Капустина Лабораторный практикум по курсу Основы вычислителн 2012
.pdfДля создания поверхности вращения используется команда П- вращ, вызвать которую можно с помощью меню: [Черчение – Мо-
делирование – Сети – Сеть вращения].
После вызова команды выводится подсказка о текущей плотно-
сти каркаса: Текущая плотность каркаса: SURFTAB1=6 SURFTAB2=6, а также запрос Выберите объект для вращения: (Select object to revolve). По этому запросу необходимо указать объект, который будет создавать поверхность. Следует отметить, что выбор в этом случае возможен только непосредственным указанием на объект. Выбор при помощи рамки или секущей рамки невозможен. Сразу же после выбора объекта выводится запрос выбора оси вращения Выберите объект, определяющий ось вращения: (Select object that defines the axis of revolution:). В ответ на него следует указать отрезок, который будет принят за ось вращения. Нельзя выбирать один и тот же объект как объект для вращения и как ось, даже если это полилиния.
После выбора объектов следует запрос Начальный угол <0>: (Specifi start angle <0>). В ответ на него необходимо указать базовую плоскость, от которой будет отсчитываться угол вращения. При вводе значения по умолчанию, т.е.0, отсчет углов будет производиться от плоскости, совпадающей с плоскостью, на которой построена образующая кривая. После чего на запрос Центральный угол (+=против чс, -=по чс)<360>: (Specify included angle(+=ccw, - =cw)<360>:) следует ввести значение, определяющее угол вращения образующей кривой вокруг оси вращения.
При этом отсчет углов производится от плоскости, на которой расположена образующая кривая относительно объекта, принятого в качестве оси вращения, и положительное направление поворота определяется по правилу правой руки. Здесь следует учитывать следующее. При указании начального угла и угла вращения важное значение имеет точка выбора отрезка, принимаемого за ось вращения. Конечная точка отрезка, расположенная ближе к точке выбора, считается началом оси вращения. Если сориентировать направление взгляда от конечной точки оси вращения к ее начальной точке, то положительное направление углов будет отсчитываться против часовой стрелки. На рис. 3.2 показана эта зависимость.
21
Рис. 3.2. Определение положительного направления вращения
Поверхности сдвига. Поверхность сдвига – это поверхность,
которая создается путем перемещения определяющей кривой по направляющей. В качестве направляющей может выступать отрезок либо конечные точки незамкнутой полилинии. Определяющей кривой должен выступать объект цельный с точки зрения AutoCAD. Это может быть отрезок, дуга, круг, сплайновая кривая и т.п. На рис. 3.3 показаны примеры поверхностей, созданных путем выдавливания таких объектов, как окружность, полилиния, сплайн и составляющие элементы, используемые при их создании.
Рис. 3.3. Примеры поверхностей сдвига
22
При создании поверхности сдвига системная переменная surftab1 определяет количество плоскостей, посредством которых формируется криволинейная поверхность. Чем больше значение данной системной переменной, тем более сглаженной будет выглядеть криволинейная поверхность.
Для создания поверхности сдвига используется команда П- сдвиг, вызвать которую можно с помощью меню: [Черчение – Мо-
делирование – Сети – Сеть сдвига].
После вызова команды в ответ на запрос Выберите объект – определяющую кривую: (Select object for path curve:) укажите объ-
ект, который будет использоваться в качестве образующей поверхности. Обратите внимание, что выбор в этом случае допустим только непосредственным указанием на объект. Сразу же после выбора определяющей кривой автоматически выводится запрос
Выберите объект – направляющий вектор: (Select object for direction vector:). В ответ на него укажите отрезок, который будет задавать высоту и направление выдавливания определяющей кривой. При этом используется следующее правило: высота выдавливания равна длине отрезка либо расстоянию между конечными точками незамкнутой полилинии. Направление выдавливания зависит от точки выбора направляющего вектора и производится от стороны, ближайшей к точке выбора в противоположном направлении (рис. 3.4).
Рис. 3.4. Определение направления выдавливания
23
Поверхности соединения. Поверхность соединения – это по-
верхность, которая создается между двумя кривыми, расположенными в пространстве произвольным образом. На рис. 3.5 показаны примеры поверхностей соединения.
Рис. 3.5. Примеры поверхностей соединения
Для создания поверхности соединения используется команда П- соед, вызвать которую можно с помощью меню: [Черчение – Мо-
делирование – Сети – Сеть соединения].
После вызова команды выводится сообщение Текущая плот-
ность каркаса: SURFTAB1=6 а также запрос Выберите первую оп-
ределяющую кривую: (Select first defining curve:). В этом сообщении в первой строке выводится информация об установках системной переменной surftab1. Эта переменная управляет количеством сегментов поверхности.
Построение поверхности производится следующим образом. Каждый из объектов делится на количество сегментов, равное значению переменной surftab1, а затем производится парное соединение точек деления. После выбора первой определяющей кривой автоматически выводится сообщение Выберите вторую опреде-
ляющую кривую: (Select second defining curve:), в ответ на которое следует выбрать второй объект. После чего AutoCAD создает поверхность, как бы натянутую на указанные объекты.
При построении данной поверхности большое значение имеет точка выбора объектов. Так, при выборе объектов с одного конца будет создана полигональная сеть, а при их выборе с разных сторон формируется полигональная сеть с самопересечением (рис. 3.6).
24
Поверхность Кунса. Команда
П-кромка позволяет создавать довольно сложные поверхности, для формирования которых необходимы четыре соприкасающихся объекта, четыре кромки. Образующими кромками могут выступать отрезки, дуги, сплайны, а
также двухмерные и трехмерные полилинии. Сети, создаваемые этой командой, представляют собой участки поверхности Кунса (рис. 3.7). Обязательным требованием для создания таких поверхностей является то, что исходные объекты должны попарно смыкаться в конечных точках.
Для создания поверхности Кунса используется команда П- кромка, вызвать которую можно с помощью меню: [Черчение –
Моделирование – Сети – Сеть по кромкам].
После вызова команды выводится сообщение с указанием значений системных переменных surftab1 и surftab2. По умолчанию они равны 6.
Следом за указанным сообщением выводится запрос Выберите объект – 1-ю кромку поверхности: (Select object 1 for surface edge:),
в ответ на который нужно выбрать один из объектов, предназначенных для формирования поверхности. Затем последовательно выводятся запросы выбора еще трех объектов. Если все они соответствуют требованиям, предъявляемым к кромкам (соединяются конечными точками), создается поверхность. В противном случае выводится сообщение Кромка N не касается другой кромки (Edge N does not touch another edge), где N - номер кромки в порядке ее выбора, которая не соприкасается с другими объектами. После чего следует выполнить соединение конечных точек указанной кромки с конечными точками других смежных объектов и повторить операцию.
При создании поверхности Кунса исходные объекты требуется размещать в пространстве на разных плоскостях построений, что требует соответственного изменения положения ПСК. Облегчить эти построения, а также ориентировку в пространстве может предварительное создание опорного параллелепипеда.
25
ЗАДАНИЯ
I. Создать поверхность вращения.
Ход выполнения работы
1. Построить объект, предназначенный для поверхности вращения и отрезок, который будет являться осью вращения (рис. 3.8). Для этого нужно воспользоваться командами Полилиния и Отрезок в панели инструментов Черчение.
Рис. 3.8. Объект, предназначенный для поверхности вращения
2.Вызвать команду Сеть вращения.
3.В ответ на запрос Выберите объект для вращения: указать на любой сегмент полилинии.
4.В ответ на запрос Выберите объект, определяющий ось вра-
щения: выбрать отрезок.
5.В ответ на запрос Начальный угол <0>: щелкнуть правой кнопкой мыши.
6.В ответ на запрос Центральный угол (+ = против чс, -=по чс) <360>: также щелкнуть правой кнопкой мыши. Таким образом, определяем поверхность вращения с полным углом вращения.
7.В результате этих построений будет создана поверхность с плотностью сети в направлении М = 6 и N = 6, показанная на рис. 3.9, а (на рис. 3.9, б и в поверхности показаны в режиме скрытия невидимых линий).
8.Выполнить команду [Вид – Орбита – Свободная орбита].
После того, как на экране будет выведено орбитальное кольцо, нужно установить указатель мыши в верхнее малое кольцо, затем нажать левую кнопку мыши и, удерживая ее, переместить курсор вниз приблизительно на четверть диаметра кольца для того, чтобы установить вид сверху на созданную поверхность.
26
Рис. 3.9. Результаты построений
Вы должны получить вид, показанный на рис. 3.9, б. Созданная поверхность на виде сверху имеет форму шестигранника, а не круга, что говорит о малом количестве числа сегментов в направлении М, совпадающем с направлением дуги окружности. Чтобы получить поверхность из того же исходного объекта в форме круга, измените значение системной переменной surftab1, задав ей большее значение, например 27. Для этого нужно ввести имя этой переменной в командной строке и нажать кнопку Enter. После чего на запрос Новое значение SURFTAB1<6>: введите 27 и вновь нажмите кнопку Enter. Перенесите созданную поверхность в сторону так, чтобы исходные объекты остались на прежнем месте, а затем вновь повторите все указанные операции по созданию поверхности начиная с п.2. Вы должны получить поверхность, показанную на рис. 3.9, в.
II. Создать поверхность соединения.
Ход выполнения работы
1. Чтобы создать поверхность соединения, необходимо сначала отрисовать исходные Рис. 3.10. Построение
объекты. Вызовите команду Отрезок и по- отрезков стройте два отрезка произвольной длины, расположив их приблизительно так, как показано на рис. 3.10.
2.Вызвать команду Сеть соединения.
3.В ответ на запрос Выберите первую определяющую кривую: вы-
братьодиниз отрезков, указав точку1, какпоказано нарис. 3.11, а.
4.Затем на следующий запрос Выберите вторую определяю-
щую кривую: указать точку 2 на втором отрезке. В результате будет
27
|
|
создана поверхность соединения, |
|||
|
|
представляющая |
плоскую |
полиго- |
|
|
|
нальную сеть (см. рис. 3.11, а). |
|||
|
|
5. Вызываем |
команду |
Перене- |
|
|
|
сти, выбираем созданную поверх- |
|||
а |
б |
ность и переносим ее в сторону от |
|||
Рис. 3.11. Построение полигонной |
исходных отрезков. |
|
|||
сети (а) и полигонной сети |
6. Вновь вызываем |
команду |
|||
с самопересечением (б) |
|||||
Сеть соединения. |
|
|
|||
|
|
|
|
||
7. Последовательно указываем 2 точки на отрезках, но в этот раз точки 3 и 4 выбираем на разных концах отрезков (рис. 3.11, б). После выбора второй точки AutoCAD создаст полигональную сеть с самопересечением, как показано на рис. 3.11, б.
III. Создать поверхность Кунса.
Ход выполнения работы
1.Вызвать команду Ящик и создать параллелепипед длиной 100 мм, шириной 50 мм и высотой 25 мм.
2.Выполнить команду [Вид – 3D виды – ЮЗ изометрия].
3.Выполнить команду [Сервис – Новая ПСК – 3 точки] и последовательно указать 3 точки на созданном ящике, как показано на рис. 3.12.
Рис. 3.12. Построение параллелепипеда
4. Вызвать команду Дуга и, используя объектные привязки
Конточка, Середина и Пересечение, построить на противополож-
ных гранях две дуги, как показано на рис. 3.13, а.
28
Рис. 3.13. Построение дуг
5.Вновь вызвать команду ПСК 3 точки и указать последовательно точки 4, 5 и 6, изменив таким образом положение плоскости построения (рис. 3.13, б).
6.Вызвать команду Сплайн.
7.Используя объектные привязки Конточка, Середина и Пересечение, указать последовательно три точки 7, 8 и 9 (рис. 3.14).
Рис. 3.14. Построение сплайновой кривой
8.Вызвать команду Копировать и скопировать созданную сплайновую кривую на противоположную грань.
9.Набрать в командной строке surftab1 и нажать Enter.
10.Ввести 15 и нажать Enter.
11.Набрать в командной строке surftab2 и нажать Enter.
12.Ввести 15 и нажать Enter.
13.Вызвать команду Сеть по кромкам.
14.Выбрать в любой последовательности все 4 объекта – 2 дуги и 2 сплайновые кривые. После выбора последнего из указанных
29
объектов автоматически будет создана
Поверхность Кунса (рис. 3.15).
15. Перенести созданную поверхность в сторону с помощью инструмента Перемещение и вызвать команду
Скрыть.
Рис. 3.15. Построение поверхности Кунса
IV. Используя поверхность сдвига, создать стол со стеклянной столешницей (рис. 3.16).
Ход выполнения работы
1.Вызвать команду Прямоугольник и создать прямоугольник длиной 1200 мм и шириной 800 мм (рис. 3.17, а).
2.Вызвать команду Подобие. Задать
Рис. 3.16. Стол со стеклянной величину смещения 100 мм, затем вы- столешницей брать созданный прямоугольник и щелкнуть левой кнопкой мыши внутри прямо-
угольника (рис. 3.17, б).
Рис. 3.17. Ход построения прямоугольника
3.Вызвать команду Круг. Указав одну из четырех угловых точек внутреннего прямоугольника в качестве центра круга, изобразить круг радиусом 25 мм.
4.Вызвать команду Копировать и скопировать круг в каждую угловую точку внутреннего прямоугольника (рис. 3.17, в).
30