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Guten Morgen!

Ich bin die letzten Tage dabei, in eine Fläche einen variablen Flächenteil einzupassen. Dieser ist hier rot dargestellt. (Nicht ganz korrekt, als linke Berandung dient die Kante zur Nut).

Vorgegangen bin ich bis jetzt wie folgt:
Ich habe waagrechte Ebenen (rechts im zweiten Bild) eingefügt und die Fläche daran geschnitten. Dadurch habe ich eine Art "Ansammlung von Höhenlinien" (rot) erhalten. Primär möchte ich den Radius, auf dem sich die Glanzlichter befinden, anpassen. In den jeweiligen Ebenen befinden sich nun Skizzen (grün), bei denen sich der Radius einstellen lässt.

Durch eine Fläche aus Mehrfachschnitten, die grünen Skizzen sind meine "Schnitte", die "Führungskurven" (blau) sind dabei Berandungen der toten Fläche, sind also unveränderlich.

Die generierte Fläche (weiß) ist auch erkennbar.

Nun meine Fragen:

1. Wie wärt Ihr vorgegangen, ich suche nach einer möglichst "charmanten" Lösung, da mir meine doch recht "unschön" vorkommt.

2. Kann ich eine Führungskurve einbauen, die es mir ermöglicht, die Verbindung der einzelnen Schnitte miteinander zu beeinflussen? Unten seht Ihr die Ausbeulung, diese kann ich natürlich durch z.B. mehr Schnitte in dieser Kurve abschwächen, bzw. Skizze dieses Schnitts ändern. Anpassbar ist der Radius, die Verbindungslinien zu den Führungskurven (blau) bleiben dabei gleich, verlängern sich also bei kleinerem Radius. Dazu noch ein Bild der Skizzen:

Eine Idee wäre gewesen, eine Kurve (Leitkurve?) zwischen den beiden Führungskurven (blau) zu zeichnen, auf die dann die Radien der Skizzen (grün) kongruent gesetzt werden. Wenn ich das tue, ändern sich bei jeder Anpassung aber die Orientierungen der Linien an die Kreisbögen. Dadurch habe ich eine zu große Variation der Parameter (nicht nur des Radius), damit bleiben die Flächen für später folgende Experimente nicht vergleichbar.

3. Kann ich eine Funktion erstellen, die mir die Radien aller Skizzen auf einen Streich halbiert?

4. Als Verbindungs-Option habe ich "Faktor" gewählt. Dadurch ergeben sich unregelmäßige, Linien innerhalb der Fläche. Das sind natürlich keine wirklichen Kanten. Wäre dies trotzdem ein Zeichen für eine "unsaubere" Flächengestaltung, die ich überarbeiten sollte?

Ich freue mich auf Eure Anregungen, ich bin mir sicher, dass ich noch einiges leren kann.     

Viele Grüße

[Diese Nachricht wurde von masehn am 14. Jul. 2015 editiert.]

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Hi masehn.
Erstmal: Schöne Bilder!

Zu 1: Am besten die Datei unter Angabe des Releases mal mitschicken.

Zu 2: Führungskurve? Klar. Wieviel willst du aber bauen? Nutze doch die "Couplings" (Weiß nicht, wie die auf deutsch heißen)

"Unten seht Ihr die Ausbeulung, diese kann ich natürlich durch z.B. mehr Schnitte in dieser Kurve abschwächen..."

Vorsicht mit dieser Aussage: je mehr Elemente du einbringst, desto eher "Schwingt" die Fläche. Lieber weniger, aber saubere Randkurven.

Zu3: Klar! Alle Radien auf einen zentralen Parameter legen!
Oder äquivalente Maße erzeugen (eher exotisch)

Zu 4: Die schwarzen Linien können, müssen aber nicht ein indikator für unsaubere Flächen sein.
Wichtig ist zu wissen, was du als "sauber" definierst? Punkt- Tangenten- Krümmungs- oder Krümmungsänderungsstetigkeit?

Aber ohne das Modell genau zu sehen, istst schwierig, exakte Tips zu geben.

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gruß, Tom 

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Hallo Tom,

vielen Dank für Deine Tipps.

Zu 2: Wie meinst Du, diese Nutzen? Meinst Du verschiedene Verbindungsmodi für die Verbindung der Schnittebenen untereinander?
Ich habe viel herumprobiert und gemerkt, dass die Fläche dann erst richtig gut handelbar wird, wenn man sie in zwei Mehrfachflächen trennt. Nämlich dort wo die linke Führungskurve (blau) eine Ecke hat.

Die Radien der einzelnen Schnitte(grün)wurden mit den Führungskurven (blau) über die Linien verbunden. Die Berührpunkte der grünen und blauen Kurven sind äquidistant zum Mittelpunkt des Radius. Dadurch wollte ich erreichen, dass die ich am Ende nur den Radius ändere, die Verbindungslinien (grün) aber immer gleich stehen.

Durch den Aufbau liegen die Mittelpunkte aller Radien nicht auf einer Geraden. Der Grund weshalb das geschickt wäre: Ich könnte eine Skizze erstellen mit einem Spline (als Führungskurve der Mehrfachfläche), der durch die Scheitelpunkte der Radien geht. Dann könnte ich nach Lust und Laune die Verbindung der Schnitte beeinflussen. Wenn ich die anderen Führungskurven auch als Spline darstelle, könnte ich auch die Berandungen bearbeiten.

Ich weiß das ist jetzt sehr theoretisch. Aber ich suche nach einer Variante mit der ich sozusagen die Krümmung wie die Führungskurven variabel halte.

Bei der ganzen Geschichte geht es um ein Gehäuse, an dem Grundlagenversuche im Windkanal gemacht werden sollen. Das Gehäuse beinhaltet mehrere Radien. Wenn ich einen variiere, müssen auch die anderen (auf einer anderen Mehrfachfläche) geändert werden.      

Zu 3: Die Radien der Schnitte sind nicht gleich. Ich habe versucht die Schnitte (rot) mit den Skizzen (grün)grob nach zu modellieren, sodass sie anpassbar sind. Mit welcher Funktion kann ich verschieden bemaßte Radien halbieren? Für gleich bemaßte würde ich einfach äquivalente Bemaßung benutzen und diese halbieren...

Zu 4: Nun, ich bin mir nicht sicher, welche Qualität notwendig ist. Die Oberfläche sollte nicht schwingen, sprich auf einer Krümmung sollten sich nicht weitere kleinere Krümmungsrichtungsänderungen befinden. Sodass das ganze ein "optisch äußerst anmutiges"     Modell wird.

Wie überprüft man so etwas? Bis jetzt habe ich die Beleuchtung geändert um "Falten" etc. zu finden und mit Oberflächenanalysen nach Richtungsänderungen in der Krümmung gesucht. Sprich Wendepunkte die zu nah beisammen liegen und ungewollt sind.
Zusätzlich habe ich noch versucht die Ansicht so zu drehen, dass ich über die Fläche hinweg schaue. Wie ein Art "Fliegen über die Oberfläche", dabei habe ich immer den "Horizont", sprich den Wendepunkt aus meiner Perspektive beobachtet. Sind dort irgendwelche Unstimmigkeiten aufgetreten, habe ich versucht diese zu beheben.

Viele Grüße

[Diese Nachricht wurde von masehn am 15. Jul. 2015 editiert.]

[Diese Nachricht wurde von masehn am 15. Jul. 2015 editiert.]

[Diese Nachricht wurde von masehn am 15. Jul. 2015 editiert.]

[Diese Nachricht wurde von masehn am 15. Jul. 2015 editiert.]

[Diese Nachricht wurde von masehn am 15. Jul. 2015 editiert.]

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Hi masehn.
zu 2: Mit diese nutzen meine ich die couplings. Welchen Verbindungsmodus du anwenden solltest, ist von den Schnitten abhängig. Am besten wärs echt, wenn du das modell hier einstellst. Aus der Entfernung ist das unmöglich zu sagen.

zu 3: Mit einer äquivalenten Bemaßung kannst du nur identische Werte verknüpfen. Mit einer Funktion, oder Formel ( f(x)-Symbol in der Nähe der Äquivalenzbemaßung ) Kannst du beliebige mathematische Verknüpfungen erzeugen.

zu 4: Hmm, welche stetigkeiten du brauchst, kannst nur DU sagen ;-). Da es sich aber ukm ein Windkanalmodell handelt, denke ich, dass die Optik eher eine geringere Rolle spielt, alös die Aerodynamik :-D.
Ich tippe aber mal drauf, dass Du viele Krümmungsstetigkeiten brauchst, was das Schwingungsverhalten nicht gerade verbessert...

Analysieren der Krümmung? Naja, mit der Krümmungsanalyse :-) Oder du erzeugst dir Schnitte durch die Fläche, und analysierst die Schnittkurven mit der "Stachelschweinanalyse"
Nutze dunkle Farben um die Reflektionen besser beurteilen zu können.
Nutze die Neonröhrenbeleuchtung unter "Ansicht- Beleuchtung"

Je mehr Randbedingungen (Schnitte, Bedingungen, Führungskurven...) du pro Fläche einbaust, desto mehr neigt die Fläche zum "Schwingen".

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gruß, Tom 

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PMFJI,

ein paar Jahre hab ich Windkanalmodelle konstruiert; genauer Über-/Unterschall Flugzeugmodelle.
Allerdings hab ich die Aussenhaut meistens geliefert bekommen.
Material: Stahl oder Alu, gelegentlich Ureol(Wasserkanalversuche); alle aus dem Vollen NC-gefräst.
Grundsätzlich wurde die Oberfläche nach dem Fräsen nachbearbeitet - gestrakt, um die Fräsbahnen glatt zu bügeln.
Deswegen gehe ich jetzt mal davon aus, dass bei Deinem Modell ähnlich verfahren wird.
Deine endgültige Oberfläche hängt dann vom Geschick des Strakers ab.

Nur so als Gedanke,
Joe

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The problem with the world is that the intelligent people are full of doubts, while the stupid ones are full of confidence.
~Charles Bukowski

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Hallo, vielen Dank für Eure Antworten,

wenn ich das richtig verstehe, wandeln Straker Punktmodelle etc. um in qualitativ hochwertige Freiformflächen beispielsweise.

Nun, bei mir lief das so: Die Punktewolke wurde mittels Catia eingelesen und in der Quick Surface Reconstruction aufbereitet. Nachfolgend habe ich nun diese Konstruktion bearbeitet und verschiedene Oberflächen eben mit Schnitten und Splines nachmodelliert. Sodass eine möglichst kleine Abweichung besteht - aber die Oberfläche durch "ziehen" an den Splinepunkten oder neue Punkte die Oberfläche angepasst werden kann.

Damit kann dann jemand, der sich nur wenig in Catia auskennt, beispielsweise eine neue Oberfläche schaffen.

Das Modell wird mittels Rapid Prototyping gedruckt und muss anschließend natürlich geschliffen und lackiert werden. Damit fallen kleinere Kanten, Unstetigkeiten etc. nicht ganz so sehr ins Gewicht.

Nur, einen echten Straker hat das Teil nie gesehen. Wir sind Studenten.  

Im Anschluss habe ich die Berandung der neu erzeugten Fläche, die variabel ist, aus der Gesamtfläche ausgeschnitten und beides verbunden. Sodass ich ein Teil habe. Gibt es dafür eigentlich eine handliche Methode? Der Rand meiner erzeugten Fläche stimmte nicht 100% mit der Ausgangsfläche überein. Damit konnte die Fläche an der Berandung nicht geschnitten werden. Ich habe dann mit Projektionen gearbeitet und das ganze eben über einen größeren Verbindungsabstand verbunden.

Gibts da ne Alternative?

Viele Grüße

[Diese Nachricht wurde von masehn am 27. Jul. 2015 editiert.]

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Ich bin kein Aerodynamiker, aber arbeite hier und da mit welchen zusammen.

Nur mal so in den Raum geworfen:
Es gibt doch einen unterschied zwischen Flächen- und Flächenübergangseigenschaften
und Oberflächengute.

Man kann sowohl eine krümmungsstetige Fläche mit einer hohen Rauhigkeit erstellen , alsauch eine punktstetige Fläche polieren...
Und Flächen polieren ist wohl nicht immer ein Kriterium für gute Aerodynamik (siehe "Haifischhaut", welche sowohl bei Flugzeugen, als auch bei Schiffen getestet und verwendet werden)

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gruß, Tom 

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@Tom: Die polierten Flächen waren für die Chefs. Dabei haben die Jungs in der Werkstatt meistens nicht nur die beim Fräsen stehen gebliebenen Spitzen entfernt, wie ich es gewollt hätte, sondern auch noch die durchs Drücken des Kugelfräsers sichtbaren Verfärbungen(Kaltverdichtung!) und somit zuviel.
Um das wiederum zu kompensieren, hab ich die Vorgabe bekommen mit 0.05mm Aufmass zu programmieren.

@masehn: Unsere damalige Nomenklatur war etwas schlampig. Straker war sowohl der CAD-Flächenerzeuger als auch der Nachschleifer in der Werkstatt.
Ausserdem: Die fertigen Flächen stimmen nie vollständig mit den Punkten überein.

Tschau,
Joe

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The problem with the world is that the intelligent people are full of doubts, while the stupid ones are full of confidence.
~Charles Bukowski

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Puuuh, es stimmt natürlich, dass zwischen Rauhigkeit und Krümmungsstetigkeit ein Unterschied besteht. Da Verschmutzungsanalysen an einem gedruckten Modell durchzuführen sind, ist eine raue Oberfläche nicht denkbar, da das Wasser hier natürlich anders abfließt. Deshalb das Schleifen und Lackieren.

Mich hätte eher so die allgemeine Vorgehensweise interessiert. Ob Ihr mir Vorschläge habt, was ich an meiner Vorgehensweise, das Verbinden der Flächen betreffend, ändern sollte. Was für mich beim späteren Anpassen von Flächen anstrenged ist - da es sich um Splines handelt, kann ich keine Anpassungen allein zwischen zwei Punkten vornehmen (z.B. durch Einfügen eines dritten, der verschiebbar ist). Durch den Punkt ändert sich ja die ganze Spline Berechnung.

Viele Grüße

[Diese Nachricht wurde von masehn am 27. Jul. 2015 editiert.]

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Hi masehn
Ja.Es ändert sich die Berechnung des gesamten Splines, wenn du seine internen Punte änderst oder welche hinzufügst.
Und wenn Du zwischen jeweils zwei - vielleicht auch drei - Punkten immer einen eigenen Sline legst und diese tangenten- oder krümmungsstetig an den jeweils davorliegenden anbindest? Dann ist der Einfluß bei änderung eines Punktes zwar minimiert, aber das machst die gesamte Fläche nicht gerade lei cht handhabbar.

Vielleicht liegt aber irgendwo zwischen "Arbeiten an einem Spline" und "Arbeiten an hunderten von Splines" die Lösung...

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gruß, Tom 

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Hey Tom,

super Idee. Vielen Dank, daran habe ich garnicht gedacht. Das werde ich ausprobieren.

Ärgerlich war bei meiner Arbeit aber auch, dass ich gerne an schon vorhandenen Kurven auf der Fläche mit meiner variablen Fläche begonnen hätte. Das hat dazu geführt, dass Punktunstetigkeiten die durch das Verbinden verschiedener Flächen entstanden sind, nicht mehr entfernbar sind. Mache ich da eine Kurvenglättung, liegen meine Kurven nichtmehr auf der Ausgangsfläche. Dann gibts nachher, beim Verbinden der nicht variablen Umrandungsfläche und dem variablen Kern, Probleme.

Nach Möglichkeit werde ich darauf aufpassen, so wenige Splines und Schnitte wie möglich zu verwenden, um die Schwingungen in Grenzen zu halten.

Da ich vieles mit learning-by-doing erkenne, ist mir nach einer Weile auch aufgefallen, dass Ecken in der Führungskurve natürlich über die ganze Fläche hinweg Auswirkungen zeigen. Man hat dann scharfe Kanten in der Fläche. Ich habe dann die entsprechenden Ableitungen der Körperkanten getrennt und anschließend die Kurven verrundet. Das Ergebnis war viel besser...

Viele Grüße

[Diese Nachricht wurde von masehn am 27. Jul. 2015 editiert.]

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