Changes between Version 5 and Version 6 of OpenCascade
- Timestamp:
- Oct 10, 2011, 4:17:42 PM (13 years ago)
Legend:
- Unmodified
- Added
- Removed
- Modified
-
OpenCascade
v5 v6 15 15 == Modularna struktura CAD-jedra Open CASCADE == 16 16 [[BR]] 17 [[Image( Slika15-1.png)]]17 [[Image(slika15-1.png)]] 18 18 [[BR]] 19 19 Other CAD systems: Ostali modelirniki CAD … … 97 97 === Razvojna orodja (ang. Development tools) === 98 98 Open CASCADE vsebuje celoten sklop razvijalnih orodij, ki so primerni tako za posamezne razvijalce kode CAD kot tudi za uporabo pri večjih industrijskih projektih CAD. OC Test Harness ali Draw sta orodji, napisani v programskem jeziku C++ in namenjeni testiranju geometrijsko modelirnih knjižnic. Tako orodje omogoča testiranje in demonstracijo modeliranih komponent pred izdelavo celotne aplikacije. Sestavljeno je iz programskih podsklopov, in sicer: ukaznega interpreterja v jeziku TCL, 2D- in 3D-pregledovalnika, osnovanega na X v sistemih Unix in Win32 API v sistemih Windows, in sklopa preddefiniranih ukazov. 99 100 TODO: Slika 2 99 [[BR]] 100 [[Image(slika15-2.png)]] 101 [[BR]] 101 102 102 103 WOK (Workshop Organization Kit) je podprogramski sklop, ki omogoča odpošiljanje enega ali več nizov strukturnih elementov programske kode velikih razvojnih projektov. Tak projekt je lahko sklop razvojnih podprojektov, ki jih nato razvijalci uporabijo za nadaljnji razvoj s standardnimi orodji in v sistemu organizacije različnih razvojnih timov v distribuiranih delovnih področjih. WOK omogoča prost dostop do standardnih nalog razvojnega procesa z raznimi orodji, kot so: urejevalniki (editorji), prevajalniki, povezovalniki (linkerji), iskalniki napak (debugerji) itd. 103 104 Na sliki 15.2 je prikazan kompleksni 3D-model. Model je narejen s CAD-jedrom OC. Poleg izdelave omenjenih geometrij je v prikazovalniku predstavljena možnost zaslonskega izbiranja posameznih komponent. 104 105 TODO: Slika 3 105 [[BR]] 106 [[Image(slika15-3.png)]] 107 [[BR]] 106 108 107 109 Slika 15.3 prikazuje pomreženi 3D-model v OC. Po izdelavi mreže lahko naredimo analizo z MKE (metoda končnih elementov). Rezultate analize MKE nato v nadaljevanju prikažemo na istem modelu. Predstavitve so mogoče za različne parametre: napetosti, pomiki, temperatura z različnimi atributi. … … 116 118 višina: myHeight = 70 mm, 117 119 dolžina: myWidth = 50 mm, 118 119 TODO: Slika 4 120 [[BR]] 121 [[Image(slika15-4.png)]] 122 [[BR]] 120 123 121 124 == Algoritem izdelave enostavnega 3D-modela == … … 124 127 125 128 Če želimo izdelati želeni 3D-profil, je potrebno v prvem koraku kreirati točke v ravnini XY0, ki ležijo na isti ravnini. 126 127 TODO Slika 5 129 [[BR]] 130 [[Image(slika15-5.png)]] 131 [[BR]] 128 132 129 133 V OC obstajata dve možnosti za popis točke v kartezičnem koordinatnem sistemu: … … 135 139 Geom_CartesianPoint je opredeljen glede na pozicijo handla, lahko je večkrat naslovljen in ima daljšo življenjsko dobo kot gp_Pnt. Vse točke so uporabljene le za pomoč pri tvorjenju krivulj za objekt omejene življenjske dobe. 136 140 V našem primeru izberemo za kreiranje točk gp_Pnt objekt. Po izbiri gp_Pnt moramo definirati koordinate X, Y in Z v globalnem kartezičnem koordinatnem sistemu (slika 15.6). 137 138 SLika 6 141 [[BR]] 142 [[Image(slika15-6.png)]] 143 [[BR]] 139 144 140 145 Če se odločimo uporabiti za kreiranje objekta Geom_CartesianPoint, pa je sintaksa izdelave posamezne točke drugačna. Vsi objekti, zgrajeni s kazalcem handle, morajo uporabljati standarden C++ operator new. Podatki se zbirajo po principu, ki je prikazan na 141 146 sliki 15.7. Grajenje objektov različnih velikosti je izvedeno na enak način. 142 143 Slika 7 147 [[BR]] 148 [[Image(slika15-7.png)]] 149 [[BR]] 144 150 145 151 Če želimo v nadaljevanju programa prebrati podatke (npr. koordinate) o katerikoli izbrani točki v kartezičnem koordinatnem sistemu, lahko to opravimo na način, prikazan na sliki 15.8. 146 147 Slika 8 152 [[BR]] 153 [[Image(slika15-8.png)]] 154 [[BR]] 148 155 149 156 === Povezovanje točk s krivuljami === 150 157 151 158 Predhodno določene točke med sabo povežemo tako, da tvorijo geometrijo, sestavljeno iz dveh segmentov in enega loka, ki je napet med tremi točkami. 152 153 Slika 9 159 [[BR]] 160 [[Image(slika15-9.png)]] 161 [[BR]] 154 162 155 163 Za risanje krivulj, prikazanih na sliki 15.9 moramo v programsko kodo vključiti trodimenzionalne geometrijske objekte, ki se nahajajo v paketu OC Geom. Za vse vrste krivulj (npr. daljica je krivulja) uporabimo specifičen ukaz. V našem primeru za izdelavo segmenta (ravna linija – daljica) uporabimo objekt GC_MakeSegment. Segment se izdela tako, da določimo dve robni točki P1 in P2 in za povezavo med njima določimo ravno linijo. Za objekt po sliki 15.9 moramo povezati oba konca segmentov s krivuljo, ki je določena s tremi točkami. Izbor zaporednih ukazov za posamezne geometrijske elemente, to je dveh segmentov in loka, je prikazan na sliki 15.10. Obe funkciji za izdelavo krivulj uporabljata ukaz handle Geom_TrimmedCurve. 156 157 Slika 10 158 159 Slika 11 164 [[BR]] 165 [[Image(slika15-10.png)]] 166 [[BR]] 167 168 [[BR]] 169 [[Image(slika15-11.png)]] 170 [[BR]] 160 171 161 172 V primeru, da se pred risanjem izbrane krivulje želimo prepričati o možnosti izdelave krivulje, uporabimo ukaza isDone in Value. Uporaba obeh ukazov je predstavljena na primeru kreiranja segmenta po sliki 15.11. … … 193 204 TopoDS_Compound 194 205 Sklop katerihkoli oblik 195 196 Slika 12 206 [[BR]] 207 [[Image(slika15-12.png)]] 208 [[BR]] 197 209 198 210 Posamezne izrisane krivulje združimo glede na ukazje po tabeli 15.1 tako, da dobimo tri robove, ki so med seboj povezani (slika 15.12), zato jih omenjeni ukazi tudi označijo ter atribute zapišejo v bazo podatkov. 199 211 Ukazni sklop TopoDS določa le podatkovno topološko strukturo elementov. Algoritmi za izračun standardnih topoloških elementov se nahajajo v paketu BrepBuilder API. Za izdelavo roba se uporabi objekt BRepBuilderAPI_MakeEdge z že določenimi krivuljami. 200 201 SLika 13 212 [[BR]] 213 [[Image(slika15-13.png)]] 214 [[BR]] 202 215 203 216 V OC je poleg izdelave robov s preddoločenimi krivuljami mogoča tudi izdelava robov neposredno s pomočjo določitve posameznih točk. Omenjeni način pa velja samo za izdelavo ravnih krivulj med dvema poljubnima točkama. 204 205 Slika 14 217 [[BR]] 218 [[Image(slika15-14.png)]] 219 [[BR]] 206 220 207 221 === Mreženje skupine robov === … … 213 227 214 228 Za izdelavo mreže se v primeru treh robov uporabi neposredno metodo izdelovanja mreže, ki je prikazana v naslednji formi C++: 215 216 Slika 15 229 [[BR]] 230 [[Image(slika15-15.png)]] 231 [[BR]] 217 232 218 233 2) Mreženje skupine robov, ki je zaprto 219 234 220 235 Robove, ki so povezani med seboj tako, da so v zaprti zanki, lahko uporabimo za različne namene. Najpogostejša uporaba je izvlek, ki fizično lahko opredeljuje različne profile (npr. U, I ipd.). Tako dobimo zelo hitro različne 3D-modele profilov, ki jih v vsakdanjem življenju najpogosteje uporabljamo. Najlažji način za izdelavo zaprtega profila je, da določen rob ali skupino robov prezrcalimo in nato prezrcaljeni rob ali skupino robov pridružimo prvotni mreži profila. 221 222 Slika 16 236 [[BR]] 237 [[Image(slika15-16.png)]] 238 [[BR]] 223 239 224 240 Pred procesom zrcaljenja pa moramo opredeliti širši prostor, v katerem bomo nato uporabili 3D-transformacije. V ta namen vključimo modul za trodimenzionalno geometrijsko transformacijo (gp_Trsf). Omenjeni modul vsebuje značilne funkcije transformacij, kot so translacija, rotacija, skaliranje, zrcaljene itd., in omogoča različne kombinacije med njimi. V našem primeru se osredotočimo na zrcaljene okrog osi X globalnega koordinatnega sistema XYZ (glej sliko 15.4). … … 227 243 os X poteka skozi točko P1(0, 0, 0) – uporabimo ukaz gp_Pnt 228 244 smer osi X določa enotski vektor (1, 0, 0) – uporabimo ukaz gp_Dir 229 230 Slika 17 245 [[BR]] 246 [[Image(slika15-17.png)]] 247 [[BR]] 231 248 232 249 2) opredelitev osi X v prostoru z neposrednim ukazom 233 234 Slika 18 250 [[BR]] 251 [[Image(slika15-18.png)]] 252 [[BR]] 235 253 236 254 Če želimo izvajati zrcaljenje okoli prej opredeljene osi X, v nadaljevanju uporabimo zrcalno metodo SetMirror. 237 238 Slika 19 255 [[BR]] 256 [[Image(slika15-19.png)]] 257 [[BR]] 239 258 240 259 Sedaj imamo vse parametre, ki jih potrebujemo za izvedbo zrcaljenja mreže robov okrog osi X. Za samo zrcaljenje pa uporabimo ukaz, ki vsebuje argument zrcaljene geometrije in podatke o osi, okrog katere izvedemo zrcaljenje. 241 242 Slika 20 260 [[BR]] 261 [[Imag(slika15-20.png)]] 262 [[BR]] 243 263 244 264 Funkcija BrepBuilderAPI_Transform ne spreminja narave zrcaljene oblike, zato smo dobili poleg zrcalne slike mreže tudi samo mrežo robov. Da vrnemo mrežo robov nazaj, moramo uporabiti reverzno funkcijo oziroma ukaz BrepBuilderAPI_Transform::Shape, ki vrne objekt TopoDS_Shape v prvotno lego. 245 246 Slika 21 265 [[BR]] 266 [[Image(slika15-21.png)]] 267 [[BR]] 247 268 248 269 Sedaj imamo dve mreži robov. Ena je osnovna, druga pa zrcaljena v enem delu. Da lahko začnemo sestavljati novo mrežo robov, moramo najprej stare povezave, določene s staro topologijo, prestaviti v skupino krivulj. Za tako operacijo uporabimo sklop ukazov TopoDS. Z ukazom TopoDS::Wire tako vrnemo mrežo robov v skupino krivulj. 249 250 Slika 22 251 252 Slika 23 270 [[BR]] 271 [[Image(slika15-22.png)]] 272 [[BR]] 273 274 [[BR]] 275 [[Image(slika15-23.png)]] 276 [[BR]] 253 277 254 278 Sedaj imamo skupino krivulj, ki jo moramo povezati v mrežo robov. Ker so robovi med seboj povezani, dobimo zaključeno oziroma zaprto mrežo robov ali enostavno zanko. Za tako operacijo uporabimo ukaz BrepBuilderAPI_MakeWire. Najprej določimo naziv za mrežo, nato pa pod tem imenom vpisujemo zaporedno od prvega roba do zadnjega in tako ustvarimo zaprto mrežo oziroma zanko. … … 270 294 Solid 271 295 Shell 272 Compound of Solid 273 274 275 Slika 24 296 Compound of Solid 297 298 [[BR]] 299 [[Image(slika15-24.png)]] 300 [[BR]] 276 301 277 302 V računalniški terminologiji se velikokrat za enake fizikalne predstavitve ali procese uporablja več različnih izrazov. Tudi v našem primeru je pri uporabi pojma Shell (Loop) potrebno razumeti, da je to v bistvu zanka. Zanka je zaključena mreža robov, ki v geometriji dejansko predstavlja lik. Pogoj za to je, da vsi robovi in točke ležijo v isti ravnini. V opisanem programu OC se pojavljata pojma, ki sta opredeljena kot mreža robov (odprta zanka) ali zaprta mreža robov (zaprta zanka). Opozorilo o različnih terminih smo dodali zato, da bo dodaten študij programa OC lažji in ne zavajujoč. 278 303 Na začetku predvidene operacije imamo samo zanko robov, zato moramo najprej opredeliti površino osnovnega lika. Za opredelitev površine uporabimo poseben ukaz BrepBuilderAPI_MakeFace. Kot smo že povedali, je površina sestavljena iz zaključene mreže robov, to je zanke. Če vse točke in celotna zanka robov ležijo na isti ravnini, se lahko ukaz za izvlek uporabi neposredno. 279 280 Slika 25 304 [[BR]] 305 [[Image(slika15-25.png)]] 306 [[BR]] 281 307 282 308 Podprogrami BrepBuilderAPI omogočajo izdelavo topoloških primitivov konstrukcij, kot so škatle, stožci, valji, krogle itd. V tej skupini podprogramov je tudi ukaz za izdelavo prizme BrepPrimAPI_MakePrism. Za uporabo tega ukaza potrebujemo naslednja parametra: 1) osnovni lik, ki je določen s površino in 2) smerni vektor, v smer katerega se izdela izvlek osnovne oblike. Smerni vektor za izdelavo prizme v smeri površinske normale na določeno višino prizme je določen z ukazom myHeight: 283 284 Slika 26 309 [[BR]] 310 [[Image(slika15-26.png)]] 311 [[BR]] 285 312 286 313 Na osnovi obeh parametrov lahko s sklepnim ukazom izvedemo model prizme. Zato uporabimo ukaz BrepPrimAPI_MakePrism, ki določi vse topološke podatke za prizmo, ki tako postane trdno telo. 287 288 Slika 27 314 [[BR]] 315 [[Image(slika15-27.png)]] 316 [[BR]] 289 317 290 318 === Zaokroževanje robov === 291 319 292 320 Ker so robovi nastale prizme ostri, jih želimo zaokrožiti. Za zaokroževanje robov se uporabi v OC ukaz Fillet (zaokroževanje). V našem primeru zapleteno zaokroževanje robov poenostavimo na način, da so vsi robovi enako zaokroženi s polmerom myThickness/12 (glej sliko 15.28). 293 294 Slika 28 321 [[BR]] 322 [[Image(slika15-28.png)]] 323 [[BR]] 295 324 296 325 Za izvajanje zaokroževanj (Fillets) robov na poljubnih 3D-modelih lahko uporabimo sklop ukazov BrepFilletAPI_MakeFillet. Različne ukaze uporabljamo na naslednji način: … … 298 327 nato določimo skupino robov, ki jih želimo zaokrožiti. Pri tem vedno uporabljamo skupino robov, ki imajo enake zaokrožitve, zato moramo najprej določiti polmer zaokrožitve. Robove, ki jih bomo zaokrožili, pa bomo dodajali z ukazom Add; 299 328 po izvedenih ukazih stalno spremljamo, kakšne oblike telesa se pojavijo za vsak rob posebej. 300 301 Slika 29 329 [[BR]] 330 [[Image(slika15-29.png)]] 331 [[BR]] 302 332 303 333 Prav pri zaokrožitvah se velikokrat pojavi zahteva po dopolnjevanju ali spreminjanju podatkov. Zato moramo uporabiti funkcijo prikazovanja podatkov na zaslonu neposredno. Z namenom, da imamo podatke predstavljene na zaslonu in jih nato po potrebi spreminjamo, uporabimo ukaz TopExp_Explorer, ki pregleda zapisane podatke o izbranem modelu in nam vrne klicane parametre: 304 305 Slika 30 334 [[BR]] 335 [[Image(slika15-30.png)]] 336 [[BR]] 306 337 307 338 Raziskovalec (Explorer) je vgrajen v zanko in uporablja tri glavne metode: … … 309 340 Current – potrebno je vedeti, v katerem podmodelu se nahajamo; 310 341 Next – premik na naslednji še neraziskani podmodel. 311 312 Slika 31 342 [[BR]] 343 [[Image(slika15-31.png)]] 344 [[BR]] 313 345 314 346 S pomočjo raziskovalne zanke (explorer loop) lahko odkrijemo vse robove na izbranem modelu. Če želimo posamezni rob pridodati v nabor zaokroženih robov, to izvedemo z ukazom za dodajanje Add v ukaznem sestavu BrepFilletAPI_MakeFillet. Poleg podatka o zaokroženem robu moramo določiti še polmer zaokrožitve robov: 315 316 Slika 32 317 318 Slika 33 347 [[BR]] 348 [[Image(slika15-32.png)]] 349 [[BR]] 350 351 [[BR]] 352 [[Image(slika15-33.png)]] 353 [[BR]] 319 354 320 355 Po zaporednem določanju robov in polmerov zaokrožitev nato z zadnjim ukazom postavimo zahtevo za eksekutivno izvedbo oblike za vse izbrane robove. Na ta način zapišemo vse zaokrožene oziroma spremenjene površine v bazo podatkov za obravnavano trdno telo. 321 322 Slika 34 356 [[BR]] 357 [[Image(slika15-34.png)]] 358 [[BR]] 323 359 324 360 Z uporabo zadnjega ukaza imamo v bazi podatkov vse podatke in zapisano topologijo. S primerom smo poskušali predstaviti generiranje relativno enostavne oblike, ki pa v končni obliki postane zelo kompleksen model. Razumljivo je, da tako enostavnih oblik v naravi praviloma ni. Prav v tem pa se izkaže prednost OC. Če namreč pri komercialno uporabnih modelirnikih določene zahtevnejše oblike ne moremo zanesljivo določiti v vseh detajlih, pa z uporabo OC lahko dobimo bistveno natančnejši popis oblike tudi pri najzahtevnejših prostih površinah. V knjigi je predstavljen zelo zožen nabor ukazov. V knjižnici je bistveno več ukazov, ki si jih uporabnik lahko dodatno ogleda in uporablja. … … 327 363 328 364 Izdelava CAD-modela vozlišča jeklene konstrukcije je prikazana na primeru izdelave nosilnega vozliščnega elementa v poljubni mrežni strukturi, prikazani na sliki 15.35. Pri predstavitvi bomo uporabljali programski jezik C++ in odprtokodno CAD-jedro Open CASCADE (OC). Odločitev za uporabo OC je bila v tem primeru osnovana na zahtevi popolnega prosto površinskega modela, ki bi bil generiran v posebnem generatorju oblik, nato prenesen v inženirski model za analizo napetostnih stanj, zatem pa preverjan glede na detajlno obliko v vozliščih, ki bi se v končni uporabi prenesli v mikrookolje za končno varjenje vozliščnega sklopa v robotiziranih sistemih. Omenjeni model CAD je potrebno izdelati za poljubne mrežne točke, ki se nahajajo v prostoru in imajo različno orientacijo. Vsaka točka mrežne strukture je povezana z najmanj tremi točkami. Poudarjamo, da je bilo prav zaradi kompleksnosti problema uporabljeno CAD-jedro OC, ki omogoča izdelavo splošnega modela in ga bo mogoče izdelati za poljubno mrežno strukturo. 329 330 Slika 35 365 [[BR]] 366 [[Image(slika15-35.png)]] 367 [[BR]] 331 368 332 369 Primer, ki ga obravnavamo, je predstavljen zato, da lahko potrdimo možnost celotnega procesa razvoja, inženirske analize, konstrukcije, izdelave, transporta, montaže in finalne uporabe. Pri tem je bil razvit poseben program, ki omogoča spremljanje vseh faz procesa zato, ker je v celoti določena geometrija in so sprotno obvladljivi vsi podatki, potrebni za kakršnekoli analize in določanja oblike. Zaradi povečane hitrosti procesiranja je bila prednost takega pristopa izkazana že v treh ponovljenih izvedbah. 333 370 Na sliki 15.35 je prikazan mrežni model CAD, izdelan s programskim jezikom C++ in CAD-jedrom OC. Mrežni model je izdelan iz poljubne vhodne mrežne strukture, ki je sestavljena iz petnajstih vozlišč. Za vsako vozlišče bomo glede na orientacijo posameznega vozlišča izdelali cilindrični vozliščni element, na katerega se varijo oziroma po potrebi vijačijo I-profili, ki jih modeliramo v poenostavljeni obliki. 334 335 Slika 36 371 [[BR]] 372 [[Image(slika15-36.png)]] 373 [[BR]] 336 374 337 375 V nadaljevanju bomo predstavili zaporedje glavnih funkcij oz. operacij v OC ter izpeljane ukaze za izdelavo tako zastavljenega modela oziroma konstrukcije. Postopek za modeliranje posameznega elementa z izvlekom je predstavljen v prejšnjem poglavju, zato se pri izdelavi CAD-modela vozlišča osredotočimo predvsem na novo uporabljene funkcije. … … 346 384 347 385 V spremenljivko aResVertex se shrani sestav cilindričnega vozlišča. Spremenljivka aResI je rezervirana za poenostavljene vozliščne I-profile. Profile v nadaljevanju s pomočjo Booleanove operacije razlike odrežemo s plaščem cilindra vozlišča in shranimo v novo spremenljivko aResI_cut. 348 349 Slika 37 386 [[BR]] 387 [[Image(slika15-37.png)]] 388 [[BR]] 350 389 351 390 === Izdelava profilnih elementov v vozlišču (točke, robovi, mreže, zanka, površina) === 352 391 353 392 Na začetku določimo pozicijo točk v prostoru, ki bodo sestavljale prerez poenostavljenega vozliščnega I-profila. Za popis prereza poenostavljenega I-profila potrebujemo dvanajst točk aPnt1, …, aPnt12, ki jih razporedimo glede na vozlišče mrežne strukture in se nahajajo na isti ravnini. Poudarjamo, da je upoštevano, da je prerez v isti ravnini. Pravimo, da je prerez je planaren. 354 355 Slika 38 393 [[BR]] 394 [[Image(slika15-38.png)]] 395 [[BR]] 356 396 357 397 V nadaljevanju določimo robove vozliščnega elementa, ki so odvisni od dimenzij I-profila. 358 359 Slika 39 398 [[BR]] 399 [[Image(slika15-39.png)]] 400 [[BR]] 360 401 361 402 Predstavljene točke moramo združiti v linijske robne elemente, ki jih v nadaljevanju uporabimo za tvorjenje mreže robov, nato v zaprte mreže robov oz. zanke, površine in na koncu po izvajanju izvleka opredelimo še pravi 3D-model. 362 403 Iz robov myEdge1 … myEdge12 v nadaljevanju tvorimo mrežo myWire1 … myWire3. Ker lahko v eno mrežo vključimo največ štiri robove, je potrebno izdelati tri mreže, ki jih združimo (Add) in ustvarimo eno mrežo z imenom myWire, kakor je prikazano na sliki 15.40. 363 364 Slika 40 404 [[BR]] 405 [[Image(slika15-40.png)]] 406 [[BR]] 365 407 366 408 Zaprto mrežo robov ali zanko v nadaljevanju uporabimo za določitev površine myFace. Ko je površina osnovne ploskve (ali bolje osnovni lik) določena, lahko izvedemo njen izvlek s pomočjo smernega vektorja vector, ki ga izračunamo glede na začetno in končno točko dolžine realnega I-profila. Tako dobimo 3D-model I-profila, ki ga opredelimo z ukazom myShape. 367 368 369 Slika 41 409 [[BR]] 410 [[Image(slika15-41.png)]] 411 [[BR]] 370 412 371 413 === Rezanje profilnih elementov === 372 414 373 415 Vozliščni element v realnem svetu predstavlja določen premer valja, ki ima središčno os enako, kot je središčni vektor vozlišča. Da lahko opredelimo ravnino, kjer se I-profil v dotiku z valjem vozliščnega elementa konča, moramo najprej opredeliti ravnino, ki je tangencialna na valj vozliščnega elementa. Ne pozabite, da ves čas razumemo, da je vozliščni element postavljen v 3D-prostoru. Zaradi postopka moramo najprej določiti valj vozliščnega elementa (slika 15.42). 374 375 Slika 42 376 377 Slika 43 416 [[BR]] 417 [[Image(slika15-42.png)]] 418 [[BR]] 419 420 [[BR]] 421 [[Image(slika15-43.png)]] 422 [[BR]] 423 378 424 379 425 V prvem delu (slika 15.43) kode določimo pozicijo, smer in premer valja, ki ga generiramo kot del vozliščnega elementa. Nato pa v nadaljevanju odrežemo že generirane I-profile od po sliki 15.43 generiranega valja vozliščnega elementa. Ukaz za Booleanovo operacijo je predstavljen na sliki 15.44. 380 381 Slika 44 426 [[BR]] 427 [[Image(slika15-44.png)]] 428 [[BR]] 382 429 383 430 Posebej moramo opozoriti, da vozliščni I-profil myShapeI ne poteka natančno do mrežnega vozlišča, ampak samo do prirobnice, ki jo predstavlja sedaj generirani valj vozliščnega elementa. Zaradi tega moramo I-profil odrezati na razdalji zunanjega roba cilindričnega vozlišča z ukazom cylinderCut. Operacijo odrezovanja izvedemo s pomočjo Booleanove operacije razlike. Od izbranega elementa I-profila odštejemo vozliščno geometrijo s funkcijo BrepAlgo_Cut. Takoj za izvedeno operacijo nato preostanek oziroma odrezani I-profil shranimo v sestav aResI, ki smo ga opredelili na samem začetku. To izvedemo z uporabo ukaza AddAIS_Shape, ki pa nam omogoči tudi prikazovanje rezultata v želeni barvi. … … 386 433 387 434 Za skrbno določitev prostorske postavitve vseh delov sestava našega vozlišča, to je I-profilov in samega vozliščnega elementa, moramo določiti za vsak I-profil njegovo oddaljenost od centralne osi vozlišča mrežne strukture jeklene konstrukcije. Posebej poudarjamo, da je vsako vozlišče mrežne strukture jeklene konstrukcije postavljeno različno v globalnem koordinatnem sistemu, torej niti eno ni enako pozicionirano. Pri tem imamo pred seboj tako vse tri koordinate globalnega koordinatnega sistema kot tudi kote in značilne za usmeritev lokalnega koordinatnega sistema v primerjavi z globalnim. Zaradi tega moramo s posebnim programom določiti lokalni koordinatni sistem za vsako vozlišče mrežne strukture jeklene konstrukcije posebej. 388 389 Slika 45 435 [[BR]] 436 [[Image(slika15-45.png)]] 437 [[BR]] 390 438 391 439 === Določitev vozliščnih parametrov (smer, razdalja, sestavni deli) === … … 394 442 Parameter oz. spremenljivka radius (slika 15.45) določa polmer cilindra, ki je 75 mm. S spremenljivko radius_axis se popiše polmer srednje izvrtine v valju, višino valja določa spremenljivka height z 31 mm. Izvrtino v večji valj se naredi z uporabo Booleanove operacije razlike BrepAlgo_Cut. 395 443 Po opredelitvi valja, ki še nima določene lokacije v prostoru, pristopimo k opredelitvi izhodiščne točke oziroma njene umestitve v lokalnem koordinatnem sistemu, z definiranjem spremenljivke circleLocation (glej sliko 15.45). 396 397 Slika 46 444 [[BR]] 445 [[Image(slika15-46.png)]] 446 [[BR]] 398 447 399 448 Drugi del sestava vozliščnega elementa vozliščnega cilindra je osrednji (ožji) del. Določimo ga tako, da najprej določimo premer srednjega dela cilindra, ki ga popisuje spremenljivka radius z dimenzijo 21,2 mm. Višina valja je 109 mm in jo lahko programsko vpišemo kot spremenljivko height. Tako določenemu in poimenovanemu srednjemu delu vozliščnega elementa nato s pomočjo Booleanove operacije razlike izvrtamo skoznjo izvrtino premera 31,2 mm (pazite, to je polmer 15,6 mm!). Zgornji del srednjega dela vozliščnega elementa priključimo spodnji površini zgornjega vozliščnega elementa takrat, kadar sta centrični glede na isto srednjico. Poudarimo naj, da spodnja površina velikega valja (prvi, ki smo ga generirali) leži na zgornji površini srednjega dela, to je drugega valja. 400 401 Slika 47 402 403 Slika 48 404 405 Slika 49 406 449 [[BR]] 450 [[Image(slika15-47.png)]] 451 [[BR]] 452 453 [[BR]] 454 [[Image(slika15-48.png)]] 455 [[BR]] 456 457 [[BR]] 458 [[Image(slika15-49.png)]] 459 [[BR]] 407 460 408 461 Na sliki 15.49 imamo predstavljen model CAD našega vozliščnega elementa z vsemi priključenimi I-profili, ki je uvožen v formatu STEP/IGES v ProE Wildfire 3.0. Na ta način dokazujemo splošno uporabnost takega nevtralnega formata. … … 411 464 412 465 Z namenom, da predstavimo pomembne prednosti modeliranja v programskem okolju OC, bomo v nadaljevanju predstavili model CAD poenostavljenega I-profila, ki je bil izdelan s programskim jezikom C++. 413 414 Slika 50 466 [[BR]] 467 [[Image(slika15-50.png)]] 468 [[BR]] 415 469 416 470 Slika 15.50 prikazuje model CAD poenostavljenega I-profila. Predstavljeni elementi I-profilov so odrezani glede na zunanjo površino cilindričnega vozlišča. V nadaljevanju je predstavljen algoritem poteka izdelave modela CAD poenostavljenega I-profila. … … 421 475 422 476 Ta postopek je obvezen pred vsakim definiranjem geometrije in zagotavlja ustrezno pomnilno kapaciteto za vsak poimenovani sestav. 423 424 Slika 51 477 [[BR]] 478 [[Image(slika15-51.png)]] 479 [[BR]] 425 480 426 481 Predvideni sestav ima ime aResI, ki ga izberemo in omogoča shranjevanje podatkov za I-profile. … … 429 484 430 485 Pri narisanem I-profilu preberemo začetno in končno točko na isti tvornici (lahko srednjici) profila. Lahko pa določimo dolžino profila sami z vnaprejšnjim določanjem izhodiščne točke in vektorja dolžine. Glede na podan rob eh določimo začetno from in končno to točko izbranega profila. 431 432 Slika 52 486 [[BR]] 487 [[Image(slika15-52.png)]] 488 [[BR]] 489 433 490 434 491 === Določitev normale za izbrani rob === 435 492 436 493 Izbranemu robu določimo normalo n, ki jo uporabimo za določitev usmerjenosti I- profila v prostoru. 437 438 Slika 53 494 [[BR]] 495 [[Image(slika15-53.png)]] 496 [[BR]] 439 497 440 498 === Tvorjenje robnih točk poenostavljenega I-profila (glej sliko 15.48) === 441 499 442 500 Prerez v splošnem popišemo najmanj s tremi točkami. Število točk za popis posameznega prereza določa njegova zahtevnost oziroma naša zahteva po natančnosti popisa. I-profil v našem primeru poenostavimo in ga popišemo z dvanajstimi točkami (glej sliko 15.48). Točka a.XYZ() določa tudi začetek I-profila. Začetna točka a nam omogoča opredelitev celotnega prereza ter njegovo lokacijo v prostoru, saj je točka a izhodiščna točka. Razdalja startI predstavlja odmik profila od začetne vozliščne točke mreže vozlišč jeklene konstrukcije v smeri robne normale normal.XYZ(). Glavne dimenzije prereza določamo s širino I- profila in jo določa parameter widthI1. Parameter widthI1 je usmerjen v smeri pravokotno na normalo roba normal2.XYZ(). Širino pasnice istega poenostavljenega I-profila popisuje parameter lengthI1. 443 444 Slika 54 501 [[BR]] 502 [[Image(slika15-54.png)]] 503 [[BR]] 445 504 446 505 === Tvorjenje robov iz robnih točk poenostavljenega I-profila === 447 506 448 507 Na osnovi podanih točk aPnt1…aPnt12 lahko opredelimo skupino robov myEdge1…myEdge12. Zaprta mreža ali zanka robov predstavlja lik oziroma prerez poenostavljenega I-profila. 449 450 Slika 55 508 [[BR]] 509 [[Image(slika15-55.png)]] 510 [[BR]] 451 511 452 512 === Tvorjenje mreže robov (zanke) iz robov prereza === 453 513 454 514 Če želimo opredeliti zaprto mrežo robov (zanke) iz robov prereza, moramo robove myEdge1…myEdge12 združiti. Omenjene robove smo opredelili z ukazi po sliki 15.53. Najprej izvedemo združevanje v mreže myWire1…myWire3, ki jih v naslednjem koraku združimo z ukazom Add v skupno mrežo myWire. 455 456 Slika 56 515 [[BR]] 516 [[Image(slika15-56.png)]] 517 [[BR]] 457 518 458 519 === Določitev površine prereza in modela CAD poenostavljenega I-profila === … … 460 521 Po opredeljeni mreži oziroma zanki z imenom myWire preverimo še, ali točke in robovi ležijo v isti ravnini, torej so na površini, ki je planarna. Če je ta pogoj izpolnjen, lahko izvedemo ukaz za določitev površine myFace. 461 522 Opredeljeno površino nato izvlečemo v smeri normale na ravnino in dobimo model CAD poenostavljenega I-profila. Operacijo izvleka izvedemo tako, da iz ravninskega lika ustvarimo 3D-prizmo, kar smo že večkrat prikazali. Smer površine določa normalni vektor myVector, ki kaže v smeri normale na rob in je po razdalji enak dolžini roba profila. 462 463 Slika 57 523 [[BR]] 524 [[Image(slika15-57.png)]] 525 [[BR]] 464 526 465 527 === Izvoz formata STEP /IGES modela CAD poenostavljenega I-profila in uvoz formata STEP/IGES v ProE Wildfire 3.0 === 466 528 467 529 Za izvoz v format STEP ali IGES moramo vsakemu I-profilu najprej nastaviti plast profila. Šele nato ga lahko izvozimo v nevtralni format STEP ali IGES. Ukaz za določanje plasti in geometrije profilov je Profile. 468 469 Slika 58 470 471 Slika 59 530 [[BR]] 531 [[Image(slika15-58.png)]] 532 [[BR]] 533 534 [[BR]] 535 [[Image(slika15-59.png)]] 536 [[BR]] 472 537 473 538 Za risanje modelov CAD celotne mrežne konstrukcije ali konstrukcije, ki vsebuje več kot en poenostavljeni I-profil, uporabimo robni dopolnjevalec edge iterator, ki ga sistematično vključimo npr. v C++ for zanko. Tako uporabimo zanko za vsak izbrani izhodiščni rob kateregakoli prej določenega profila. V našem primeru velja zančje za poenostavljeni I-profil.
