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Création d'un concept constructif du modèle dans Rhino 3D
Rhino 3D – populaire en trois dimensions le système de CAD pour le quai du Windows de la compagnie McNeel. Elle est utilisée au minimum à 150 mille professionnels dans le monde entier, qui estiment celle-ci le système de CAD pour les possibilités développées du modelage des surfaces de la forme libre. La licence pour un poste de travail coûte moins de mille euro, bien que l'on peut trouver le fonctionnement analogue seulement dans produits de programme se trouvant à 20, mais et à 50 fois est plus cher. Rhino est fondée sur le format ouvert des données 3DM, librement accessible à n'importe quel programmeur pour la lecture/enregistrement dans le cadre de l'initiative openNURBS. À la suite d'une telle politique de Rajno a plus de 120 plug-ins connectés créés par les architectes indépendants. Par l'interface, l'assortiment des éléments constructifs et les commandes, ce système est semblable à d'autres systèmes de CAD que simplifie le procès de l'enseignement et permet facilement de décider les tâches complexes de la conception en trois dimensions. Cependant chez Rhino une importante particularité manque: Dans ce système on ne peut pas donner la conduite souhaitée au changement de la géométrie en trois dimensions.

Le modèle en trois dimensions créé dans la plupart du système de CAD, cela non simplement l'assortiment des formes en trois dimensions; n'importe quel modèle contient d'habitude une importante information appelée comme la conception constructive. Cette information est utilisée pour la gestion des relations entre les éléments géométriques à l'intérieur du détail et entre les détails dans l'assemblage. La conception constructive définit la conduite du modèle à son changement du futur. D'habitude le changement de la forme ou la position d'un élément géométrique du modèle demande les changements correspondants intelligents de ses autres parties. La conception constructive répond à telles questions, comme “qu'arrivera, si le diamètre de cet orifice est changé ?” “que se passera à l'augmentation de la longueur cette côte ?” ou “quel sera la réaction du mécanisme à la navigation de ce groupe ?”

On sait qu'à Rhino on peut créer le modèle en trois dimensions, mais on ne peut pas donner sa conception constructive.

Il est nécessaire de sélectionner que l'architecture de programme Rhino – ouvert, on accorde aux architectes des applications l'interface développée de la programmation dans les langues C/C++.

Pour avoir la possibilité de la création de la conception constructive du modèle, la compagnie russe LEDAS a élaboré l'ensemble d'instruments pour Rhino, uni par le nom total Driving Dimensions (eng. les montants dirigeant). Avec l'aide de ces outils les utilisateurs Rhino peuvent ajouter la conception constructive à n'importe quel modèle en trois dimensions et utiliser cette information pour l'édition intelligente de sa géométrie. Le premier outil dans la gamme Driving Dimensions pour Rhino porte le nom Rhino Assembly. Cette cellule flexible connectée travaille à l'intérieur de l'environnement habituel Rhino et permet aux utilisateurs de ce système d'utiliser les bornages géométriques et les montants dirigeant pour la modification intelligente des assemblages en trois dimensions comprenant les détails avec la géométrie fixée. Après l'installation du plug-in Rhino Assembly les utilisateurs peuvent facilement collecter les mécanismes complexes et analyser leur cinématique, en examinant de différents points de vue le travail des parties mobiles. La simplicité de l'interface d'utilisateur Rhino Assembly cache les algorithmes complexes mathématiques étant dans sa base pour la résolution simultanée de centaines et mille bornages géométriques. Les technologies correspondantes innovatrices d'innovation sont élaborées par la compagnie LEDAS dès 2001 la Maturité des technologies données on valide par leur utilisation dans de nombreux systèmes des classes CAD (la conception assistée par ordinateur), CAE (l'analyse de génie) et CAM (la préparation de la production), la plupart de qui sont présentés déjà sur le marché.

Nous examinerons le travail de la conception constructive sans arbre de l'histoire.

Les utilisateurs expérimentés “mécanique” les systèmes de CAD (MCAD) trouveront l'interface du système Rhino semblable aux outils proposés par d'autres systèmes en série de cette classe. En suivant la procédure ordinaire, l'ingénieur crée le modèle volumineux: d'abord trace le 2D-contour, puis par le détiré le transforme en prisme, arrondi les bords aigus, “coupe” les orifices etc.

Il y a, cependant, une différence essentielle entre Rhino et d'autres MCAD-systèmes, tels que Pro/ENGINEER ou SolidWorks. La différence comprend non comment il y a des formes en trois dimensions, mais comment ils sont édités. Par exemple, à Rhino on ne peut pas changer le diamètre de l'orifice par le clic simple “les souris”. Rhino ne permet pas aux utilisateurs de changer le rayon une fois créé arrondissement. Mais si vous changez le 2D-contour étant à la base du corps en trois dimensions, cela n'influencera aucunement la forme du dernier. Les utilisateurs des MCAD-systèmes en série seront étonnés désagréablement d'une telle conduite, et, probablement, refuseront l'utilisation Rhino.

Il est facile d'expliquer la raison d'une telle conduite: pendant que la plupart des MCAD-systèmes est fondée sur les histoires de la construction du modèle, Rhino ne supporte pas une telle information. Rhino ne tente pas de retenir le changement, que l'utilisateur apporte au modèle. Ces changements connus comme l'histoire de la construction, sont à la base du travail de la conception constructive du modèle. L'histoire de la construction est semblable médical ou la recette de cuisine: quand vous voulez changer quelque chose dans le modèle, vous modifiez d'abord la recette de sa construction, et ensuite le CAD-système reconstruit automatiquement votre modèle conformément à la recette changée. Une d'habitude telle recette a l'air de l'arbre de la construction, qui se réalise en forme de la surélévation sur “muet” par la géométrie, une soi-disante représentation de frontière du corps solide (BRep, de eng. boundary representation).

Le travail de la conception constructive avec l'aide de l'histoire de la construction est le lieu commun de tous les MCAD-systèmes modernes, bien qu'il y a une possibilité alternative de la spécification de la conduite souhaitée du modèle dans l'environnement, qui n'enregistre pas l'histoire de la construction. Cette alternative comprend dans l'application des bornages géométriques, les montants dirigeant, les équations de génie et d'autres spécifications semblables déclaratives directement entre les éléments du BRep-modèle. (Pour la simplification de l'exposition nous appellerons ensuite toutes les spécifications semblables comme les bornages.)

Les bornages n'ont pas rien de commun avec l'histoire de la construction. Ils peuvent être ajoutés au modèle à n'importe quelle étape de la conception: quand vous créez votre modèle ou quand la modifiez. Il est important que l'on peut ajouter les bornages à chacun “muet” du modèle géométrique reçu de différentes sources: récupéré du catalogue public des modèles en trois dimensions, d'un autre importé CAD-système, à un des traduction formats neutres IGES/STEP, etc. le problème Principal avec l'histoire de la construction est que de celle-ci on ne peut pas ajouter au modèle existant (on peut seulement heuristiquement deviner ses quelques fragments), puisque l'histoire est créée à la conception du modèle “du zéro”. C'est pourquoi dans toutes les situations énumérées ci-dessus l'approche à la base de l'histoire ne peut pas travailler est à valeur requise.

L'appareil des bornages est conceptuellement plus facile que l'arbre de la construction, parce que la multitude de bornages est irrégulière. Tous les bornages sont égaux entre eux-mêmes et ils sont satisfaits (sont permis) simultanément. (Dans cela comprend la différence importante de l'arbre de la construction, les éléments constructifs de qui sont reconstruits successivement chaque fois, quand vous faites les changements dans les parties auparavant construites.) à n'importe quelle étape de la conception vous pouvez éloigner chacuns des bornages créés auparavant sans quelque influence sur d'autres bornages, car l'ordre du travail des bornages ne joue pas aucun rôle. Manipuler le répertoire irrégulier des indépendants entité il est beaucoup plus facile, que l'arbre de la construction: vous pouvez facilement trier et filtrer le répertoire des bornages par n'importe quel attribut: du nom, le type, les arguments, les significations des paramètres.

Les bornages avec les paramètres s'appellent aussi les montants dirigeant, parce qu'ils sont semblables aux montants ordinaires (les longueurs, les distances, les rayons, les angles). Le directeur dans leur nom indique le mot que la signification du paramètre dirige la géométrie du modèle, et non au contraire – comme en cas des montants ordinaires (les significations de qui sont recalculées au changement de la géométrie). Par exemple, quand vous éditez la signification de la longueur dirigeant, votre modèle met à niveau automatiquement les formes géométriques pour correspondre à une nouvelle signification. On peut lier les paramètres aux équations libres variables et de génie que permet de donner les corrélations nécessaires entre les montants.

Ainsi, les bornages géométriques et les montants dirigeant remplacent entièrement par eux-mêmes les éléments constructifs à l'édition de la géométrie. Les bornages représentent une puissante manière de parler de la conception constructive dans l'environnement sans histoire de la construction. Vous pouvez facilement ajouter, les éloigner et modifier à n'importe quelle étape de la conception. Vous pouvez les combiner avec d'autres moyens de la spécification des connaissances de génie. Dans la partie restée de l'article nous examinerons l'implémentation de la conception donnée accomplie dans la compagnie LEDAS dans le cadre du plug-in Rhino Assembly.

Nous examinerons la conception des assemblages à Rhino avec l'utilisation des bornages géométriques et les montants dirigeant.

La conception des assemblages – l'application typique du système de CAD, dans qui géométrique et les taille bornages sont utilisés même dans les systèmes avec l'histoire de la construction. Le plug-in Rhino Assembly – la première application de la gamme Driving Dimensions créée par la compagnie LEDAS pour Rhinoceros. Il était choisi à titre de départ parce que le fonctionnement correspondant est familier aux utilisateurs des MCAD-systèmes.

On sait bien deux approches, utilisé à MCAD pour la conception des assemblages: descendant et montant. À l'approche descendant vous commencez avec la conception du mécanisme “du zéro” en créant chacun à son tour la géométrie de ses parties et en l'installant conformément à la conception constructive de votre mécanisme. En utilisant une telle approche, vous pouvez créer l'assemblage simple à Rhino, par exemple, le modèle du moteur à combustion interne monocylindrique.

Mais ce modèle par la définition ne contiendra pas la description de la conception constructive du mécanisme modelé – comme n'importe quel modèle créé à Rhino. Par exemple, si vous déplacez le piston à l'intérieur du cylindre, votre modèle deviendra incorrect, pendant que dans les systèmes avec le support de la conception constructive le décalage du piston conduit à la rotation du vilebrequin joint au piston au moyen de la bielle et l'axe du piston. Comment obtenir une telle conduite de Rhino ?

Nous présenterons maintenant que les parties de votre moteur se mettent du catalogue standard des modèles en trois dimensions (ou que ces détails étaient créés par vous d'avance). Comment collecter des parties dépareillées le moteur (voir le dessin) ? On applique Dans le cas présent l'approche montant de la conception, qui comprend dans le positionnement de chaque détail en ce qui concerne les autres. Dans le système Rhino cette approche est extraordinairement à haute intensité de travail, car demande une grande quantité de manipulations de main.

Comme collecter ensemble parties dépareillées du moteur ?
Comme collecter ensemble parties dépareillées du moteur ?


Comment enregistrer la conception constructive à la navigation des détails du mécanisme ? Comment simplifier et accélérer le procès de la conception montant ? Le plug-in Rhino Assembly donne les réponses précises à ces questions. La version de ce plug-in sur le site www est accessible de 30 jours aperçu. DrivingDimensions.com.

Après l'installation du plug-in et le démarrage Rhino vous verrez une nouvelle gamme instrumentale dans l'environnement familier:

La gamme Instrumentale Rhino Assembly
La gamme Instrumentale Rhino Assembly


Avec l'aide de cette gamme instrumentale vous pouvez facilement ajouter géométrique et les taille bornages entre les détails dans l'assemblage. Vous pouvez infliger les bornages sur le déjà moteur collecté, ainsi qu'aux parties dépareillées.

Nous examinerons le modelage de la cinématique.

Si vous projetez les mécanismes avec les détails mobiles à Rhino ou un autre paquet MCAD, vous voulez les voir sans faute en action. Il est très important d'analyser les trajectoires des détails avançant – encore avant que votre mécanisme soit construit à la réalité! En effet, les trajectoires souhaitées et valables peuvent ne pas coïncider; vous pouvez découvrir l'interpénétration de la partie des détails l'ami à l'ami, ou l'inaccessibilité des positions souhaitées limites. Dans ce cas vous devez changer la position mutuelle des parties du mécanisme ou même revenir sur le niveau du travail de leurs formes géométriques et les montants.

Le plug-in Rhino Assembly permet dynamiquement de modeler la cinématique des mécanismes.




Les sources:
1. Ouchakov D. Création de la conception constructive à Rhino 3D//isicad. – 2009 [http://isicad.ru/ru/articles.php?article_num=13469]
2. Modeling tools for designers [www.rhino3d.com]

L'auteur: Челябэнергопроект
La date: 23/03/2010

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