Скворцов Ю. В. Анализ. Интерактивное мультимедийное пособие в системе дистанционного обучения Moodle самара 2012

• Название: Интерактивное мультимедийное пособие в системе дистанционного обучения Moodle самара 2012
• Дата: 24.05.2022
• Размер: 6.86 Mb.
• Имя файла: Скворцов Ю. В. Анализ.pdf
• Тип: Анализ; #547218
• страница: 6 из 34

Рисунок
4.11 – Формирование составной кривой
До
После
10 3
4 5
6 7
8 9
11 9
До
После
25 25 9
10
Отрезаемая часть кривой

4-12
Пиктографическое меню выбора для кривых содержит следующие кнопки
:
– выбор кривой или кромки
;
– выбор кривой
;
– выбор кромки поверхности или объема
;
– определение кривой по двум заданным точкам
;
– определение сегмента кривой
;
– определение кривой в
месте пересечения двух поверхностей
Приведем методы действия
Edit (
редактировать
):
•
Break – делит кривую на части в
местах
, определенных точками или параметрической координатой
;
•
Blend – преобразует две или более существующих кривых так
, чтобы на границах была непрерывна первая производная
;
•
Disassemble – делит на части составную кривую
, образованную мето
- дом
Chain;
•
Extend – продлевает кривую на любом ее конце прямой линией
, на
- правленной по касательной
, (
или используя иные приемы
);
•
Merge – заменяет несколько последовательно соединенных кривых гладкой линией
(
или системой линий
), форма которой будет соответствовать геометрии исходных кривых в
пределах задаваемой точности
;
•
Refit – заменяет существующую линию
, имеющую сложное матема
- тическое описание
, системой кривых третьего порядка
;
•
Reverse – изменяет направление параметрической координаты
;
•
Trim – отрезает часть кривой от указанного на ней положения до ее конца
В
заключение перечислим методы действия
Show (
показать
):
•
Attribute – показывает тип геометрии
, длину
, начальную и
конечную точки кривой
;
•
Arc – выдает краткую информацию о
всех дугах
, имеющихся в
базе данных
;
•
Angles – показывает угол между двумя кривыми
(
или кромками
);
•
Length Range – показывает атрибуты для тех кривых
, длина которых попадает в
заданный диапазон
;

4-13
•
Node – выдает список узлов
, связанных с
выбранной кривой
(
или кромкой
).
4.3.3 Поверхности
Для построения поверхностей доступны следующие команды
:
•
Curve – строит поверхность
, проходящую через две или более кри
- вых
(
которые не должны иметь общих точек
);
•
Composite – объединяет множество связанных между собой поверх
- ностей в
одну
;
•
Decompose – на существующей поверхности
(
или грани
) строит про
- стую четырехстороннюю поверхность путем указания всех вершин
;
•
Edge – строит простую трех
- или четырехстороннюю поверхность путем указания кривых
, образующих замкнутый контур
;
•
Extract – строит поверхность в
объеме путем задания параметриче
- ских координат или указания грани
;
•
Fillet – строит поверхность скругления третьего порядка между дву
- мя существующими поверхностями
(
или гранями
);
•
Match – строит поверхности третьего порядка с
общей границей по двум смежным топологически неконгруэнтным поверхностям
(
т е
имеющим совпадающие вершины и
несовпадающие кромки
);
•
Offset – строит поверхность
, отстоящую на некотором расстоянии в
заданном направлении от существующей поверхности
;
•
Ruled – проводит линейчатую поверхность между двумя направляю
- щими кривыми
;
•
Trimmed – создает поверхность общего вида путем определения внешней и
внутренних границ
, лежащих на родительской поверхности
;
•
Vertex – определяет простую поверхность по ее вершинам
;
•
XYZ – строит прямоугольную поверхность путем описания ее диаго
- нали
;
•
Extrude – вытягивает в
заданном направлении существующую кри
- вую
(
или кромку
) в
поверхность
, позволяя одновременно ее масштабировать и
вращать
;
•
Glide – строит поверхность скольжением базовой кривой вдоль од
- ной или двух направляющих линий
;

4-14
•
Normal – строит поверхность
, которая определяется базовой кривой
(
или кромкой
) и
отступом от этой линии в
направлении кривизны
;
•
Revolve – строит поверхность вращением кривой вокруг заданной оси
;
•
Mesh – создает поверхность по сетке конечных элементов
;
•
Midsurface – строит срединные поверхности
, делящие объемы попо
- лам по толщине
В
качестве примера рассмотрим построение сложных многосвязанных
(trimmed) поверхностей
Такие поверхности должны иметь одну внешнюю границу и
могут иметь несколько внутренних
Для определения этих замкну
- тых границ
- кромок здесь следует предварительно воспользоваться командой
Chain.
Пусть границы уже определены и
требуется построить плоскую trimmed- поверхность
Данный пример представлен на рисунке
4.12.
Рисунок
4.12 – Построение плоской trimmed-поверхности
При редактировании поверхностей
(
действие
Edit) доступны следую
- щие команды
- методы
:
•
Break – делит поверхность на части с
помощью кривой
, плоскости
, параметрических координат и
т д
.;
•
Blend – преобразует две или более существующих поверхностей так
, чтобы вдоль границ была непрерывна первая производная
;
До
После
14 15 1

4-15
•
Disassemble – по сложной trimmed- поверхности строит простую ро
- дительскую поверхность с
такой же кривизной
, как и
у исходной поверхно
- сти
;
•
Edge – позволяет редактировать кромки поверхностей
;
•
Edge Match – подгоняет кромки смежных поверхностей так
, чтобы они совпали
;
•
Extend – продлевает поверхность
, используя различные приемы
(
до пересечения с
другой поверхностью
, до заданной плоскости
, до точки и
т д
.);
•
Refit – заменяет существующую поверхность
, имеющую сложное ма
- тематическое описание
, системой простых поверхностей третьего порядка
(
новые поверхности будут соответствовать исходной в
пределах задаваемой точности
);
•
Reverse – изменяет направление параметрических координат
;
•
Sew – для сшивки модели последовательно выполняет команды
Edit/
Point/Equivalence и
Edit/Surface/Edge Match;
•
Subtract – вычитает одну поверхность из другой
;
•
Trim – отрезает выступающую часть trimmed- поверхности вдоль ука
- занной кромки
;
•
Add Fillet – скругляет угол в
указанной вершине поверхности
;
•
Add Hole – вырезает в
поверхности круглое отверстие
;
•
Remove Hole – удаляет отверстие в
поверхности
;
•
Add Vertex – добавляет новую вершину в
любой точке границы по
- верхности
;
•
Remove Vertex – удаляет любую вершину trimmed- поверхности
Пиктографическое меню выбора для поверхностей содержит следую
- щие кнопки
:
– выбор поверхности или грани
;
– выбор поверхности
;
– выбор грани объема
;
– определение поверхности по двум заданным кривым
Как отмечалось ранее
, методы преобразования поверхностей аналогич
- ны методам преобразования точек и
кривых
Рассмотрим здесь более под
- робно зеркальное
(
симметричное
) отображение
Пусть требуется получить зеркальное отображение двух поверхностей
, как показано на рисунке
4.13.

4-16
Плоскость зеркала здесь можно определять тремя способами
: 1) по трем точ
- кам
(
пиктограмма
); 2) с
помощью оси любой системы координат
, перпен
- дикулярной плоскости
(
пиктограммы
, , , ); 3) с
помощью вектора нормали
(
пиктограмма
).
В
нашем случае плоскость зеркала перпендику
- лярна оси
Y и
отстоит
(Offset) от координатной плоскости на
5 единиц длины
Если требуется удалить исходные поверхности
, то следует включить опцию
«Delete Original Surfaces».
Рисунок
4.13 – Построение зеркального отображения двух поверхностей
4.3.4 Объемы
Методы построения объемов
:
•
Primitive – строит трехмерный примитив в
виде параллелепипеда
, цилиндра
, конуса
, шара или тора
, позволяя одновременно выполнять булевы операции объединения
, вычитания и
пересечения
;
•
Surface – строит объем
, проходящий через две или более поверхно
- стей
(
которые не должны иметь общих точек
);
•
B-rep – создает тело с
представимыми границами путем определения полного списка топологически конгруэнтных поверхностей
, образующих замкнутый объем
;
•
Decompose – строит объем в
существующем теле путем указания вер
- шин на двух его противоположных гранях
;
4 5
5
Y
X
Плоскость зеркала

4-17
•
Face – строит пяти
- или шестигранный объем путем определения всех его граней
;
•
Vertex – строит объем по его вершинам
;
•
XYZ – строит прямоугольный объем путем описания его диагонали
;
•
Extrude – вытягивает в
заданном направлении существующую по
- верхность
(
или грань
) в
объем
, позволяя одновременно ее масштабировать и
вращать
;
•
Glide – строит объем скольжением базовой поверхности вдоль на
- правляющих линий
;
•
Normal – строит объем
, который определяется базовой поверхностью
(
или гранью
) и
отступом от этой поверхности в
направлении кривизны
;
•
Revolve – строит объем вращением поверхности вокруг заданной оси
Для объемов пиктографическое меню выбора содержит следующие кнопки
:
– выбор объема
;
– определение объема по двум заданным поверхностям
В
заключение перечислим методы редактирования объемов
:
•
Break – делит объем на части с
помощью поверхности
, плоскости
, параметрических координат и
т д
.;
•
Blend – преобразует два или более существующих объемов так
, что
- бы вдоль границ была непрерывна первая производная
;
•
Disassemble – разбивает
B-rep объем на исходные поверхности
, ис
- пользуемые при его построении
;
•
Refit – заменяет существующий объем
, имеющий сложное математи
- ческое описание
, системой простых объемов третьего порядка
(
новые объе
- мы будут соответствовать исходному в
пределах задаваемой точности
);
•
Reverse – изменяет направление параметрических координат
;
•
Boolean – выполняет булеву операцию объединения
(Add), вычита
- ния
(Subtract) или пересечения
(Intersect);
•
Edge Bland – создает фаски или скругления кромок постоянного ра
- диуса
;
•
Imprint – оставляет отпечаток
(
след
) одного объема на другом
;

4-18
•
Shell – с
указанных граней вырезает из объема полость для получе
- ния оболочки заданной толщины
4.3.5 Системы координат
В
программе
MSC.Patran автоматически определяется лишь одна сис
- тема координат с
номером
0.
Она является глобальной прямоугольной
(
т е
декартовой
).
В
графическом окне начало данной системы координат изобра
- жается белым крестиком
, причем для удобства работы направление ее осей показывается в
левом нижнем углу
В
дополнение к
глобальной системе координат можно создать свои собственные локальные системы
Они могут быть следующих трех типов
:
•
Cartesian – прямоугольная
(X, Y, Z);
•
Cylindrical – цилиндрическая
(R,
θ
, Z);
•
Spherical – сферическая
(R,
θ
,
φ
).
Угловые координаты цилиндрической и
сферической систем координат
θ
и
φ
в графическом окне обозначаются буквами
T и
P соответственно
(
ри
- сунок
4.14).
Рисунок__4.14_–_Цилиндрическая_(а)_и_сферическая_(б)_системы_координат'>Рисунок
4.14 – Цилиндрическая (а) и сферическая (б) системы координат
В
командах
MSC.Patran вне зависимости от типа системы координат оси обозначаются
1, 2 и
3 (
например
, ось
2 цилиндрической системы коорди
- нат является фактически осью
θ
, ось
3 сферической системы координат пред
- ставляет собой ось
φ
и т
д
.).
Для построения локальных систем координат предусмотрены следую
- щие методы
:
Z
T
R
θ
r
z
P
T
R
φ
r
z
θ
а) б)

4-19
•
3Point – строит систему координат путем определения начала
, точки на оси
3 и
точки в
плоскости
1-3;
•
Axis – строит систему координат путем определения начала и
точек на двух любых ее осях
;
•
Euler – система координат определяется тремя последовательными поворотами относительно осей существующей системы координат
;
•
Normal – строит систему координат
, начало которой помещается в
точку
, принадлежащую поверхности
, а
ось
3 направляется по нормали к
этой поверхности
;
•
2Vector – система координат определяется началом и
двумя вектора
- ми
, направленными по двум ее осям
;
•
View Vector – строит систему координат с
использованием эйлеро
- вых углов текущей ориентации модели в
графическом окне
Действие команды
Normal представлено на рисунке
4.15.
Здесь ось
3 совпадает с
нормалью к
поверхности
, а
ось
1 – с
направлением параметриче
- ской координаты
1
ξ
(
по умолчанию
) или
2
ξ
Рисунок
4.15 – Построение системы координат, связанной с поверхностью
4.3.6 Плоскости
Для построения плоскостей используются следующие методы
:
1
ξ
1 8
2
ξ
X
Y
Z

4-20
•
Point-Vector – плоскость определяется лежащей на ней точкой и
нор
- мальным к
ней вектором
;
•
Vector Normal – строит плоскость путем задания ее нормали
;
•
Curve Normal – строит плоскость
, перпендикулярную к
кривой в
за
- данной точке
;
•
Plane Normal – строит плоскость
, перпендикулярную к
существую
- щей плоскости
;
•
Interpolate – вдоль кривой строит множество нормальных к
ней плос
- костей в
местах
, определенных заданным критерием
;
•
Least Square – проводит плоскость в
центре выбранного объекта или группы объектов
, используя метод наименьших квадратов
;
•
Offset – строит плоскость путем задания отступа от существующей плоскости
;
•
Surface Tangent – строит плоскость
, касательную к
поверхности в
за
- данной точке
;
•
3Point – строит плоскость по трем точкам
4.3.7 Векторы
Перечислим методы
, используемые для построения векторов
:
•
Magnitude – строит вектор путем задания длины
, направления и
на
- чала
;
•
Interpolate – вдоль кривой строит множество касательных к
ней век
- торов в
местах
, определенных заданным критерием
;
•
Intersect – определяет вектор пересечением двух плоскостей
;
•
Normal – строит вектор
, нормальный к
плоскости
, поверхности или грани элемента
;
•
Product – строит вектор
, соответствующий векторному произведению двух других векторов
;
•
2 Point – строит вектор по двум точкам

Вопросы
по теме 4
1)
Каким цветом в программе MSC.Patran изображаются точки?
1.
Бирюзовым (cyan).
2.
Желтым.
3.
Зеленым.
4.
Пурпурным (magenta).
5.
Синим.
6.
Белым.
2)
Каким цветом в программе MSC.Patran изображаются кривые?
1.
Бирюзовым (cyan).
2.
Желтым.
3.
Зеленым.
4.
Пурпурным (magenta).
5.
Синим.
6.
Белым.
3)
Каким цветом в программе MSC.Patran изображаются простые поверхности?
1.
Бирюзовым (cyan).
2.
Желтым.
3.
Зеленым.
4.
Пурпурным (magenta).
5.
Синим.
6.
Белым.
4)
Каким цветом в программе MSC.Patran изображаются поверхности общего вида?
1.
Бирюзовым (cyan).
2.
Желтым.
3.
Зеленым.
4.
Пурпурным (magenta).
5.
Синим.
6.
Белым.
5)
Каким цветом в программе MSC.Patran изображаются trimmed- поверхности?
1.
Бирюзовым (cyan).
2.
Желтым.
3.
Зеленым.
4.
Пурпурным (magenta).
5.
Синим.

2 6.
Белым.
6)
Каким цветом в программе MSC.Patran изображаются простые
(параметрические) объемы?
1.
Бирюзовым (cyan).
2.
Желтым.
3.
Зеленым.
4.
Пурпурным (magenta).
5.
Синим.
6.
Белым.
7)
Каким цветом в программе MSC.Patran изображаются сложные
(непараметрические) объемы?
1.
Бирюзовым (cyan).
2.
Желтым.
3.
Зеленым.
4.
Пурпурным (magenta).
5.
Синим.
6.
Белым.
8)
Каким цветом в программе MSC.Patran изображаются B-rep тела?
1.
Бирюзовым (cyan).
2.
Желтым.
3.
Зеленым.
4.
Пурпурным (magenta).
5.
Синим.
6.
Белым.
9)
Какие файлы позволяет импортировать программа MSC.Patran?
1.
Файлы основных CAD-систем.
2.
Нейтральный файл формата IGES.
3.
Входной файл решателя MSC.Nastran.
4.
Файл базы данных MSC.Patran.
5.
Файл результатов расчета решателя MSC.Nastran.
6.
Файл результатов расчета программы ANSYS.
10)
Какой метод предназначен для построения точки на существующей кривой или поверхности путем задания параметрических координат?
1.
XYZ.
2.
Extract.
3.
Interpolate.
4.
Intersect.
5.
Offset.

3 6.
Pierce.
11)
Какими методами можно построить точку в месте пересечения кривой с поверхностью?
1.
XYZ.
2.
Extract.
3.
Interpolate.
4.
Intersect.
5.
Offset.
6.
Pierce.
12)
Что означают квадратные скобки в поле ввода исходных данных?
1.
Ввод координат точки.
2.
Ввод компонент вектора.
3.
Ввод оси системы координат.
4.
Задание плоскости.
5.
Ссылку на объект, связанный с объектом более высокого порядка.
13)
Что означают угловые скобки в поле ввода исходных данных?
1.
Ввод координат точки.
2.
Ввод компонент вектора.
3.
Ввод оси системы координат.
4.
Задание плоскости.
5.
Ссылку на объект, связанный с объектом более высокого порядка.
14)
Что означают фигурные скобки в поле ввода исходных данных?
1.
Ввод координат точки.
2.
Ввод компонент вектора.
3.
Ввод оси системы координат.
4.
Задание плоскости.
5.
Ссылку на объект, связанный с объектом более высокого порядка.
15)
Что означает разделительная точка между номерами объектов в поле ввода исходных данных?
1.
Ввод координат точки.
2.
Ввод компонент вектора.
3.
Ввод оси системы координат.
4.
Задание плоскости.
5.
Ссылку на объект, связанный с объектом более высокого порядка.

4 16)
Какой метод позволяет перемещать объект из одной системы координат в другую с теми же координатами?
1.
Translate.
2.
Rotate.
3.
Scale.
4.
Mirror.
5.
Mcoord.
6.
Pivot.
7.
Position.
8.
Vsum.
9.
Mscale.
17)
Какой метод позволяет создавать зеркальное отображение объекта?
1.
Translate.
2.
Rotate.
3.
Scale.
4.
Mirror.
5.
Mcoord.
6.
Pivot.
7.
Position.
8.
Vsum.
9.
Mscale.
18)
Какой метод позволяет одновременно перемещать, масштабировать, вращать и/или искривлять объект?
1.
Translate.
2.
Rotate.
3.
Scale.
4.
Mirror.
5.
Mcoord.
6.
Pivot.
7.
Position.
8.
Vsum.
9.
Mscale.
19)
Какой метод используется для построения кривой на поверхности между двумя точками, принадлежащими этой поверхности?
1.
Chain.
2.
Extract.
3.
Fillet.
4.
Fit.

5 5.
Manifold.
6.
PWL.
7.
Spline.
20)
Какой метод позволяет по заданным точкам построить ломаную линию?
1.
Chain.
2.
Extract.
3.
Fillet.
4.
Fit.
5.
Manifold.
6.
PWL.
7.
Spline.
21)
Какой метод используется для формирования составной кривой?
1.
Chain.
2.
Extract.
3.
Fillet.
4.
Fit.
5.
Manifold.
6.
PWL.
7.
Spline.
22)
Какой метод используется для построения дуги скругления между двумя кривыми?
1.
Chain.
2.
Extract.
3.
Fillet.
4.
Fit.
5.
Manifold.
6.
PWL.
7.
Spline.
23)
Какой метод используется для преобразования смежных объектов так, чтобы на границах была непрерывна первая производная?
1.
Break.
2.
Blend.
3.
Extend.
4.
Merge.
5.
Refit.
6.
Trim.
7.
Edge Match.

6 24)
Какой метод позволяет продлевать кривую или поверхность?
1.
Break.
2.
Blend.
3.
Extend.
4.
Merge.
5.
Refit.
6.
Trim.
7.
Edge Match.
25)
Какой метод позволяет отрезать часть кривой или выступающую часть поверхности?
1.
Break.
2.
Blend.
3.
Extend.
4.
Merge.
5.
Refit.
6.
Trim.
7.
Edge Match.
26)
Какой метод предназначен для построения поверхности общего вида?
1.
Extract.
2.
Match.
3.
Ruled.
4.
Trimmed.
5.
Extrude.
6.
Glide.
27)
Какой метод предназначен для построения поверхности (или объема) вытягиваем кривой (или поверхности) в заданном направлении?
1.
Extract.
2.
Match.
3.
Ruled.
4.
Trimmed.
5.
Extrude.
6.
Glide.
28)
Какой метод предназначен для построения поверхности (или объема) скольжением базовой кривой
(или поверхности) вдоль направляющих линий?

7 1.
Extract.
2.
Match.
3.
Ruled.
4.
Trimmed.
5.
Extrude.
6.
Glide.
29)
Какой метод позволяет подгонять кромки смежных поверхностей так, чтобы они совпали?
1.
Blend.
2.
Edge.
3.
Edge Match.
4.
Extend.
5.
Refit.
6.
Trim.
30)
Какой метод предназначен для построения тела с представимыми границами?
1.
Primitive.
2.
Surface.
3.
B-rep.
4.
Decompose.
5.
Face.
6.
Vertex.
7.
Normal.
31)
Какой метод предназначен для построения простого объема путем определения всех его граней?
1.
Primitive.
2.
Surface.
3.
B-rep.
4.
Decompose.
5.
Face.
6.
Vertex.
7.
Normal.
32)
Какой метод позволяет создавать фаски и скругления кромок?
1.
Break.
2.
Blend.
3.
Refit.
4.
Boolean.
5.
Edge Bland.

8 6.
Impirit.
7.
Shell.
33)
Какой метод позволяет оставлять отпечаток (след) одного объема на другом?
1.
Break.
2.
Blend.
3.
Refit.
4.
Boolean.
5.
Edge Bland.
6.
Impirit.
7.
Shell.
34)
Какой метод позволяет строить локальную систему координат путем задания трех последовательных поворотов относительно осей существующей системы координат?
1.
3Point.
2.
Axis.
3.
Euler.
4.
Normal.
5.
2Vector.
6.
View Vector.
35)
Какой метод позволяет строить вдоль кривой множество нормальных к ней плоскостей в местах, определенных заданным критерием?
1.
Point-Vector.
2.
Vector Normal.
3.
Curve Normal.
4.
Plane Normal.
5.
Interpolate.
6.
Least Square.

5-1