadura o cuadrícula, vértices de carga y partículas
estáticas y dinámicas.
Edición de audio y sincronización de video.
Características interactivas para juegos como detección de colisiones,
recreaciones dinámicas y lógica.
Posibilidades de renderizado interno versátil e integración externa con
potentes trazadores de rayos o “raytracer” libres como kerkythea, yafray o
yafrid.4
Lenguaje python para automatizar o controlar varias tareas.
BLENDER acepta formatos gráficos como tga, jpg, iris, sgi, o tiff. también
puede leer ficheros inventor.
Motor de juegos 3d integrado, con un sistema de ladrillos lógicos. para más
control se usa programación en lenguaje python.
Simulaciones dinámicas para softbodies, partículas y fluidos.
Modificadores apilables, para la aplicación de transformación no destructiva
sobre mallas.
Sistema de partículas estáticas para simular cabellos y pelajes, al que se
han agregado nuevas propiedades entre las opciones de shaders para
lograr texturas realistas.
14
3.3 AUTODESK MAYA.
También conocido como maya, es un programa informático dedicado al desarrollo
de gráficos en 3d, efectos especiales y animación. (Figura 3.3.1)
Figura 3.3.1 Icono de AUTODESK MAYA.
Surgió a partir de la evolución de POWER ANIMATOR y de la fusión de alias y
WAVEFRONT, dos empresas canadienses dedicadas a los gráficos generados
por ordenador. Más tarde silicon graphics (ahora sgi), el gigante informático,
absorbió a alias-wavefront, que finalmente ha sido absorbida por AUTODESK.
Maya se caracteriza por su potencia y las posibilidades de expansión y
personalización de su interfaz y herramientas. MEL (Maya Embedded Language)
es el código que forma el núcleo de maya y gracias al cual se pueden crear scripts
y personalizar el paquete.
El programa posee diversas herramientas para modelado, animación, render,
simulación de ropa y cabello, dinámicas (simulación de fluidos), etc.
Además, maya es el único software de 3d acreditado con un Oscar gracias al
enorme impacto que ha tenido en la industria cinematográfica como herramienta
de efectos visuales, con un uso muy extendido debido a su gran capacidad de
ampliación y personalización.
15
Modelado
Maya trabaja con cualquier tipo de superficie nurbs, polygons y subdivision
surfaces, e incluye la posibilidad de convertir entre todos los tipos de geometría.
Nurbs: son figuras creadas a base de curvas y superficies cuyos componentes
son básicamente los cv’s (control vertex), las isoparms (isoparamétricas) y los
hulls (Loops enteros de isoparms).
Polygons: son los objetos más fáciles de modelar por su falta de complejidad y su
mayor número de herramientas. Sus componentes básicas son las faces (caras),
edges (aristas) y vertex (vértices).
Subdivisiones: son un híbrido entre las nurbs y los polygons. Sin embargo no se
pueden modelar usando ambos estilos a la vez, para ello hay que escoger en qué
modo se desea modelar (standard mode o polygon mode).
Poseen los mismos componentes que las nurbs y los polygons además de un
modo de refinamiento por niveles para obtener mayor subdivisión geométrica y
conseguir así mayor detalle de modelado.
16
3.4 CINEMA 4D
Es un programa de creación de gráficos y animación 3D desarrollado
originariamente para commodore amiga por la compañía alemana MAXON, y
portado posteriormente a plataformas Windows, Linux y Macintosh (OS 9 y
OSX), (Figura 3.4.1).
Figura 3.4.1 Icono de CINEMA 4D.
Crea cualquier modelo 3d de un objeto complejo, es una operación sencilla y
rápida cuando se utilizan las funciones hyper nurbs de CAD; así mismo, la
compatibilidad con formatos dxf, 3ds y vrml para importar y exportar, es total. El
sistema funciona sobre Windows y plataforma Mac.
Al formar parte de la familia nemetschek, allplan tiene una liga directa hacia CAD
lo cuál evita restar calidad en la información de intercambio y promueve la
interacción entre los dos sistemas al momento de diseñar cualquier elemento de
cierta complejidad. CAD cuenta con una infinidad de módulos y aplicaciones
específicas que permiten a los profesionales del sector de la arquitectura, la
ingeniería y la construcción, crear una solución en función de su perfil profesional
particular.
Permite:
17
Modelado primitivas.
Modelado de splines.
Modelado de polígono.
Texturizarían y animación.
Sus principales virtudes son una muy alta velocidad de renderización, una interfaz
altamente personalizable y flexible, y una curva de aprendizaje (comparado con
otros programas de prestaciones profesionales similares) muy vertical; en poco
tiempo se aprende mucho.
CINEMA 4D se destaca por su modularidad.
18
3.5 AUTODESK 3DS MAX 2012.
El nuevo 3DS MAX es una versión mejorada del famoso 3D studio, que ya no sólo
te brinda herramientas para animación, sino que además ofrece una amplia gama
de recursos para trabajar a nivel profesional, de manera que los trabajos muestren
mayor calidad y funcionalidad. (Figura 3.5.1)
Figura 3.5.1 Icono de AUTODESK 3DS MAX 2012.
Proporciona potentes herramientas integradas de modelado, animación,
renderización y composición en 3d que multiplican rápidamente la productividad
de los artistas y diseñadores.
Aunque ambas versiones comparten la tecnología y la funcionalidad básicas, una
ofrece herramientas y experiencias específicas a los desarrolladores de juegos,
realizadores de efectos visuales y diseñadores gráficos, mientras que la otra tiene
características especializadas para los arquitectos, diseñadores, ingenieros y
especialistas en visualización.
Núcleo de gráficos ultra acelerado: incrementos drásticos del rendimiento y la
calidad visual en la ventana gráfica.
19
Texturas procedimentales básicas:
80 texturas procedimentales básicas nuevas para conseguir una gran variedad de
acabados.
Dinámica de cuerpos rígidos mrigid:
EL motor nvidia® physx® le permite crear simulaciones dinámicas de cuerpos
rígidos directamente en la ventana gráfica.
Renderizador iray:
Resultados casi fotorrealistas más previsibles sin preocuparse por los parámetros
de renderización.
Mejoras de desajuste uvw:
Un nuevo método de mapeado para crear mapas uvw mejores en menos tiempo.
Mejoras de pintura y escultura:
Los nuevos pinceles de conformado, transformación y restricción a spline
aumentan el control sobre las pinceladas y sus efectos.
20
3.6 RHINO 4.0 SR9
Es un modelador de nurbs diseñado especialmente para Windows, cuya función
principal es crear, editar, analizar, documentar, animar, renderizar y traducir
curvas de nurbs, así como también superficies y sólidos sin límites de complejidad,
ángulo, graduación o tamaño. De manera que su marco de trabajo es bastante
amplio.
Figura 3.6.1 Icono de RHINO 4.0 SR9
RHINO soporta además mallas poligonales y puntos de referencia que facilitan
aún más los trabajos de diseño 3D. Su sencilla interfaz te permitirá trabajar sin el
uso de manuales o tutoriales, y mucho menos con conocimientos previos. Todos
podemos iniciar nuestras creaciones haciendo bocetos, modelos físicos, dibujos,
usando datos de exploración o tan solo una idea, RHINO nos brinda herramientas
para modelar con mucha precisión nuestros gráficos, así como para documentar
los diseños listos para ser renderizados, animados, analizados, dibujados y
fabricados.
Como se puede observar RHINO 4.0 SR9 es una de las mejores herramientas que
nos brinda Mcneel para modelar o diseñar sin ningún tipo de dificultad.
21
3.7 CIVILCAD
Creado por ARQCOM, es el software diseñado para crear funciones adicionales
que automatizan y simplifican las tareas dentro de autocad® full, bricscad® pro y
zwcad+ 2012, cubriendo diversas necesidades del profesional de la ingeniería civil
y topografía de habla hispana; utilizado por dependencias de gobierno,
constructoras y universidades. (Figura 3.7.1).
Figura 3.7.1 Icono de CIVILCAD.
Con CIVILCAD, puede obtener rápidamente perfiles, secciones, curvas de nivel,
cálculo de volúmenes en plataformas y vialidades, cuadros de construcción,
subdivisión de polígonos, entre otras más de 100 rutinas útiles.
¿CÓMO FUNCIONA?
Se integra a la barra de menú de autocad® full, bricscad® pro y zwcad+ 2012,
ofreciendo cientos de rutinas para agilizar su trabajo. La estructura del menú de
autocad® full, bricscad® pro y zwcad+ 2012 se ha mantenido sin alteración, solo
se han integrado las opciones de civilcad. (Figura 3.7.2).
22
Figura 3.7.2 Barra de menú CIVILCAD.
Además, puede ejecutar estas rutinas al escribirlas en la línea de comando.
¿CUÁLES SON SUS VENTAJAS?
Enfocado a ingeniería civil y topografía hispana.
Disponible para autocad® full 2000 a 2013 32/64, bricscad versión pro y zwcad+
2012.
Fácil de usar, extensa documentación y soporte técnico gratuito.
Módulos opcionales de cálculo de redes de agua potable, alcantarillado,
carreteras SCT, exportación de datos al programa curva masa de la SCT, redes
de alcantarillado pluvial ADS mexicana e interfase para google earth™.
¿QUÉ SON LOS MÓDULOS ADICIONALES?
Consisten en rutinas adicionales que permiten realizar tareas como cálculo de
redes de agua potable y alcantarillado, carreteras SCT, exportación de datos curva
masa al programa SCT 2009, redes de alcantarillado pluvial ADS
mexicana e interfase para google earth™.
23
Si no desea realizar estas rutinas, el módulo topográfico básico es todo lo que
necesita. Si en un futuro decide agregar un módulo adicional esto se puede hacer
reprogramando su licencia USB o clave permanente.
¿QUÉ SON LAS LICENCIAS ADICIONALES?
Una licencia adicional puede ser un candado USB o una clave permanente. El
paquete básico de CIVILCAD ya cuenta con una (1) licencia. Al ser ingresada una
licencia en la computadora, CIVILCAD se activa. Si desea instalar CIVILCAD en
más de una computadora y ejecutar el programa al mismo tiempo, es necesario
adquirir una licencia adicional.
CANDADO USB
En el caso del candado USB, se puede cambiar de computadora a computadora
según el uso. La computadora que tenga conectado el USB tendrá habilitado
CIVILCAD. No nos hacemos responsables por la reposición de licencias.
CLAVE PERMANENTE
Una clave permanente es una cadena de caracteres que, ingresada en el
administrador de licencias CIVILCAD, habilitara el software de manera
permanente. En caso de que se formatee o cambie de computadora, le será
generada una nueva clave.
REQUERIMIENTOS DEL SISTEMA
CIVILCAD no necesita de otros requisitos de equipo de cómputo aparte de los que
ocupa AUTOCAD o BRICSCAD para funcionar correctamente.
Adicionalmente, se sugiere lo siguiente para el óptimo manejo de CIVILCAD:
24
Windows® 95/98/2000, Windows NT, windows me, Windows XP, Windows Vista
o Windows 7 (32 o 64 bits).
AutoCAD® full versión 2000-2013 32/64 bits o cualquiera de sus productos
verticales (como civil 3d, map, architecture, mechanical, electrical, mep, p&id,
plant 3D y structural detailing), bricscad® pro en inglés o español y zwcad+ 2012.
Intel® Pentium® iii 1 ghz o superior, o procesador compatible.
2 Gb de Ram disponibles (recomendado).
100 Mb de espacio en disco duro (mínimo).
Monitor 1024×768 Vga con color verdadero (mínimo).
25
4. CONCLUSIÓN
Los software CAD son una herramienta necesaria para los proyectos de
construcción que podremos llevar a cabo en un futuro y es muy necesario tener un
conocimiento y manejo amplio de ellos.
En este caso, los software´s CAD más sobresalientes para el dibujo en ingeniería
civil son:
AUTOCAD .
El cual se ha ido desarrollando a gran velocidad; ha llegado a un punto de
evolución suficientemente satisfactorio que aporta grandes ventajas en cuanto al
desarrollo de planos
CIVILCAD .
Puede ser de utilidad para aquellas personas que se dedican a la modelación de
gráficos en 3D, ya que su modo de operar es con puntos en coordenadas x, y, z.
26
5. BIBLIOGRAFÍA
Castor.es, ©. (s.f.). Introducción al diseño CAD. Obtenido de http://www.castor.es/intro_cad.html
Licencia Creative Commons Atribución/Compartir-Igual 3.0. (14 de septiembre de 2012). AutoCAD Civil3D. Obtenido de http://es.wikibooks.org/wiki/AutoCAD_Civil3D
robaq. (30 de septiembre de 2010). Automación CAD CAM CNC. Obtenido de http://robaq.blogspot.es/
Rocha, J. (s.f.). autocad. Obtenido de http://docente.ucol.mx/jesus_rocha/autocad.htm
Saavedra, M. C. (7 de abril de 2008). SENCILLAMENTE CIVILCAD. Obtenido de http://civilcad.blogspot.mx/
27