Занятие №7 –Вспомогательные команды моделирования (часть 2).

7.1 Часть 1. Расчет геометрических характеристик сечения (центр тяжести, моменты инерции). Построение сечения модели при помощи команд Кривая пересечения (Intersection Curve), Кривая сечения (Section Curve). Анализ геометрии сечения (перегибы, максимумы).

Содержание занятия:

Теоретическая часть: “Расчет моментов инерции”

При проектировании деталей руководствуются различными критериями. Основные критерии: прочность, масса, технологичность, ресурс и стоимость. Главным из них является требование обеспечение прочности. Для контроля требуемого запаса прочности необходимо знать и правильно определять геометрические характеристики расчетного сечения: площадь сечения, моменты инерции, координаты центра тяжести. Доступ к команде расчета характеристик сечения производится с помощью команды главного меню NX: Анализ(Analysis) → Момент инерции сечения (Рис. 7.1.1)

Рис.7.1.1 – Команда расчета геометрических характеристик сечения

Сечения можно задать несколькими способами, также команда рассчитывает различные типы сечения – тонкостенные или сплошные (Рис. 7.1.2).

Рис.7.1.2 – Меню команды Момент инерции сечения

Особенностью команды является возможность сохранения информации о геометрических характеристиках сечения на отдельном слое (Рис. 7.1.3). При изменении геометрии сечения требуется повторный расчет геометрических характеристик – система автоматически не изменяет уже созданные аннотации.

Рис.7.1.3 – Расчет геометрических характеристик командой

Момент инерции сечения

Командой Момент инерции сечения удобно пользоваться для 3D модели, так как система автоматически создает плоскости сечения, центральные линии сечения и выводит информацию о геометрических характеристиках для полученных сечений (Рис.7.1.4).

Рис.7.1.4 – Расчет геом. характеристик сечений 3D модели

Для 2D геометрии для расчета геометрических характеристик сечения удобнее использовать другую команду: Анализ(Analysis) → Расширенные массовые характеристики (Advanced Weight properties) → Площадь по кривым (Рис. 7.1.5)

Рис.7.1.5 – Команда расчета геометрических характеристик сечений

В отличие от рассмотренной выше команды здесь существует возможность создания геометрии границы рассчитываемого сечения. Для этого необходимо использовать тип границы – Постоянная (Рис. 7.1.6).

Рис.7.1.6 – Определение типа границы

По-умолчанию система рассчитывает геометрические характеристики сечения, проецируя выбранную геометрию сечения на плоскость ХОY рабочей системы координат. Для получения корректного результата рекомендуется предварительно сориентировать плоскость ХОY рабочей системы координат по плоскости сечения. В качестве сечения можно выбирать грани 3D модели или линии сечения.

Рис.7.1.7 – Выбор грани в качестве геометрии сечения

Геометрия границы рассчитываемого сечения размещается в плоскости ХОY рабочей системы координат (Рис. 7.1.8).

Рис.7.1.8 – Создание границы сечения

По завершению расчета создается временное отображение центральных осей сечения, расположенной в центре тяжести (Рис.7.1.8).

Рис.7.1.9 – Отображение центральных осей сечения

Если при создании границы сечения была выбрана грань (Рис.7.1.7), то при изменении геометрии модели, геометрия границы автоматически не обновляется. Для расчета геометрических характеристик измененного сечения требуется повторное выполнение команды (Рис.7.1.10). Однако, если в качестве границы сечения были выбраны линии, то геометрия границы сечения автоматически обновляется. В качестве границ может быть использована геометрия эскиза или геометрия, полученная в результате выполнения команд Кривая пересечения или Кривая сечения. Для повторного расчета геометрических характеристик сечения требуется только выбор измененной границы сечения (Рис. 7.1.11).

Рис.7.1.10 – Повторное создание границы сечения для измененной геометрии модели

Рис.7.1.11 – Расчет геометрических характеристик по существующей границе

Теоретическая часть: “Команды Кривая сечения и Кривая пересечения”

Данные команды относятся к вспомогательным командам моделирования. Доступ к командам осуществляется из главного меню NX: Вставить (Insert) → Кривые из тел (Curves from body) (Рис.7.1.12). Данные команды используются для построения вспомогательных построений, геометрии сечений и расчета геометрических свойств сечений.

Рис.7.1.12 – Команды Кривая пересечения и Кривая сечений

Команды обладают схожим интерфейсом. Команда Пересечение (Intersection curve) позволяет выполнять пересечение поверхностей (Рис.7.1.13).

Рис.7.1.13 – Создание пересечения плоскости(поверхности) с 3D моделью

Команда Сечение (Section Curve) выполняет пересечение модели одновременно с несколькими плоскостями, которые могут быть заданы непосредственно в команде разными способами (Рис.7.1.14). Особенностью команды является возможность объединения полученных кривых в один сплайн.

Рис.7.1.14 – Создание сечений плоскостей с 3D моделью

Практическая часть: “Расчет геометрических характеристик сечений с применением команд вспомогательного моделирования Сечение и Пересечение”

Для сечений, изображенных на рис. 7.1.15 , определите периметр, площадь, момент инерции и центр тяжести сечений. Сравните полученные значения с эталонными.

Для модели трубопровода, изображенного на рис. 7.1.16 файл CADNX/lesson 20/sweep определите геометрические характеристики заданных сечений. Для получения геометрии сечений выполните построения координатных плоскостей.