2.2 Лаб работа 2 (1013916), страница 5

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 5)

Offset – сплайн создается смещением точек ранее созданной кривой по нормали к ней на заданную величину;

Multiple Curves – объединяет несколько соединенных линий в одну линию (один объект)

2 .5. Поверхность (Surface)

Следующий за кривыми по сложности геометрический объект – поверхность (Surface). Для создания поверхностей, как нетрудно догадаться следует использовать пункт меню Geometry-Surface. Различных способов, как видим, довольно много. Все они разбиты на пять групп.

Первая группа содержит только одну команду Corners (углы). Создайте четыре точки с координатами (0,0,0), (1,0,0.2), (1,1,0), (0,1,0.2). Здесь мы впервые выходим в своих построениях за пределы плоскости XOY. Теперь вызовите команду Geometry-Surface-Corners и в появившемся окне Locate – Enter First Corner of Surface (Местонахождение – Введите Первый Угол Поверхности) укажите первую из созданных точек. После нажатия OK, появится аналогичное окно с просьбой указать второй угол, затем третий и, наконец, четвертый. Указывайте в них созданные точки, обходя их против часовой стрелки.

П осле последнего, четвертого OK в графическом окне появится изображение созданной поверхности и, как обычно, предложение создать еще один объект того же типа. От предложения откажемся, а с изображением ознакомимся повнимательнее. Пока что эта поверхность выглядит как квадрат. Очевидно, что поскольку точки 2 и 4 не лежат в плоскости XOY, на самом деле эта фигура сложнее, чем кажется. Прежде всего, её необходимо получше разглядеть. Сейчас мы смотрим на изображение со стороны стрелки оси Z. Из-за этого трудно понять, какие из точек поверхности ближе к наблюдателю, какие дальше и разобраться, какую форму имеет созданная поверхность, глядя на рисунок, просто невозможно. Из курса начертательной геометрии знаем, что наиболее наглядные изображения трехмерных объектов получаются при использовании аксонометрических проекций. В FEMAP имеется средство для того, чтобы изменять точку зрения на чертеж. Или, что тоже самое, поворачивать модель перед глазами наиболее удобным образом. Выполните команду View-Rotate. Это окно мы рассмотрим сейчас довольно подробно, но пока просто нажмите в нем кнопку Dimetric – это приведет к тому, что наша модель будет изображена в стандартной диметрической проекции. Расположение осей глобальной системы координат, которое всегда изображается в левом нижнем углу графического окна, изменится, а внешний вид созданной поверхности станет более понятным.

Т еперь, можно догадаться, что метод Corners работает следующим образом. Угловые точки соединяются прямыми, затем поверхность образуется как совокупность прямых, соединяющих соответственные точки противоположных границ. Обратите внимание, что, хотя и границы поверхности и образующие ее линии являются прямыми, сама поверхность обладает кривизной.

Р
азобравшись с методом Corners, давайте вновь вызовем на экран окно View Rotate. Не умея работать с этим окном, нечего и пытаться создавать трехмерные модели. Поэтому здесь будут подробно рассмотрены каждое окошко и каждая кнопка окна. Студент, прочитав описание очередного пункта, должен сразу попытаться применить его на практике. Не бойтесь экспериментировать. Вы всегда сможете восстановить исходный вид картинки, нажав кнопку Dimetric. Только когда научитесь уверенно управлять положением вашего вида, можно будет продолжить дальнейшее изучение.

Слева находятся линейки прокрутки (scrolling bars). Нажимая на стрелки, или просто перетаскивая ползунок, вы можете вращать ваш вид вокруг осей X, Y и Z. При этом в окошках справа от линеек выводятся значения углов, которые составляют оси глобальной системы координат с текущим положением плоскости вида. В окошке Delta указывается величина угла, на который поворачивается вид после одного щелчка по стрелке линейки. По умолчанию шаг изменения угла устанавливается в 10 градусов, но вы можете установить для него большее или меньшее значение по вашему желанию.

Под окошком Delta находятся два кружка, которые позволяют переключаться между осями модели (Model Axes) и осями экрана (Screen Axes). Если включены оси модели, то вращение происходит вокруг осей глобальной системы координат модели. Эти оси всегда видны в левом нижнем углу графического окна. Если включены оси экрана, то и вращение будет происходить вокруг осей экрана. При этом ось X всегда считается расположенной горизонтально, слева направо. Ось Y направлена вверх, перпендикулярно оси X. А ось экрана Z всегда смотрит на вас.

Еще правее находятся девять кнопок, которые позволяют сразу выбрать одно из наиболее часто используемых расположений вида. Нажатие кнопки XY Top совместит плоскость XOY с плоскостью экрана. При этом рассматривать свою модель вы будете рассматривать со стороны стрелки оси Z (сверху). Если нажать кнопку Bottom, то будете рассматривать свою модель снизу, а плоскость XY по-прежнему будет совмещена с плоскостью экрана. Аналогично кнопки YZ Right и Left совмещают с плоскостью экрана плоскость YZ, а кнопки XZ Front и Back – плоскость XZ. Кнопки Isometric, Dimetric и Trimetric предназначены для выбора одной из трех стандартных аксонометрических проекций.

К
нопки Mag, Zoom, Pan предназначены для увеличения и смещения изображения. Впрочем, для этих целей удобнее использовать кнопки в линейке инструментов, которая находится под линейкой меню.

Флажок в окошке Redraw (перечертить) требует от FEMAP перечерчивать модель всякий раз, когда пользователь изменяет положение вида. Когда приходится работать с очень большой моделью, содержащей сотни и даже тысячи элементов, этот флажок полезно погасить. Иначе слишком долго придется ожидать, пока FEMAP будет перечерчивать изображение при каждом повороте осей. При отсутствии флажка в процессе работы с окном View Rotate, модель перечерчиваться не будет, а будет изменяться только изображение системы координат.

Кнопка OK как всегда нажимается, если пользователь удовлетворен тем, что видит на экране. А если результат упражнений с View Rotate ему совсем не нравится, надо нажать кнопку Cancel.

Теперь, после необходимого отступления, вернемся к главной теме – поверхностям. Рассмотрим команду Geometry – Surface – Edge Curves. Удалите поверхности и линии, которые вы успели создать, изучая метод Corners, и проведите четыре линии, ограничивающие будущую поверхность. Затем выполните команду Geometry – Surface – Edge Curves и укажите в окне Edge Surface эти линии, обходя их против часовой стрелки. Результат будет такой же, как и в методе Corners. Однако, если в качестве границ использовать кривые, то можно строить поверхности более сложной формы.

Е ще во второй группе подменю Geometry – Surface содержатся методы:

Aligned Curves – построение сложных искривленных поверхностей;

Ruled – линейчатые поверхности с направляющими произвольной формы.

Как и раньше, возможности и средства, выделенные курсивом, здесь подробно не рассматриваются.

В третьей группе подменю Geometry – Surface содержатся команды, позволяющие создавать поверхности, используя ранее созданные линии (как прямые, так и кривые). Очистите вновь экран и создайте сплайн, наподобие изображенного на рисунке.

З атем выполните команду Geometry-Surface – Extrude (выдавливать), в окне выбора линии укажите только что созданный сплайн, после чего на экране появится окно Vector Locate – Select Vector to Extrude Along (расположение вектора – выберите вектор для выдавливания вдоль). Поверхность будет образована «протаскиванием» выбранной линии в направлении заданного вектора. Вектор задается координатами его начала (Base) и конца (Tip). Задайте этот вектор, например, так как на рисунке, и, нажав ОК, вы получите эту поверхность. Выберите подходящий вид (View-Rotate), в котором эта поверхность будет выглядеть наилучшим образом:

Метод Revolve (вращать) похож на метод Extrude. Только исходная линия не «протаскивается» вдоль прямой, заданной вектором, а вращается вокруг заданной оси на заданный угол.

Метод Revolve не сопровождается подробными объяснениями и изображениями диалоговых окон. Надеемся, что уже накопленный опыт, поможет разобраться самостоятельно, как задать вектор, определяющий ось вращения и как задать нужный угол вращения.

Третий метод этой группы Sweep похож на Extrude, только исходная линия «протаскивается» не по прямой, а по криволинейному пути. Этот метод удобен, например, для моделирования трубопроводов с различными изгибами и коленами.

Команды четвертой группы: Plane, Cylinder, Sphere предназначены для построения простейших канонических поверхностей – плоскости, кругового цилиндра и сферы соответственно.

Единственная команда пятой группы Offset создает новую поверхность из уже существующей, перенося ее точки по нормали на заданное расстояние.

Команда Geometry – Boundary Surface предназначена для описания плоских фигур сложной формы с возможными отверстиями и вырезами. Эта очень полезная команда достаточно подробно была рассмотрена в первой работе.

2.6. Объем (Volume)

Для описания трехмерных геометрических объектов FEMAP предлагает две технологии. Технология Solid (так называемое твердотельное моделирование) достаточно сложна и подробно будет изучаться на пятом курсе. Кстати, вы могли заметить, что из методов создания кривых совсем не были рассмотрены методы Curve-From Surface, а из методов создания поверхностей – Sketch и Midsurface. Эти методы требуют знакомства с технологией Solid и также будут рассмотрены позднее.

А пока что рассмотрим создание относительно простых трехмерных геометрических объектов с помощью команды Volume.

Команда Geometry – Volume – Corners позволяет создать объем в виде многогранника. Возможны следующие формы: кирпич (Brick), клин (Wedge), пирамида (Pyramid) и тетраэдр (Tetra). Процедура создания таких объемов заключается в последовательном задании координат вершин многогранника в таком порядке, в каком они пронумерованы на рисунке. FEMAP определяет форму объема, исходя из того, сколько вершин вы описали.

Характеристики

Список файлов лабораторной работы