7. Gdzie uzyskuje się największe efekty po wprowadzeniu systemu Cad ?

Największe efekty wprowadzenie systemów CAD uzyskuje się w procesie projektowania. Korzyści jakie może przynieść zastosowanie projektowania wspomaganego komputerowo, wynikają nie tylko z faktu obniżenia kosztów i skrócenia czasu opracowania projektu, ale głównie ze względu na umożliwienie łatwego tworzenia wielu wariantów rozwiązania, automatycznego obliczania cech konstrukcyjnych, a nawet symulacji działania, co ułatwia optymalizacje produktu, a co za tym idzie, redukcję kosztów wytwarzania.

Wpływ projektowania CAD na koszty:

generowane informacje

projektowanie

koszty zmian

zdolność wprowadzenia zmian

T [s]

Wprowadzenie komputerowego wspomagania projektowania , sprawiło że uległa odwróceniu proporcja czasu przeznaczonego na projekt koncepcyjny i projekt techniczny. Zastosowania komputera pozwala na wykorzystanie 75% czasu na pracę koncepcyjna.

8. Jakie dane wczytuje się do programów komputerowych dla odwzorowania terenu ?

Numeryczny model terenu (NMT) – to matematyczne odwzorowanie na komputerze powierzchni rzeczywistego przebiegu terenu. Jest on budowany z numerycznie przedstawionych pojedynczych punktów terenu na podstawie współrzędnych przestrzennych (x, y, z) , tworzony jest matematyczny model powierzchni topograficznej.

Metody tworzenia numerycznego modelu:

• -metoda przekrojów poprzecznych;

• -metoda linii charakterystycznych;

• -metoda siatek regularnych;

• -metoda punktów rozproszonych;

Zatem do programu komputerowego musimy wprowadzić współrzędne punków, liczba wprowadzanych współrzędnych zależy od rodzaju metody (metoda linii charakterystycznych 2 współrzędne (x,y), metoda siatek 1 współrzędna (y). Rzędna wysokościowa dowolnego punktu jest wyznaczana na podstawie interpolacji rzędnych punktów węzłowych.

9.Podaj dokładność technik pomiaru współrzędnych punktu przy zastosowaniu systemu GPS?

W zależności od uzyskiwanej dokładności techniki GPS można podzielić na :

Nawigacyjne( absolutne) :

-zastosowanie jednego odbiornika GPS daje dokładności położenia 3D rzędu 10 – 15 mm;
Techniki DGPS ( Differential GPS):

– polega głównie na korygowaniu pomiarów absolutnych, wykonywanych przez odbiornik będący w ruchu za pomocą poprawek otrzymywanych ze stacji referencyjnej w punktach o znanych współrzędnych. Dokładność metody 0,5-2mm.

Techniki z użyciem co najmniej paru precyzyjnych odbiorników GPS:

-Techniki statyczne – długość sesji obserwacyjnej minimum 45min, dokładność metody 3-5mm.

-Techniki Rapid Static (Fast Static) – dające dokładność wyznaczania pozycji rzędu 5 – 10mm, przy odległości do 15 km i długości sesji obserwacyjnych od 5 do 10 mm ;

-Techniki pseudokinematyczne – dokł.5-10 mm uzyskiwana w ciągu kilku minut;

-Techniki częściowo – kinematyczne – „stop and go” – o dokładności rzędu 1 – 2 cm, możliwej do uzyskania już po 1-2 min;

- Techniki kinematyczne – wyznaczanie pozycji anteny może następować kilka razy na sekundę;

10. Od czego zależy dokładność techniki fotogrametrii?

Dokładność techniki fotogrametrii zależy od zastosowanej techniki rejestracji:

a) rejestracja fotograficzna – przy inwentaryzacji na dużych obszarach stosuję się nadal zdjęcia lotnicze (wystarczająca dokładność przy niewielkich kosztach pozyskania ). Konstrukcja kamer lotniczych ulega znacznym zmianom podnoszącym jakość rejestracji m.in. wprowadzono urządzenie do stabilizacji osi kamery w czasie lotu oraz urządzenie do liniowej kompensacji rozmazania obrazu;

b) wykorzystanie techniki GPS – pozwoliło na zwiększenie precyzji nawigacji samolotu i realizację zdjęć celowanych co ogranicza liczbę wykonywanych zdjęć oraz umożliwia wykonywanie całych sekcji ortofotomap z pojedynczych zdjęć (osnowa polowa – 4 punkty);

c) rejestracja obiektów ze stanowisk naziemnych – tradycyjne kamery pomiarowe, które dzięki precyzji i stosowaniu niskoczułych materiałów negatywowych pozwalają na uzyskanie najwyższych dokładności pomiarowych;

d) rejestracja kamerami CCD - zakres tej techniki jest związana z rozdzielczością matryc CCD. Zaletą tej techniki jest bezpośrednie przesyłanie obrazów do cyfrowych stacji lub specjalnych systemów analizujących. Technika ta będzie w przyszłości główną techniką rejestracji, dzięki rozwojowi elektroniki;

O finalnej dokładności opracowania fotogrametrycznego ze zdjęć lotniczych decydują:

• -błędy identyfikacji;

• -skala zdjęć lotniczych;

• -jakość fotograficzna obrazu;

• -dokładność osnowy polowej;

• -precyzja instrumentu;

• -korekta błędów systematycznych;

11. Czym kierować się przy wyborze programu komputerowego wspomagającego proces projektowania geometrycznego dróg?

Czynniki wpływające na wybór oprogramowania:

• potrzeby – najczęściej wykonywany typ projektów (autostrady, drogi niższych klas, ulice, czy projekty nowych tras czy modernizacje), gdyż nie ma programów absolutnie uniwersalnych;

• jednorodność podstawowego programu CAD – najlepiej aby we wszystkich pracowniach był ten sam program, ułatwi to transfer danych;

• fundusze – globalna ocena kosztów;

• pracownicy – jeżeli grupa jest mała i obyta z komputerowym projektowaniem, można zaryzykować kupno jakieś nowości;

• dostosowanie programów do warunków polskich – najlepiej to dostarczenie przez producenta programu dopasowanego do polskich norm, minimum to możliwość ich utworzenia przez użytkownika;

• wyposażenie programu w drobiazgi – np. biblioteki typowych elementów, ustawienia form opisów (kołka hektometrów, kreskowanie skarp);

• szkolenie pracowników – jest elementem często nie zauważalnym, lecz im szybciej pracownik opanuje program tym większe będą korzyści z jego stosowania;

• h)pomoc techniczna – istotne jest czy można uzyskać wsparcie i na jakich warunkach. Czy pomoc jest dostępna po polsku czy po angielsku poprzez email;

12. Na czym polega projektowanie trasy z wykorzystaniem składania z elementów?

Przy projektowaniu trasy i niwelety mamy do dyspozycji jedną z trzech metod :

• klasyczna (wierzchołkową) – oś definiuję się wskazując położenie kolejnych wierzchołków, w które następnie wpisuje się krzywe, metoda najczęściej stosowana;

• polinomialną – program aproksymuje wskazane punkty wielomianami sklejanymi;

• składania z elementów – oś składa się z obiektów o zadanych stopniach swobody;

Metodę składania z elementów stosuje się najczęściej do projektowania:

• - dróg o ciągłej krzywiźnie ( drogi szybkiego ruchu, łącznice);

• - dróg modernizowanych;

Podstawowymi elementami za pomocą których definiuję się oś , są odcinki o stałej krzywiźnie, a więc prosta lub łuk kołowy, ich długość nie jest określona. Podstawowe elementy mogą być zdefiniowane jako:

• stałe- jednoznaczne położenie;

• obrotowe – zdefiniowany punkt przez który muszą przechodzić;

• buforowe – ich położenie jest zdefiniowane tylko przez wskazanie elementu poprzedzającego i następnego, do których się dopasowują;

Elementy w zależności od rodzaju i typu mogą być definiowane na różne sposoby:

a) elementy stałe:

• Przez dwa punkty;

• Przez punkt i kierunek;

b) elementy obrotowe:

• Przez punkt;

• Przez punkt i promień;

c) elementy buforowe – definiowana jest tylko krzywizna elementu;

Ważne (Gondek lubi takie dawać, co się stanie – jak się stanie ):

Aby program mógł odpowiednio złożyć oś drogi , musi być ona jednoznacznie zdefiniowana:

• - nie może być przesztywniona (nie mogą być obok siebie 2 elementy stałe);

• -nie może być zbyt swobodna (nie mogą obok siebie występować 2 elementy buforowe);

Ogólna zasada składania osi z elementów jest taka:

Metoda polega na tym, że program zaczyna zawsze działanie od pierwszego napotkanego elementu stałego. Poczynając od niego program wyszukuje najbliższe elementy obrotowe i dopasowuje je tak , by można było wpisać zdefiniowane między elementy klotoidy. Dopasowany element obrotowy staje się elementem stałym (do niego możemy doklejać następne). W przypadku napotkania elementu buforowego, program wyszukuje najbliższy za nim element stały. Poczynając od niego cofa się ,usztywniając napotkane elementy obrotowe. W ten sposób doprowadza do usztywnienia obu części osi wokół elementu obrotowego – można go docisnąć do elementów sąsiednich.

Typowa kombinacja elementów:

• Stały - buforowy – stały – element buforowy zostanie dopasowany do elementów stałych;

• Stały- obrotowy – obrotowy – buforowy – stały – elementy obrotowe zostaną kolejno dopasowane do pierwszego elementu stałego, ich położenie zostanie ustalone, a element buforowy zostanie dopasowany do dwóch elementów stałych;

SAMIKA PDF 13-17

18. Na czym polega projektowanie trasy z wykorzystaniem składania z elementów o zadanych stopniach swobody?

Kafat ma to pyt już opracowane :P

19. Podaj kiedy nie opłaca się wprowadzać systemów CAD?

- przy pracach projektowych niepodatnych (bądź mało podatnych) na wspomaganie

- gdy nie zakłada się wprowadzania dużej liczby poprawek i częstej aktualizacji, lub gdy rysunki nie będą podstawą dla nowych projektów przy wysokim konwersie dokumentacji

- przy sporadycznym tworzeniu projektów

19. Które z etapów komputerowego wspomagania projektowania dróg mają wpływ na dokładność projektu?

Chodzi tu oczywiście o NMT, tylko nie wiem co tu opisywac? Czy sposoby tworzenia modelu terenu czyli opis tych wszystkich metod (strona 12 w pliku KTP-cz2): Metoda przekrojow poprzecznych, linii charakterystycznych, siatek regularnych, pktow rozproszonych. Czy tez sposoby wprowadzenia nmt do komputera ( strona 15 w pliku KTP-cz2) Wg mnie chodzi jednak o wypisane wlasnie wad i zalet tych metod

19. Podaj informacje potrzebne programowi komputerowemu do wygenerowania przekrojów poprzecznych.

Przekroje poprzeczne – tok postępowania

• Należy wygenerować przed niweletą przekroje terenu (pow. Terenu, trasa) oraz ich przejrzenie jak teren wygląda w osi zaprojektowanej trasy – pomaga w zaprojektowaniu niwelety

• Zdefiniowanie przekrojów normalnych dla odcinków prostych

• Przypisanie przekrojów normalnych do poszczególnych odc. Drogi

• Zdefiniowanie przechyłki na łukach

• Ustalenie sposobu kształtowania ramp

• Jeżeli mamy wszystko to program generuje przekrój poprzeczny z korpusem projektowanej drogi /wcześniej zdefiniowana niweleta/

19. Która metoda tworzenia numerycznego modelu terenu (NMT) jest najlepsza i dlaczego?

Wg mnie jest to najlepsza metoda pomimo ogromu danych jakie musimy wprowadzic ( 3 wspolrzedna dla każdego pkt, a w innych metodach prawie zawsze 2 ) to wygenerowany teren najlepiej odwzorowuje rzeczywistość. Zadajac niewielka max wartość boku trojkata możemy uzyskac bardzo dokładny model terenu

metoda punktów rozproszonych

W tej metodzie wprowadzane są punkty w sposób losowy, a więc NMT=(x,y,z). Do poszukiwania rzędnej dowolnego punktu P(x,y) stosuje się dwa sposoby:

przy pomocy równań powierzchni II-go stopnia

Do określenia rzędnej punktu P(x,y) poszukuje się wszystkich punktów P_i leżących wewnątrz obszaru leżącego dookoła punktu P(x,y). Punkty P_i tworzą powierzchnię II-go stopnia a po wyznaczeniu współczynników równania tej powierzchni rzędne punktów P(x,y) można wyznaczyć wprost z tego równania

przy pomocy płaszczyzn trójkątnych

Punkt P(x,y) zawiera się w trójkącie utworzonym z trzech sąsiednich punktów. Rzędną tego punktu oblicza się poprzez interpolację rzędnych punktów będących wierzchołkami trójkąta.

Wady: - pracochłonne przeszukiwanie zbioru danych dla wyboru punktów do interpolacji - konieczność wprowadzania trzech współrzędnych dla każdego punktu - problem doboru trójkąta

Zalety: - losowe rozmieszczenie punktów - przydatne do obliczeń robót ziemnych

23. Jakie wady tradycyjnego zdjęcia są wyeliminowane przy zastosowaniu ortofotografii ?

Orotofotografia cyfrowa – przetwarzanie oryginalnego zdjęcia (zapisanego w postaci cyfrowej) na obraz ortogonalny. Proces ten koryguje błędy nie pionowości zdjęcia oraz wpływu deniwelacji terenu. Przetwarzanie takie jest realizowane na fotogrametrycznych stacjach roboczych i nie przekracza zwykle 1 godziny.

24. Czy zdjęcia satelitarne zastąpią zdjęcia lotnicze przy pozyskiwaniu informacji o terenie z zastosowanie techniki fotogrametrii?

O przewadze zdjęć satelitarnych nad zdjęciami lotniczymi świadczą następujące cechy zdjęć satelitarnych:

• Satelita przechodzi zawsze przez dany obszar w tym samym czasie lokalnym, co umożliwia obrazowanie terenu w porównywanych warunkach oświetleniowych (porusza się po orbitach heliosynchronicznych);

• Uzyskiwana precyzja pomiaru pozwala dla drobniejszych skal opracowywać obrazy bez znajomości tzw. fotopunktów;

• Systemy charakteryzują się zdolnością rozróżniania wielkości odbicia obiektów naziemnych;

• System pozwala wybrać z danej orbity tylko interesujące nas obszary (np. nie pokryte chmurami) jest to tzw. wychylenie systemu;

• Na orbicie będą umieszczane kolejne satelity co zwiększy żywotność systemu do wielu lat;

Te zalety systemów satelitarnych świadczą o ich przewadze nad zdjęciami lotniczymi.

25. Jak dokładność NMT wpływa na dokładność projektu drogowego i czy można wyeliminować ten wpływ?

Dokladnosc odwzorowania NMT jest bardzo wazna przy projektowaniu przebiegu drogi. Dokładność odwzorowania nmt wpływa m In na kształt projektowanej niwelety a przede wszystkim na wielkość szacowanych robot ziemnych !

26. W jaki sposób wykonywany jest profil terenu przy wykorzystaniu CAD’a?

W kółko Macieju to samo…. Wg mnie to SA znow sposoby generowania nmt ….

27. Jakie znasz skróty określające różne aspekty komputerowego wspomagania wytwarzania i co one oznaczają?

CAD (Computer Aided Design) – komputerowe wspomaganie procesu projektowania

CAE (Computer Aided Engineering) – konstruowanie wspomagane komputerowo, dotyczy zarówno tworzenia projektu jak i analizy kosztów, planowania produkcji, specyfikacje materiałów

CAM ( Computer Aided Manufacturing)

CAP (Computer Aided Planning) – wykorzystanie komputerów w procesie przygotowania wytwarzania

CAQ ( Computer Aided Quality Control)

CAT (Computer Aided Testing)

CIM ( Computer Integrated Manufacturing)

28. Na czym polega i co umożliwia „otwarta struktura” AutoCAD’a?

Auto CAD posiada otwartą strukturę, dzięki czemu możliwa jest samodzielna rozbudowa programu i dopasowanie go do własnych potrzeb. Bazy danych użytkownika są oddzielone od baz danych programu dzięki temu przy aktualizacji programu są automatycznie przejmowane do nowej wersji. Przy pracy w zespole projektantów lub przy konieczności zainstalowania programu na innym komputerze możliwe jest przenoszenie obiektów użytkownika między komputerami. Obecnie możliwości Auto CADa są nieokreślone. W najnowszych wersjach wprowadzono wiele udogodnień, które działają na korzyść programu. Prosta edycja, możliwość kompatybilności z innymi programami. Otwieranie różnych formatów plików w jednym programie.

29. Rozszyfruj skrót CAD i w jakiej fazie projektowania znajduje zastosowanie?

CAD – Computer Aided Design – komputerowe wspomaganie procesu projektowania. Program znajduję zastosowanie zarówno w fazie wstępnej, gdy projekt jest dopiero tworzony, jak i w fazie końcowej, gdy potrzebne są korekty. Zaletami CADa jest więc jego wszechstronność w postaci edytowania danych. Efekty stosowania systemu CAD są jakościowe i ilościowe.

JAKOŚCIOWE:

• odciążenia konstruktora od prac rutynowych i nietwórczych

• wzrost jakości i poprawności dokumentacji (większa dokładność i przejrzystość) oraz łatwe jej aktualizowanie i odtwarzanie

• wprowadzenie do obliczeń konstrukcyjnych metod wymagających zastosowanie technik numerycznych (MES)

• możliwość wielokryterialnej optymalizacji konstrukcji prowadzącej do podniesienia stopnia bezpieczeństwa, niezawodności i jakości.

• umożliwienie korzystania z już istniejących rozwiązań projektowych wskutek korzystania z komputerowych baz danych, co skraca czas opracowywania projektu

• szybkie i łatwe (bez opuszczania stanowiska pracy) wykorzystanie przez projektanta obszernego zbioru (baz danych, informacji technicznych, naukowych i ekonomicznych)

• możliwość symulacji

• łatwość współpracy z innymi firmami dzięki zapisowi konstrukcji na nośniku magnetycznym w istniejących standardach technicznych (przedsiębiorstwa wręcz wymagają od partnerów stosowanie CAD)

• umożliwienie podejmowania zadać złożonych, niemożliwych prawie do wykonania bez użycia komputera

• wzrost komfortu pracy projektanta, dzięki wyeliminowaniu tradycyjnych uciążliwych narzędzi (ołówek, tusz)

ILOŚCIOWE

• jednorazowa redukcja zatrudnienia w chwili wprowadzenia systemu (dotyczy głównie średniego personelu technicznego)

• zwiększenie efektywności prac projektowych

• zmniejszenie pracochłonności, czasu i kosztów opracowania konstrukcji

• skrócenie czasu i obniżenie kosztów emisji dokumentacji

• zmniejszenie nakładów na wprowadzenie poprawek oraz na modyfikację projektu

• zmniejszenie nakładów na wyszukiwanie informacji

30. Na jakie przeszkody może trafić inżynier przy wprowadzaniu komp. wspom. w swojej pracy?

bariera ekonomiczne – zwłaszcza dla małych firm zakup i wdrożenie CAD jest najczęstszym i zwykle najtrudniejszym problemem; rozwiązaniem może być zakup na kredyt lup leasing

bariera psychologiczna – wynika z braku świadomości celu komputeryzacji oraz poczucia zagrożenia ( np. utratą pracy), braku natychmiastowych efektów, tradycjonalizmu; Opór pracowników może doprowadzić do wydłużenia czasu przeznaczonego na wdrożenie CAD i niskiej skuteczności szkolenia kadry.

bariera organizacyjna – polega na trudności „wbudowania” systemu do istniejącej organizacji bez konieczności wprowadzania generalnych zmian

bariera kadrowa – brak pracowników posiadających umiejętność obsługi chociażby komputera, nie mówiąc już o specjalistycznym oprogramowaniu

31. W jaki sposób rzeźba terenu jest odwzorowana w komp. co jest warunkiem odwzorow terenu?

Wszystko dzieje się za pomocą NMT, czyli numerycznego modelu terenu. Jest to matematyczne odwzorowanie na komputerze powierzchni rzeczywistego przebiegu terenu. Jest on budowany z numerycznie przedstawionych pojedynczych punktów terenu na podstawie współrzędnych przestrzennych (x, y, z) , tworzony jest matematyczny model powierzchni topograficznej.

Mamy kilka metod tworzenia NMT:
-metoda przekrojów poprzecznych

-metoda linii charakterystycznych

-metoda siatek regularnych

-metoda punktów rozproszonych

Co jest warunkiem odwzorowania terenu?
Aby stworzyć NMT trzeba wprowadzić go do komputera poprzez:
podkład mapowy (ręcznie, skanowanie mapy, digitalizacja mapy)
z pomiarów geodezyjnych (użycie GPSa)
wykorzystanie techniki fotogrametrii.

Aby model był dokładniejszy wszystko zależy od tego, jak dokładnie wprowadzimy go do komputera. Jeżeli jest to podkład mapowy, zależy to od jego jakości.

32. Czy dokładność określania pozycji w systemie gps zależy od zastosowania metody czy jest ona porównywalna z dokładnością met. geodezyjnych ?

TAK, zależy od metody ponieważ wiąże się to z ilością odbiorników GPS i ilością wykorzystanych satelit. Metoda absolutna (nawigacyjna) wykorzystuje tylko jeden odbiornik. Pozwala to na osiągnięcie dokładności rzędu 100-150m. Metoda względna (różnicowa) wykorzystuje dwa lub więcej odbiorników. Daje to możliwość osiągnięcia większej dokładności pomiarowej i eliminacje błędów takich jak: błąd współrzędnych satelity, błąd zegara satelity, błąd refrakcji jonosferycznej i troposferycznej.

Technika GPS jest dokładniejsza od metod geodezyjnych (pierwotnych), lecz obecnie GPS znalazł zastosowanie w tych metodach ponieważ idealnie nadaje się do zakładania osnów szczegółowych oraz wykonywania pomiarów terenowych dla celów opracowania podkładów mapowych, tyczenia oraz inwentaryzacji tras drogowych, kolejowych i wodnych;

33. Odwzorowania :

Odwzorowanie walcowe - to odwzorowanie geograficzne, w którym kula ziemska jest rzutowana na powierzchnię boczną walca, która jest następnie rozwijana do płaszczyzny.

Zalety:

• wygodny prostokątny kształt mapy;

• wiernokątność, gdyż równoleżniki i południki tworzą kąty proste;

Wady:

• duże deformacje w obszarach podbiegunowych, które często nie mogą w ogóle zostać przedstawione;

Odwzorowanie stożkowe - to odwzorowanie geograficzne, w którym kula ziemska jest rzutowana na powierzchnię boczną stożka, która jest następnie rozwijana do płaszczyzny. Stożek jest ułożony tak, że jego wierzchołek znajduje się nad pewnym punktem, np. jednym z biegunów i styka się (w tym wypadku) z kulą ziemską na pewnym równoleżniku. Najmniejsze deformacje uzyskuje się w okolicach równoleżnika który przylega do stożka, okolice przeciwnego bieguna w ogóle nie pojawią się na mapie.

Odwzorowanie płaszczyznowe - odwzorowanie , w którym kula ziemska jest rzutowana na płaszczyznę. Punkt styku między kulą ziemską a płaszczyzną może być wybrany dowolnie i deformacje będą najmniejsze w okolicy tego punktu. Największe deformacje pojawią się więc na drugiej półkuli, która teoretycznie nie powinna być nawet pokazana;