Трехмерное параметрическое моделирование на персональном компьютере
Категория реферата: Рефераты по информатике, программированию
Теги реферата: бесплатный решебник, методы дипломной работы
Добавил(а) на сайт: Dagin.
Предыдущая страница реферата | 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 | Следующая страница реферата
Введение параметрических связей между компонентами облегчают пиктограммы
индикации числа степеней свободы каждого компонента, которые можно сделать
видимыми при помощи опции DOF в диалоговом окне управления выводом на экран
компонентов. Окно вызывается командой AMASSMVIS (Assemblies/ Assembly
Instances/Set Visibility или опцией Видимость... из меню Узлы и подменю
Вхождения). Задав тип связи между компонентами необходимо указать, к каким
компонентам применяется заданная связь, после чего компоненты
перестраиваются на экране автоматически с учетом введенных связей, имитируя
таким образом процесс сборки. При ошибочном вводе некоторых связей их можно
отредактировать при помощи команды AMEDITCONST (Assemblies/Constraints/Edit
или опции Редактировать... из меню Узлы и подменю Зависимости) либо
удалить, вызвав команду AMDELCONST (Assemblies/Constraints/Delete или опцию
Удалить... из меню Узлы и подменю Зависимости).
5.1.7 Сборка компонентов и анализ сборочной единицы
Как уже было отмечено, после введения связей компоненты автоматически
перестраиваются на экране. Автоматическая сборка контролируется системной
переменной AMAUTOASSEMBLE, которая доступна в командной строке или в
диалоговом окне с общими установками, вызываемом командой AMASSMVARS
(Assemblies/Preferences или опцией Установки... из меню Узлы). В
противоположность автоматической сборке существует возможность сборки
«вручную» при отключенной системной переменной AMAUTOASSEMBLE. При этом, естественно, все перестроения на экране также происходят автоматически, но
для их инициализации необходимо вызвать команду AMASSEMBLE (Assemblies/
Constraints/Assemble или опцию Собрать из меню Узлы и подменю Зависимости).
При выполнении сборки всегда возникает необходимость анализа массово-
инерционных свойств компонентов и их взаимовлияния в сборочной единице. Для
этих целей существуют команды соответственно AMMASSPROP
(Assemblies/Analysis/Mass properties или опция Масс-характеристики из меню
Узлы и подменю Анализ) и AMINTERFERE (Assemblies/Analysis/Interference или
опция Взаимодействие из меню Узлы и подменю Анализ). Выполнение первой
команды аналогично получению массовых характеристик для активной модели, а
вторая позволяет выделить в сборочной единице пространственные объемы, получаемые в результате взаимопересечения отдельных компонентов.
5.1.8 Использование подузлов при моделировании сложных изделий
Как правило, любое сложное изделие имеет в своем составе подузлы, характеризующиеся так же, как и основная сборка наличием базового
компонента, к которому присоединяются другие детали. С тем чтобы облегчить
работу с множественными подузлами в одном файле, в AMD введено новое
понятие – цель. Так называется любая сборка (подузел), имеющаяся в рабочем
файле. Создание новой цели происходит автоматически при определении
компонента сборочной единицы в виде подузла при помощи команды AMNEW
(описана выше). Работа с несколькими целями в модуле Assemblies аналогична
работе с несколькими моделями в модуле Parts, но в отличие от последней при
работе с конкретной целью все остальные объекты исчезают с экрана, чтобы не
загромождать рабочее пространство. Каждая целевая сборка в файле имеет свое
название. Главная целевая сборка называется по имени файла, а всем подузлам
имена даются по умолчанию в формате SUB1, SUB2 и т.д. или назначаются
пользователем. Переключение между целями осуществляется в диалоговом окне
при вызове команды AMTARGET (Assemblies/Assembly Instances/Edit Target или
опции Объект редактирования... из меню Узлы и подменю Вхождения).
5.2 Создание сборочного чертежа
Генерация сборочных чертежей практически не отличается от создания рабочих
чертежей моделей и выполняется в том же модуле Drawings (меню Чертеж), работа с которым уже была описана в первой части. Тем не менее здесь
существуют некоторые особенности, связанные в основном с требованиями
западных стандартов по созданию конструкторской документации.
5.2.1 Создание сцен-схем
Как известно, сборочный чертеж по единой системе конструкторской
документации (ЕСКД) представляет собой в общем случае совокупность
проекционных видов и разрезов сборочной единицы, позволяющих уяснить их
взаимное расположение. В принципе его создание не требует наличия
изометрических видов, а изделие на чертеже всегда показывается в собранном
виде. В отличие от российских норм западные стандарты определяют выполнение
изометрических проекций сборки, причем в так называемом «разнесенном» виде
(exploded view). Для создания таких проекций в AMD имеются расширенные
возможности. Хотя использование подобных видов не стандартизовано в России, они могут оказаться полезными в процессе моделирования, а также при
создании презентационных материалов или включений в руководство по сборке и
эксплуатации проектируемого изделия. Поэтому остановимся на их создании
несколько подробнее, но сначала необходимо дать определение еще одному
понятию – сцена-схема. Пространство сцены-схемы, также является
подмножеством в пространстве модели, но его назначение отличается от
пространства цели. Давая определения компонентам сборки и вводя их в
использование, конструктор работает в пространстве цели, при этом ему
доступны средства редактирования состава сборок и подузлов, а также связи
между их компонентами. Переключаясь же в пространство сцены-схемы, он
лишается доступа к командам редактирования, однако приобретает возможность
задавать степень «разнесения» компонентов сборки для последующего создания
«разнесенных» видов, причем каждая цель может иметь несколько подобных сцен-
схем. Создание и редактирование параметров сцен-схем производится командой
AMSCENE (Assemblies/Scenes/Create & Manage или опцией Диспетчер... из меню
Узлы и подменю Схемы), с помощью которой можно задать название новой сцены-
схемы и установить коэффициент разнесения-разборки компонентов. Команда
AMSCENEUPDATE (Assemblies/Scenes/Update или опция Обновить из меню Узлы и
подменю Схемы) выполняет обновление сцены-схемы после произведенных в ней
изменений, а команда AMTARGET позволяет вернуться к редактированию нужной
цели. Помимо указанных возможностей в меню Assemblies/Scenes (Узлы/Схемы)
имеются команды задания коэффициентов разнесения-разборки для
индивидуальных компонентов, а также построения так называемых траекторий
сборки. После создания одной или нескольких сцен-схем можно использовать
все описанные выше возможности модуля Drawings для генерации проекционных
видов и разрезов на сборочном чертеже, а также добавлять справочные размеры
и аннотации.
5.2.2 Создание спецификаций
При генерации сборочных чертежей можно воспользоваться командами AMD для
автоматического моделирования спецификаций. Для этого необходимо задать
форму спецификации при помощи команды AMBOMSETUP (Assemblies/Scenes/Bill of
Materials/Setup или опции Настройка... из меню Узлы подменю Схемы и
Спецификации), затем при помощи команды AMBALLOON
(Assemblies/Scenes/Balloons или опции Номера позиций из меню Узлы и подменю
Схемы) создать выносные элементы к компонентам сборки на видах чертежа, после чего, вызвав команду AMBOM (Assemblies/Scenes/Bill of
Materials/Create Table или опцию Создать таблицу из меню Узлы, подменю
Схемы и Спецификации), создать спецификацию в поле чертежа или вывести ее
во внешний файл. Спецификации моделируются на основании данных, задаваемых
пользователем в процессе моделирования сборочной единицы (название
компонента, их количество и.т.д.).
Таким образом, использование перечисленных возможностей среды AMD позволяет конструктору проектировать достаточно сложные параметрические твердотельные модели сборки узлов и изделий. Однако возросшие требования к дизайну современных изделий, в которых необходимо создавать абсолютно гладкие обводы контуров, особенно для изделий авиационно-космической, автомобильной и судостроительной промышленности, заставляют конструктора настолько усложнять формообразующие деталей проектируемых изделий, что программам параметрического моделирования не всегда удается справиться с поставленной задачей. Поэтому в среде AMD этой цели служит AutoSurf.
5.3 Создание сложных поверхностей в AutoSurf R3.1
Прежде чем начать рассказ о способах создания поверхностей различных типов
в AutoSurf, остановимся на способах представления трехмерных моделей на
экране и расчета поверхностей на уровне программного кода AutoSurf. Самый
простой способ представления трехмерных моделей – это так называемые
«проволочные каркасы», или просто каркасы, которые дают неоспоримые
преимущества по сравнению с моделированием на плоскости, поскольку
позволяют более ясно визуализовать модель и более надежно контролировать
взаимное расположение составляющих ее элементов. Кроме того, каркасы можно
использовать и для создания проекционных видов. Недостаток каркасного
представления моделей состоит в том, что программа не может «увидеть» все
особенности поверхностей, определяемых каркасами, и из-за этого невозможно
построить точные сечения. В отличие от этого способа моделирование при
помощи поверхностей позволяет определить своеобразную «оболочку»
трехмерного объекта, а следовательно, получить более четкое представление о
модели и использовать компьютерные данные не только для визуализации, но и
в технологических процессах (например, при подготовке управляющих программ
для станков с ЧПУ). Программа AutoSurf комбинирует преимущества этих двух
способов. Во внутреннем формате AutoSurf имеет дело с поверхностными
оболочками, которые представляют собой контуры, точно описываемые
математическими уравнениями. Однако в процессе моделирования поверхности
выводятся на экран в виде каркасов, что существенно сокращает время
регенерации изображения. Кроме того, каркасы в AutoSurf используются в
качестве исходных данных для построения поверхностей произвольной формы.
При этом в качестве исходных каркасных элементов могут служить как
стандартные геометрические примитивы AutoCAD (линии, полилинии, дуги, сплайны), так и специфические элементы AutoSurf, как например, линии с
векторами приращений.
5.3.1 Классы поверхностей в AutoSurf и способы их построения
В AutoSurf существует четыре класса поверхностей в зависимости от способов
их получения:
элементарные поверхности (базовые); поверхности движения (получаемые перемещением элементов каркаса); поверхности натяжения (получаемые натяжением «оболочки» на статичный каркас); производные поверхности (получаемые на базе уже существующих).
Каждый из перечисленных классов может создаваться одним из шестнадцати
имеющихся в AutoSurf способов образования поверхностей. Но несмотря на
такое разнообразие способов создания, все поверхности без исключения
представляются во внутреннем формате программы AutoSurf с применением
неоднородных рациональных B-сплайновых численных методов (далее NURBS).
Использование методов NURBS позволяет точно описывать большинство самых
распространенных типов поверхностей, таких как поверхности Кунса, Безье и B-
сплайновые, не говоря о возможности представления с исключительной
точностью элементарных поверхностей. При этом независимо от типа исходных
каркасных элементов (реальный сплайн или полилиния) результирующие
поверхности получаются путем сплайновой аппроксимации. Дальше при
рассмотрении способов построения поверхностей будем использовать термин
«каркасный элемент», понимая его в широком смысле.
5.3.2 Элементарные (базовые) поверхности
Класс элементарных поверхностей представлен поверхностями четырех типов.
Эти поверхности являются рациональными (т.е. описываются рациональными
математическими уравнениями) и характеризуются постоянной геометрической
формой. К ним относятся конус (полный или усеченный), цилиндр, сфера и тор.
Построение указанных поверхностей выполняется единой командой AMPRIMSF
(Surfaces/Create Primitives/Cone & Cylinder & Sphere & Torus или опциями
Конус/Цилиндр/Сфера/Тор из меню Поверх и подменю Создание примитивов) и не
нуждается в дополнительных комментариях, поскольку последовательность
задания их характерных размеров стандартна. Все эти поверхности являются
поверхностями вращения. По умолчанию используется вращение на 360° , но
допустимо создавать их и при меньших углах вращения, задавая значение угла
в командной строке.
5.3.3 Поверхности движения
В данном классе имеется четыре типа поверхностей: вращения, сдвига, трубчатые и поверхности изгиба (заметания), получаемые перемещением набора
криволинейных образующих сечений вдоль криволинейных направляющих. При
создании поверхностей каждого из указанных типов необходимо задание формы
направляющих (U) и/или образующих (V) линий, при этом результирующая
поверхность получается сплайновой аппроксимацией путем перемещения заданных
исходных элементов. Рассмотрим каждый тип более подробно.
Поверхности вращения (revolved) создаются командой AMREVOLVESF (Surfaces/
Create Surface/Revolve или опцией Вращения из меню Поверх и подменю
Создание поверхности) путем вращения существующего каркасного элемента
вокруг заданной оси. При этом в качестве оси может выступать другой
каркасный элемент (прямолинейный), либо она может быть определена путем
указания двух точек. Исходный каркасный элемент задает форму образующих
линий, а получаемые направляющие имеют вид концентрических окружностей (или
дуг) в зависимости от заданного угла вращения. Таким образом, поверхности
вращения всегда являются рациональными, что роднит их с элементарными
поверхностями.
Поверхности сдвига (extruded) строятся командой AMEXTRUDESF
(Surfaces/Create Surface/ Extrude или опцией Сдвига из меню Поверх и
подменю Создание поверхности) путем выдавливания исходного каркасного
элемента вдоль прямолинейной траектории. Как и в предыдущем случае, направление и длину траектории сдвига можно задать двумя точками, расстоянием или указанием прямолинейного каркасного элемента. Строя
поверхности сдвига, можно использовать несколько каркасных элементов
одновременно, а также задавать уклон выдавливания, что полезно, например, при проектировании литьевых изделий и пресс-форм.
Трубчатые поверхности (tubular) создаются командой AMTUBE (Surfaces/Create
Surface/ Tubular или опцией Трубчатая из меню Поверх и подменю Создание
поверхности) путем задания траектории труб и постоянного диаметра. В
качестве траекторий труб могут использоваться сплайны, дуги, линии и
полилинии. При этом если в качестве траектории выступает ломаная линия или
полилиния, необходимо указать радиус прогибания либо для каждого излома
траектории, либо общий. Следует отметить, что трубчатые поверхности также
всегда являются рациональными.
Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: шпоры на экзамен, реферат по математике.
Предыдущая страница реферата | 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 | Следующая страница реферата