Функциональная структура обладает достаточной гибкостью. Она позволяет представить целую гамму решений. Однако возникает задача позиционирования
Каждой элементу функциональной структуры можно поставить в соответствие геометрическую модель детали или узла или процедуру выбора такой модели. Однако эту модель необходимо как-то расположить относительно других элементов системы. Функциональные взаимосвязи в этом иногда могут помочь, но чаще – нет. Например, лопастные колеса гидродинамической машины взаимодействуют посредством потока рабочей жидкости. Конечно, это накладывает определенные ограничения на взаимное расположение, но недостаточно жесткие, чтобы полностью определить положение.
Для построения конструктивной структуры целесообразно определить класс объектов со свойствами <функция>, <базы основные>, <базы вспомогательные>. Свойство <геометрия> в этом классе не определяется. Такие объекты – экземпляры данного класса будут называться компонентами.
Компоненты (объекты класса Component) используются в геометрических моделях сборок. В данном классе определены свойство <Определение> (<Definition>) и свойство <Расположение> (<Position> или <Transform>). Первое содержит ссылку на геометрию, второе – матрица 4Х4, описывающая положение «привязочной» системы координат компонента. Замена определения приведет к изменению геометрии элемента. То есть элемент как бы остался прежним, но изменился его облик. В современных геометрических моделях положение можно указывать при помощи сопряжений. В сопряжении непосредственно участвуют не сами компоненты, а фрагменты их геометрии, в частности, грани: грань1 от компонента1 и грань2 от компонента2. Допустим, геометрия одного из компонентов, например, компонента1, меняется. Для сохранения сопряжения нужна новая грань1 – грань1’. Чтобы логика конструкции не пострадала при этом, грань1’ должна в новой геометрии иметь то же значение (смысл), что грань1 в геометрии старой. Если, например, сопрягаемые грани – базы, то грань1’ должна иметь тот же статус, что грань1.
Функциональное назначение позволяет целенаправленно выбирать геометрические модели для компонентов. Взаимосвязь между базами предопределяет их взаимное расположение. Таким образом, компоненты в описанном формате представляют эффективное средство описания структур объектов для их автоматизированного воплощения в виде геометрических моделей (Рисунок 4 .10).
Подобное описание структуры должно трансформироваться в алгоритм конструирующей программы:
Выбор конструктивного элемента для компонента I, КЭI, вставка КЭI.
Выбор конструктивного элемента для компонента J, КЭJ, вставка КЭJ.
Установить первое сопряжение (типа «совпадение»):
Поиск в геометрической модели КЭI грани, соответствующей базе1, FB1,I.
Поиск в геометрической модели КЭJ грани, соответствующей базе1, FB1,J.
Установить сопряжение типа «совпадение» между гранями FB1,I и FB1,J.
Установить сопряжение 2 («концентричность»)
Установить сопряжение 3 («на расстоянии»)
Рисунок 4.10
Приведенный цикл выполняется для всех компонентов структуры. Результат – геометрическая модель конструкции, соответствующая заданной структуре.
Выбор конструктивного элемента для каждого компонента производится в соответствии с функцией компонента.
При разработке программных средств поддержки конструирования структура объекта проектирования – это структура решения, общий вид результата разрабатываемой программы. То есть, для каждой программы, «проектирующей» какую-то конструкцию, необходимо предварительно описать структуру этой конструкции.