سالیدورک چیست؟

سالیدورک یک نرم افزار طراحی به کمک کامپیوتر است که به منظور ترسیم، طراحی و مونتاژ مدل‌های سه‌بعدی از قطعات مکانیکی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

این نرم‌افزار از محبوبیت بالایی نزد مهندسان مکانیک و کارشناسان فعال در حوزه‌های طراحی مکانیکی برخوردار است.

در این مقاله قصد داریم به معرفی قابلیت‌ها، کاربردها، مراحل نصب، رابط کاربری و برخی از ابزارهای نرم افزار سالیدورک می‌پردازیم.

تا انتها این مقاله همراه فرگاه دیزاین باشید.

نرم افزار سالید ورک چیست ؟

نرم افزار سالیدورک یا «سالیدورکس» (SolidWorks)، یک نرم‌افزار طراحی به کمک کامپیوتر (CAD) و مهندسی به کمک کامپیوتر (CAE) است.

این نرم‌افزار، امکان طراحی و تحلیل مدل‌های سه‌بعدی از قطعات و تجهیزات مکانیکی را فراهم می‌کند.

قابلیت‌های فراوان SolidWorks، باعث صرفه‌جویی در زمان و هزینه می‌شود.

مهندسان می‌توانند با استفاده از این قابلیت‌ها و بدون ساخت نمونه‌های واقعی، محدودیت‌ها و ایرادات طراحی خود را مورد ارزیابی و بهینه‌سازی قرار دهند.

نرم افزار سالیدورکس، کاربرد بسیار گسترده‌ای صنایع مختلف نظیر خودروسازی و ساخت تجهیزات پزشکی دارد.

امروزه، میلیون‌ها مهندس در حوزه‌های متعدد از قابلیت‌های این نرم‌افزار برای ساخت مدل‌های ساده تا پیشرفته بهره می‌گیرند.

به طور کلی، ایجاد هر شکل سه‌بعدی دلخواهی با Solidworks ممکن است.

سازنده و توسعه دهنده سالیدورک کیست؟

نرم افزار Solidworks، تحت مالکیت شرکت فرانسوی «داسو سیستمز» (Dassault Systèmes) یا 3ds قرار دارد.

این شرکت، توسعه دهنده نرم افزار معروف «کتیا» (CATIA) است. این نرم افزار در سال 1995 میلادی (۱۳۷۴ شمسی)، توسط گروهی از مهندسان تحت مدیریت «جان هیرشتیک» (Jon Hirschtick) ساخته شد.

در تصویر زیر، رابط کاربری اولین نسخه نرم افزار سالیدورک را نمایش می‌‌دهد.

در سال 1997 میلادی (۱۳۷۶ شمسی)، داسو سیستمز، این نرم‌افزار را خریداری کرد.

نرم افزار SolidWorks، امروزه به عنوان یکی از محبوب‌ترین و قدرتمندترین ابزارهای حوزه طراحی مهندسی شناخته می‌شود.

کاربردهای سالیدورک

با کمک سالیدورک به راحتی می توان نقشه های دوبعدی از اجسام ترسیم کرده و آنها را مدل کرد.

در واقع می توان بدون درگیری با محاسبات مورد نیاز نقشه کشی صنعتی، شکل خود را ساخت و با استفاده از محیط طراحی نما و نقشه، سه جهت شکل خود را استخراج کرد.

نرم افزار solidworks امکانات و ابزار های زیادی برای کارهایی مانند مدل سازی و عملیات ورق کاری، جوش کاری، ریخته گری، قالب سازی، تزریق پلاستیک، جوش دادن قطعات و همچنین تحلیل تنش و مدلسازی رفتار و مقاومت قطعه تحت بارگذاری های گوناگون دارا می باشد.

ویژگی اصلی این نرم افزار عبارتند از:

• سهولت کاربری و آموزش در مقایسه با سایر نرم‌افزارهای CAD
• سرعت بالاتر نسبت به سایر نرم‌افزارها
• قابلیت ارتباط با تمامی نرم‌افزارهای ماشین کاری (edge cam, master cam, power mill…) و نرم‌افزارهای تحلیل (Ansys, Adams, Abaqus, Cosmos…)
• فعالیت بهتر و سریع تر.
• امکان معادله‌نویسی (Equation) بین پارامترها و انداز‌ه‌های مختلف در مدل
• امکان استفاده از جداول طراحی (Design Table) به منظور برقراری ارتباط بین اندازه‌ها و معادلات در محیط excel
• کاربرد آسان SolidWorks در نقشه و طرح های پیچیده با هزاران عامل.
• امکان ایجاد نماهای انفجاری (exploded view) و تهیه فیلم و انیمیشن از مدل انفجاری در طی مونتاژ یا دمونتاژ شدن مدل

نرم افزار سالیدورک برای رشته های درسی زیر بسیار مفید و کاربردی و یادگیری آن کاملا ضروری است:

• رشته مهندسی مکانیک گرایش جامدات
• مهندسی مکانیک گرایش ساخت و تولید
• شرکت هایی که در حوزه تولید قطعات خودرو فعال هستند
• کسانی که علاقه مند به طراحی سه بعدی مکانیکی می باشند.
• رشته مهندسی صنایع
• رشته مهندسی پزشکی گرایش بیومکانیک
• نقشه کشی صنعتی

استفاده از نرم افزار سالیدورک در کارخانجات تولید قطعات خودرو و ماشین آلات و همچنین در خیلی از موارد توسط افرادی که کار نقشه کشی صنعتی و همچنین طراحی مدل های چند بعدی انجام می دهند، رواج دارد. به طور خلاصه می توان گفت در بازار ساخت و تولید استفاده از نرم افزار سالیدورک جایگاه ویژه ای در میان مهندسان دارد.

مدلسازی در سالیدورک

سالیدورک، یک نرم‌افزار مدلسازی جامد است. این نرم‌افزار، از رویکرد پارامتری مبتنی بر ویژگی برای ایجاد مدل‌ها استفاده می‌کند. مدلسازی پارامتری، معمولا به منظور ساخت اسمبلی (مجموعه‌ای از چند قطعه) مورد استفاده قرار می‌گیرد.

پارامترها، محدودیت‌هایی هستند که شکل و هندسه مدل را تعیین می‌کنند.

محدودیت‌های مدل می‌توانند به صورت عددی (طول خط، قطر دایره و غیره) باشند یا به صورت هندسی (مماس، موازی، هم‌مرکز و غیره) تعریف شوند.

مدلسازی در سالیدورکس معمولا با رسم یک طرح دوبعدی و گسترش آن در بعد سوم صورت می‌گیرد.

شبیه سازی و تحلیل در سالیدورک

یکی از قابلیت‌های کاربردی سالیدورکس (نسخه حرفه‌ای و ویژه)، شبیه‌سازی رفتار مدل تحت شرایط مختلف است.

به عنوان مثال، به منظور تشخیص ضعف‌های ساختاری یک قطعه، مهندسان می‌توانند از ابزارهای تحلیلی قدرتمند این نرم‌افزار استفاده کنند.

مبنای تحلیل‌های مدل‌های نرم افزار SolidWorks روش های المان محدود است. این تحلیل‌ها به صورت خطی، غیرخطی، استاتیک و دینامیک انجام می‌گیرند.

قابلیت های تحلیلی سالیدورک عبارت هستند از:

• تحلیل‌های استاندارد
  • استاتیک
  • خستگی
  • حرکت
  • روندیاب
• تحلیل‌های حرفه‌ای
  • کمانش
  • فرکانس
  • حرارتی
  • بهینه‌سازی
  • توپولوژی
  • بررسی اتصالات جوشی و پیچی
  • مخزن فشار
  • آزمایش سقوط
  • مدلسازی فرعی
  • ساده‌سازی دوبعدی
  • مدیریت حالت بار
  • حرکت مبتنی بر رویداد
• تحلیل‌های ویژه
  • غیرخطی
  • ارتعاش تصادفی
  • دینامیک
  • کامپوزیت

رندرینگ در سالیدورک

رندرینگ، یکی دیگر از قابلیت‌های حرفه‌ای و ویژه سالیدورکس است. با استفاده از قابلیت‌های رندرگیری این نرم‌افزار، امکان گرفتن خروجی‌‌های تصویری باکیفیت و نزدیک به واقعیت از مدل فراهم می‌شود.

اعمال نور، بافت و بازتاب دقیق به مدل، از جمله تنظیمات مربوط به رندرینگ هستند. 

SolidWorks Visualize، به عنوان یک نرم‌افزار مستقل یا ترکیب شده با نسخه مادر، وظیفه رندرینگ مدل را بر عهده دارد.

قابلیت های اختصاصی سالیدورک

برخی از قابلیت‌های اختصاصی نرم افزار SolidWorks عبارت هستند از:

• پرینت سه‌بعدی
  • ابزارهای مفید برای تسریع فرآیند ساخت نمونه‌های اولیه محصول
• قطعات انعطاف‌پذیر
  • ایجاد قطعه‌های منعطف برای مشاهده عملکرد آن‌ها در یک اسمبلی
• قطعات جوش‌خورده
  • شبیه‌سازی اتصال سازه‌ها و قطعات با جوش، صفحه و واشر
• ورق فلزی
  • تبدیل یک قطعه جامد سه‌بعدی به ورق فلزی
• طراحی قالب
  • طراحی قطعات قالب‌بندی شده و ابزارکاری مورد نیاز
• اتوماسیون طراحی
  • تکرار تمام عملیات‌های طراحی با کلیک بر روی یک گزینه
• متره و برآورد
  • تخمین هزینه یک قطعه، اسمبلی یا محصول نهایی

طراحی دوبعدی و سه بعدی در سالیدورک

فرآیند طراحی مقاطع دوبعدی در سالیدورکس، بسیار ساده و کاربرپسند است. با استفاده از ابزارهای موجود، المان‌های نقشه تنها در چند ثانیه کنار یکدیگر قرار می‌گیرند. این ویژگی، بهره‌وری فرآیند طراحی سه‌بعدی را نیز افزایش می‌دهد.

از المان‌ها و عملکردهای دوبعدی SolidWorks می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• المان‌های دوبعدی
  • خط
  • دایره
  • منحنی
  • مستطیل
  • کمان
  • بیضی
  • متن
  • حفره
  • چندضلعی
• عملکردهای دوبعدی
  • برش
  • آفست
  • انعکاس
  • آرایه خطی و دایره‌ای
  • جابجایی
  • کپی
  • بزرگ/کوچک کردن
  • کشیدن
  • دوران

با وجود پیچیدگی‌های معمول در طراحی مدل‌های پیشرفته، طراحی سه‌بعدی مدل‌های ابتدایی تا متوسط در SolidWorks، بسیار ساده‌تر از نرم‌افزارهای رقیب است.

کاربرد سالیدورک چیست؟

سالیدورکس، یکی از پرکاربردترین نرم‌افزارهای طراحی به کمک کامپیوتر است. این نرم‌افزار، 12 درصد از بازار نرم‌افزارهای CAD را در اختیار دارد. برخی از حوزه‌های کاربرد SolidWorks عبارت هستند از:

• هوافضا
• تجهیزات نظامی
• خودروسازی
• حمل و نقل
• ماشین‌کاری
• ساخت تجهیزات سنگین
• طراحی قالب و ابزار
• محصولات مصرفی
• الکترونیک
• ورق‌کاری
• کارخانه‌های فرآیندی
• تجهیزات نیروگاهی
• عمران
• تجهیزات پزشکی
• طراحی محصول
• خدمات مهندسی

صنایع و حوزه‌های کاربرد سالیدورک، بسیار گسترده هستند.

با این وجود، معمولا مهندسان مکانیک و برق در گرایش‌های مختلف، از قابلیت‌های این نرم‌افزار بهره می‌گیرند.

بازار کار نرم افزار سالیدورک

امروزه، فعالیت‌ها و فرآیندهای موجود در اغلب حوزه‌ها، با استفاده از کامپیوتر و نرم‌افزارهای تخصصی انجام می‌‌گیرند.

از این‌رو، یادگیری نرم‌افزارهای تخصصی هر حوزه می‌تواند زمینه‌ساز آشنایی با فرصت‌های شغلی مختلف باشد.

نرم‌افزار سالیدورک، یکی از بهترین نرم‌افزارهای طراحی، تحلیل و تولید به کمک کامپیوتر است.

مهندسان آشنا به سالیدورک می‌توانند در صنایع معرفی شده در بخش قبلی مشغول به کار شوند.

البته مانند هر مهارت دیگری، کسب درآمد از نرم افزار SolidWork نیز به تسلط کافی نیاز دارد.

این تسلط با یادگیری اصولی نرم‌افزار توسط منابع آموزشی معتبر و کاربردی فراهم می‌شود.

در بخش‌های بعدی، به معرفی برخی از بهترین منابع یادگیری سالیدورکس خواهیم پرداخت.

تفاوت سالیدورک با اتوکد

اتوکد اولین نرم افزار طراحی چند بعدی قابل اجرا بر روی کامپیوتر بوده است.

 اتوکد نرم افزار بسیار مهمی است و حتی این نرم افزار جز دروس تخصصی برخی از رشته های مهندسی نیز می باشد. در اتوکد طراحی دو بعدی کامپیوتری جایگزین طراحی سنتی و دستی شد.

تا قبل از ورود سالیدورک به بازار بخش بسیار زیادی از مهندسین از نرم افزار اتوکد استفاده می کردند، اما با ورود سالیدورک، طراحی سه بعدی متحول گردید و بسیاری از مهندسین به این نرم افزار روی آوردند.

نرم افزار سالیدورک

• امکان مدلسازی سه بعدی پیشرفته را دارد.
• امکان مدلسازی ورقکاری را دارد.
• امکان رندرینگ پیشرفته را دارد.
• امکان تایید صحت طراحی قطعه را دارد.
• دارای ماژول اختصاصی برای انیمیشن و مکانیسم است.
• در اصل در رشته مهندسی مکانیک به کار می رود.
• دارای ماژول واقعیت مجازی است.
• فاقد نسخه ی رایگان است.
• منحنی یادگیری سریع تری دارد.
• پایگاه کاربری متوسطی دارد.
• ماژول اختصاصی برای یکپارچه شدن با ابزارهای کامپیوتری و دستگاه های ماشین کار را دارد.
• طراحی دو بعدی آن به خوبی اتوکد نیست.

نرم افزار اتوکد

• امکانات پایه برای طراحی سه بعدی را دارد.
• امکان مدلسازی ورقکاری را ندارد.
• گزینه ای را برای رندرینگ ندارد.
• امکان تایید صحت طراحی قطعه را ندارد.
• فرمان انیمیشن و مکانیسم را ندارد.
• ماژول شبیه سازی ندارد.
• در اصل در رشته های مهندسی معماری و شهرسازی به کار می رود.
• گزینه ای برای واقعیت مجازی ندارد.
• نسخه ی رایگان دانشجویی دارد.
• منحنی یادگیری آن ملایم است.
• پایگاه کاربری عالی ای دارد.
• با CNC  یکپارچه نمی شود مگر این که فایل با پسوند .dxf ذخیره شود.
• ایده آل برای طراحی دو بعدی است.

کتیا و سالید ورک در کدام صنعت بهتر هستند؟

در صنایع مختلف انتخاب نرم افزار، بیشتر از همه بستگی به نوع صنعت دارد.

برای مثال در صنعت خودرو سازی، Catia را عموما به عنوان نرم افزار اصلی می شناسند.

صنایع هوایی  و صنایع دریای هم معمولا از کتیا به عنوان نرم افزار اصلی استفاده می کنند.

اما در بیشتر حوزه های صنعتی که مربوط به بخش خصوصی است، نرم افزار سالیدورک به خاطر راحتی کار و امکانات وسیعی که دارد، امروزه به عنوان نرم افزار اصلی طراحی مورد استفاده قرار می گیرد.

چه کسانی می توانند با سالیدورکس کار کنند؟

جالب است که بدانید در عمل هیچ محدودیتی برای یادگرفتن سالیدورک وجود ندارد.

ممکن است شما تخصصهایی مثل پزشک، ورزشکار، معلم، دانشجو، مهندس برق، فیزیکدان یا موارد مشابهی داشته باشید اما در کارتان نیاز به یادگیری سالیدورک را احساس کنید.

پس برای آموختن سالیدورکز لازم نیست در رشته مهندسی مکانیک یا نقشه کشی تحصیل کرده باشید. 

حداقل سیستم مورد نیاز جهت اجرای سالیدورک

محدودیت خاصی در مورد حداقل کانفیگ برای اجرای سالیدورک وجود ندارد. در حقیقت شما با یک پردازنده Core i3 و استفاده از 4 گیگا بایت رم نیز می توانید سالیدورکس را اجرا کنید انجام دهید.

نکته بسیار مهم توجه به این مساله است که نرم افزار Solidworks در زمان Rendering از پردازنده اصلی و سی پی یو استفاده می کند و کارت گرافیک در عملیات رندر گرفتن دخالت چندانی ندارد. 

بنابراین هر چقدر سی پی یو(CPU) قوی تر بوده و تعداد هسته های آن بیشتر باشد، سرعت رندرینگ در سالید بیشتر خواهد شد.

سی پی یو(پردازنده) مناسب برای سالیدورک

باید توجه داشت که کد انگلیسی بعد از نام پردازنده معرف خانواده آن است.

سی پی یو های با کد U که ultra low consumption هستند و امروزه در بسیاری از لب تاپ ها استفاده می شوند به صورت عمومی دارای 2 هسته اصلی و 2 هسته مجازی می باشند. 

این در حالی است که پردازنده های با کد Q, QM و HQ دارای 4 هسته اصلی و 4 هسته مجازی (رشته) هستند و استفاده از آنها باعث افزایش سرعت در رندر گرفتن، تهیه انیمیشن و همچنین اجرای شبیه سازی و سیمولیشن در سالیدورک می شود.

نا گفته نماند که پردازنده های جدید سری Xenon نیز گزینه های بسیار مناسبی برای رندرینگ، ساخت انیمیشن صنعتی با سالیدورکس و اجرای سیمولیشن و شبیه سازی در سالیدورک هستند.

حافظه رم مورد نیاز برای اجرای نرم افزار سالیدورک

سالیدورکز به صورت کلی با 4 گیگا بایت رم نیز اجرا می شود لیکن در صورت نیاز به باز کردن مدل های حجیم و با تعداد اجزا بالا و یا اجرای شبیه سازی و سیمولیشن سیالاتی، مش بندی در تحلیل تنش و مواردی از این قبیل، استفاده از حافظه رم با ظرفیت بالاتر از حداقل 8 گیگا بایت توصیه می شود.

کارت گرافیک مورد نیاز برای اجرای سالیدورکز

همانگونه که توضیح داده شد کارت گرافیک های معمولی نیز قادر به اجرای سالیدورکز هستند و رندر گرفتن و ساخت انیمیشن بر عهده پردازنده اصلی یا سی پی یو می باشد. لیکن در صورت استفاده از کارت گرافیک های مورد تائید Solidworks می توان درایور آنها را از سایت سالیدورک دانلود نمود و از برخی قابلیت های ویژه مانند Solidworks Real view استفاده کرد.

البته قیمت این کارت های گرافیک بسیار بالا است و جز در موارد خاص استفاده از آنها لزومی ندارد.

حتی در موارد بسیاری کاربران از کارتهای گرافیک On board در سالیدورکس استفاده می کنند.

کارت های گرافیک مورد تائید سالیدورکز عبارتند از :

NVIDIA Quadro series

AMD FirePro series

با توجه به توضیحات ارائه شده به جرات می توان اظهار داشت که نرم افزار سالید ورکس با قابلیت های گسترده و محیط های متنوع، از پس هر نیازی در صنایع کوچک، متوسط و بزرگ بر می آید و با توجه به قیمت مناسب و رابط کاربری لذت بخش، جای تعجبی باقی نمی ماند که عنوان پرفروش ترین نرم افزار CAD در جهان را برای سالیان متمادی در اختیار دارد.

همانگونه که بیان شد، محیط های متنوع کاری سالیدورکز – سالیدورک به کاربر کمک می کند تا بخش های مختلف فرآیند طراحی را با استفاده از Solidworks انجام دهد.