МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования «Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)»

Факультет №3 «Системы управления, информатика и электроэнергетика»

Кафедра №316 «Системное моделирование и автоматизированное проектирование»

Отчет по лабораторной работе

По дисциплине «Геометрическое моделирование»

Выполнил Вакурин А.О

Студент группы: 3-3ВТИ-4ДБ-009-14

Проверил: Прудников В.А

Москва 2018

Оглавле

Факультет №3 «Системы управления, информатика и электроэнергетика» 1

Введение

Самым большим самолетом в мире считается Ан-225. Самолет, способный перевозить большое количество самых тяжелых грузов на дальние расстояния.

Ан-225 обладает шестью моторами и представляет собой высокоплан с турбореактивными двигателями.  Всего у него — 6 двигателей. Все они представляют собой модель — Д18-Т или модель двухконтурного двигателя. Грузовая кабина впечатляет, ее размеры: 43*6,4*4,4. Над кабиной расположен отсек для пассажиров — 6 членов экипажа и до 88 человек для сопровождения груза. Размах крыла составлял 88,4 м, а вес — 250 000 кг. При приеме груза на борт вес возрастал до 640 000 кг. Самолет развивал крейсерскую скорость до 850 км/ч. С грузом в 200 тонн самолет способен преодолевать расстояния в 4 000 км. Без груза его реальная дальность полета — 15 400 км. Для обеспечения максимальной безопасности, как экипажу, так и грузу, все системы на самолете имеют по 4 дубликата. Снаружи, в части фюзеляжа установлено уникальное крепежное устройство, позволяющее прикрепить к самолету большие и объемные грузы. Также комплекс погрузочного оборудования на борту вкупе с передним грузовым люком с рампой дают возможность его загружать эффективно и в сжатые сроки. При небольшом периоде его использования он успел совершить ряд существенных рекордов. Например, он перевез самое большое количество груза за всю историю авиации — почти 157 тонн. 

Схема самолета Ан-225 представлена на рисунке 1.

Рис1. Схема самолета Ан-225

Основная часть

Будем выполнять компоновочное поверхностное моделирование самолета Ан-225 в среде T-Flex CAD.

T-FLEX CAD - система автоматизированного проектирования, объединяет в себе 3D- и 2D-функционал, обладает обширным инструментарием для создания параметрических и непараметрических чертежей деталей и сборок, а также для оформления конструкторской документации. При этом она обеспечивает полную поддержку как ЕСКД, так и зарубежных стандартов. Программа имеет бесплатную версию, которую можно использовать в личных и учебных целях.

Поверхностное моделирование принципиально отличаются от моделирования твердых тел тем, что модели поверхностного моделирования имеют нулевую толщину, но в то же время у них много общего с твердыми телами — например похожие способы построения.

В программе T-FLEX CAD можно создавать следующие типы поверхностей:

1. плоская поверхность — получается заполнением плоского контура (2D-эскиз или набор замкнутых кромок, лежащих в одной плоскости);

2. поверхность вытяжки — образуется в результате плоскопараллельного вытягивания замкнутого или разомкнутого 2D/3D-эскиза в направлении, перпендикулярном плоскости эскиза, или под произвольным углом;

3. поверхность вращения — получается вращением произвольного профиля (2D-эскиз) относительно оси;

4. поверхность по траектории — создается движением 2D/3D-эскиза вдоль криволинейной образующей (2D/3D-эскиз, 3D-кривая) и произвольного числа направляющих кривых (2D/3D-эскиз, 3D-кривая), деформирующих исходный контур;

5. поверхность по сечениям — аналог поверхности по траектории; отличается тем, что строится не по одному, а по нескольким поперечным сечениям с направляющими кривыми;

6. граничная поверхность — аналог поверхности по сечениям; отличается тем, что строится по нескольким произвольно сориентированным в пространстве 3D-кромкам других поверхностей с сохранением касательности к ним и с соблюдением непрерывности по второй производной (гладкая стыковка); при построении могут использоваться направляющие кривые;

7. поверхность свободной формы — строится разбиением сетки с управляющими точками на поверхности грани 3D-модели; изменение формы поверхности достигается перетаскиванием контрольных точек;

8. эквидистантная поверхность — получается смещением на определенное расстояние от существующих граней или поверхностей;

9. поверхность разъема — используется при проектировании литейных форм в качестве вспомогательной геометрии для разделения матрицы и пуансона;

10. срединная поверхность — создается на середине (или заданном проценте) толщины тонкостенной детали;

11. линейчатая поверхность — строится под углом к выбранной кромке и предназначена для построения граней с уклоном;

12. импортированная поверхность — получается импортированием из внешнего файла в формате IGES и т.п.

Все вышеперечисленные типы поверхностей являются параметрическими и могут быть отредактированы путем изменения значений управляющих размеров либо с помощью специальных операций поверхностного моделирования.

С поверхностями можно выполнять следующие операции:

1. удлинение — дает возможность наращивать поверхность относительно внешних кромок. Удлинение можно выполнять с сохранением закона построения исходной поверхности или прямолинейно по касательной по линиям контура;

2. обрезка — дает возможность отсекать от исходной поверхности ее части с помощью других поверхностей, вспомогательных плоскостей или эскизов либо выполнять взаимную обрезку поверхностей;

3. заполнение — обеспечивает постановку «заплатки» на отверстие в поверхности с соблюдением касательности к исходной поверхности по замкнутому контуру;

4. наращивание — позволяет достроить, удлинить (восстановить) внешние контуры поверхности с соблюдением закона построения. Функция наращивания особенно полезна для работы с импортированными поверхностями;

5. сшивка — предназначена для объединения нескольких поверхностей в одну;

6. скругление (сопряжение) — обеспечивает построение гладкого сопряжения (зализа) между несоединенными поверхностями или скругления постоянного/переменного радиуса между поверхностями, имеющими общую кромку; функция также применима к твердым телам;

7. перемещение/вращение/копирование — позволяет двигать, вращать и копировать поверхности или твердые тела;

8. удаление — удаляет из модели поверхность или твердое тело.

Создадим тело «Двигатель» АН-225 с помощью поверхностного моделирования.

Зададим сечение и направляющие (рисунок 2).

Рис2. Сечение и направляющие

Создадим тело (рисунок 3).

Рис3. Тело

Создадим симметрию тела. Для этого выберем операцию симметрия и укажем копия с объединением (рисунок 4).

Рис4. Тело двигатель

Произведем сшивку граней (рисунок 5).

Рис5. Тело двигатель с сшивкой граней

Создадим тело «Крыло» АН-225 с помощью поверхностного моделирования.

Зададим сечение и направляющие (рисунок 6 и 7).

Рис6. Направляющие

Рис7. Сечение

Создадим тело крыла (рисунок 8 и 9).

Рис8. Тело крыла вид сверху

Рис9. Тела крыла вид снизу

Создадим тело «Фюзеляж» АН-225 с помощью поверхностного моделирования.

Зададим сечение и направляющие (рисунок 10).

Рис10. Сечение

Рис11. Направляющие

Создадим тело (рисунок 12 и 13).

Рис12. Созданное тело

Рис13. Созданное тело

Создадим симметрию тела «Фюзеляж» АН-225. Для этого выберем операцию симметрия и укажем копия с объединением (рисунок 14).

Рис14. Созданное тело «Фюзеляж» АН-225

Создадим тело «Горизонтальное оперенье» АН-225 с помощью поверхностного моделирования.

Зададим сечение и направляющие (рисунок 15).

Рис15. Сечение и направляющие

Создадим симметрию тела «Горизонтальное оперенье» АН-225. Для этого выберем операцию симметрия и укажем копия с объединением (рисунок 16).

Рис16. Горизонтальное оперенье

Создадим тело «Двигать» АН-225 с помощью Nurbs в программе 3D MAX. Для этого построим сечения различных диаметром, преобразуем в Nurbs и произведем операцию создания поверхности по Nurbs. На рисунке 17 представлено сечение турбины.

Рис17. Сечение турбины

На рисунке 18 представлено как по сечению мы создали поверхность.

Рис18. Созданная поверхность

На рисунке 19 представлена турбина на виде слева.

Рис19. Вид слева

Все линии и точки являются редактируемыми элементами (рисунок 20).

Рис20. Редактирование точек и линий

Полученная модель в перспективе представлена на рисунке 21.

Рис21. Полученная модель