Сделай Сам Свою Работу на 5

Параметрическое моделирование





Системы твердотельного (объемного) моделирования

Системы твердотельного моделирования предназначены для работы с объектами, состоящими из замкнутого объема, или монолита (solid). В системах твердотельного моделирования, в отличие от систем каркасного и поверхностного моделирования, не допускается создание наборов поверхностей или характеристических линий, если они не образуют замкнутого объема. Математическое описание объекта, созданного в системе твердотельного моделирования, содержит сведения, по которым система может определить, где находится какая-либо точка: внутри объема, снаружи него или на его границе. По этим сведениям можно получить любую информацию об объеме тела, а значит, могут быть созданы приложения, работающие с объектом на уровне объема, а не на уровне поверхности.

 

Функции моделирования

Функции моделирования, поддерживаемые большинством систем твердотельного моделирования, могут быть разделены на пять основных групп. 31

 

В первую группувходят функции, используемые для создания простых форм на основе объемных заготовок, имеющихся в программе, - так называемые функции создания примитивов. К этой же группе относятся функции добавления и вычитания объема – булевские операторы. Функции моделирования из первой группы позволяют проектировщику быстро создать форму, близкую к окончательной форме детали.



Булевские операторы – это операторы объединения, пересечения и вычитания из теории множеств. Они предназначены для того, что можно было из примитивов создать любое объемное тело

 

 

 

 

Рис. Объединение примитивов

 

 

Рис. Пересечение примитивов

 

 

Рис. Разность примитивов

 

Ко второй группе относятся функции создания объемных тел путемперемещения поверхности.Функциязаметанияпозволяет создавать объемное телотрансляцией или вращением области, заданной на плоскости. Построение тела вращения из плоской кривой называется также вращательным заметанием. Функция скиннинга создает объемное тело, натягивая поверхность на заданные поперечные сечения. Функции второй группы позволяют проектировщику начать моделирование с формы, весьма близкой к конечному результаты, поскольку одних поперечных сечений вполне достаточно для точного описания конечного объемного тела.



 

Рис. Заметание при трансляции

 

 

 

Рис. Заметание при вращении

 

Рис. Создание объемного тела методом скиннинга

 

В третью группу входят функции моделирования, предназначенные главным образом для изменения существующей формы. Типичными примерами являются функции скругления или плавного сопряжения и поднятия.

 

Рис. Скругление ребер

 

 

Рис. Скругление вершин

 

Рис. Поднятие грани и ее части

 

 

К четвертой группеотносятсяфункции,позволяющие непосредственно

 

манипулировать составляющими объемных тел,то есть вершинами,ребрами игранями. Работа с этими функциям (аналогичными функциям систем поверхностного моделирования) называется моделированием границ.

 

Функции моделирования границ используются для добавления, удаления и изменения элементов объемного тела – его вершин, ребер и граней. Следовательно, процедура, использующая функции моделирования границ, будет выглядеть точно так же, как в системах поверхностного моделирования. Другими словами, вначале создаются точки, затем создаются ребра, соединяющие эти точки, и наконец, граничные ребра определяют поверхность. Однако в системах твердотельного моделирования, в отличие от систем поверхностного моделирования, нужно определить все поверхности таким образом, чтобы образовался замкнутый объем.

 

Создание клина при помощи функций моделирования границ представлено на рисунке. Процедура включает создание точек, граней и поверхностей.



 

Рис. Создание тела при помощи функций моделирования границ

 

Однако создавать объемное тело исключительно при помощи функций моделирования границ очень утомительно. Эти функции используются главным образом для создания плоских фигур, которые затем служат сечениями объемных тел, образуемых заметанием или скиннингом. И еще функции моделирования границ удобно применять для изменения формы уже существующего тела. Вершину можно передвинуть в новое положение, изменив соответствующим образом соседние ребра и грани.

 

 

Рис. Модификация объекта перемещением вершины

 

 

 

Рис. Модификация объекта заменой ребра

 

В последнюю группу входят функции, используя которые проектировщик может

 

моделировать твердое тело при помощи свободных форм.Например,он может даватьсистеме команды типа «сделать отверстие такого-то размера в таком-то месте» или «сделать фаску такого-то размера в таком-то месте». Работа с такими функциями называется объектно-ориентированным моделированием. Функциям пятой группы уделяется особое внимание, поскольку модель, построенная с их помощью, содержит информацию о процессе создания, без которой невозможно автоматическое формирование плана технологического процесса для детали. Заметьте, что модель, созданная другими средствами, содержит только элементарные геометрические сведения о вершинах, ребрах и гранях.

 

Одним из недостатков объектно-ориентированного моделирования заключается в том, что система не может предоставить все элементы, нужные для всех возможных приложений. Для каждой задачи может потребоваться свой набор элементов. Чтобы исключить этот недостаток, большинство систем объектно-ориентированного моделирования поддерживают какой-либо язык, на котором пользователь при необходимости может определять свои собственные элементы. После определения элемента необходимо задать параметры, указывающие его размер. Элементы, как и примитивы, могут быть разного размера, а задаются размеры параметрами в момент создания элемента. Создание элементов разного размера путем присваивания различных значений соответствующим параметрам является разновидностью параметрического моделирования.

 

18. Параметрическое моделирование.

 

Параметрическое моделирование

 

Параметрическое моделирование заключается в том, что конструктор определяет форму заданием геометрических ограничений и некоторых размерных параметров. Геометрические ограничения описывают отношения геометрических элементов. Примерами ограничений являются параллельность двух граней, компланарность двух ребер, касательность криволинейного ребра к соседнему прямому и т.д. К размерным данным относятся не только заданные размеры формы, но и соотношения между размерами. Соотношения записываются конструктором в виде математических уравнений. Таким образом, параметрическое моделирование заключается в построении формы путем решения уравнений, выражающих геометрические ограничения, и уравнений, описывающих заданные размеры и соотношения между ними.

 

В параметрическом моделировании построение формы обычно осуществляется в такой последовательности:

 

1) строится грубый набросок плоской фигуры;

 

2) в интерактивном режиме вводятся геометрические ограничения и данные о размерах;

 

3) строится плоская фигура, отвечающая ограничениям и требованиям к размерам;

 

4) шаги 2 и 3 повторяются с изменением ограничений или размеров до тех пор, пока не будет получена нужная модель;

 

5) объемное тело создается заметанием или вращением плоской фигуры. Толщина

 

и угол поворота также могут стать размерными параметрами, что позволит при необходимости легко изменить созданную трехмерную форму.

 

Рис. Изменение формы через ограничения

 

 

 








Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.