Поведенческое Моделирование, появившийся в Pro/ENGINEER 2000i, дает Вам инструментальные средства, необходимые для разработки модели продукта, который соответствует Вашим требованиям.

В традиционных дизайнерских системах, Вам нужно вручную повторять геометрию разработок. Вы надеетесь близко подобраться к Вашей цели, но Вы не всегда квалифицированы распознавать верное решение. Вместо урегулирования проекта с оценкой "достаточно близко", Вы теперь можете исследовать оптимальные решения с полным пониманием характеристики и поведения проекта.

Новый способ распознавать решения с помощью Поведенческого Моделирования достигается с помощью конструктивных элементов анализа, которые описаны в этой главе.

Конструктивный элемент анализа – обыкновенный базовый конструктивный элемент Pro/ENGINEER. Конструктивный элемент анализа может содержать обыкновенный анализ Pro/ENGINEER, пользовательский анализ или зависимости. Результат анализа содержит не изменяемые параметры конструктивного элемента и базовые конструктивные элементы, такие как базовые точки, системы координат или графики.

Анализ содержит один или несколько параметров или базовых конструктивных элементов (либо и то и другое) это зависит от анализа, выполненного на модели. Анализы могут быть следующих типов:

• Measurement (Измерение)
• Model Analysis (Анализ модели)
• Curve Analysis (Анализ кривой)
• Surface Analysis (Анализ поверхности)
• Relations (Зависимости)
• User-Defined (UDA) (Пользовательский)
• External (Внешний – доступен через Pro/TOOLKIT)

Конструктивный элемент анализа и любые зависимые конструктивные элементы автоматически обновляются после внесения изменений в проект.

С конструктивным элементом анализа, Вы можете определить расчетные цели непосредственно в модели Pro/ENGINEER. Вы можете оценить влияние изменения расчетных переменных. Конструктивный элемент анализа также создает основу для автоматизации отбора соответствующих величин для переменных проекта, для оптимизации и выполнимости.

Вы можете теперь сохранить любой анализ и сделать его вывод на экран постоянным. Если Вы включите отображение сохранённого анализа кривой, поверхности или пользовательского анализа, отображение анализа обновится после внесения изменений в модель. Для включения отображения анализа выберите Save или View > On в диалоговом окне Analysis Creation. Постоянное отображение обеспечивает визуальную обратную связь на влияние вносимых изменений в проект.

Анализ - один из новых конструктивных элементов интеллектуальной модели в Поведенческом Моделировании. Анализ также является важной связью между геометрическим измерением и функциональным назначением анализа Pro/ENGINEER и Поведенческого Моделирования. Конструктивный элемент Анализа позволяют Вам измерять геометрические свойства модели в специфических точках в списке конструктивных элементов или компонентов модели.

Через анализ эти размеры производят параметры и логические базовые величины, которые Вы можете использовать, чтобы определить геометрические свойства, как, например, массу, объем, кривизну, центр тяжести и многие другие. Вы можете даже создать свои собственные параметры как результат зависимостей или пользовательского анализа. Конструктивный элемент анализа требуют элементы других объектно-управляемых инструментальных средств Поведенческого Моделирования: пользовательский анализ, анализ чувствительности и возможность изучения оптимизации.

Имейте в виду, что расположение конструктивного элемента анализа в дереве модели, подобно любым другим конструктивным элементам модели, влияет на равнодействующие параметры. Например, рассмотрим конструкцию кубической формы, из которой был сделан контейнер с помощью конструктивного элемента оболочка (Shell). Нет метода анализа для определения вместимости контейнера, но есть размеры, которые могут определить объем модели. С Поведенческим Моделированием Вы можете использовать эти размеры в конструктивном элементе анализа, чтобы определить вместимость контейнера.

Один способ исполнить данное измерение - сначала создать конструктивный элемент анализа, который измеряет объем после того, как куб создан. Затем создаётся второй анализ, который измеряет объём тела после создания оболочки. В заключение, создаётся анализ (зависимость) который определяет разницу между двумя первыми объёмами. Параметр, который получается от этого анализа - вместимость контейнера.

Устанавливая анализ в стратегических точках списка конструктивных элементов или компонентов, Вы можете проследить изменениями в геометрических свойствах модели. Вы можете получить ценную информацию о геометрии модели, поскольку список конструктивных элементов растет или изменяется.

Основные шаги по созданию анализа следующие:

1. Выберите Create > Datum > Analysis. В Pro/ENGINEER 2000i появится Option Driven User Interface (ODUI) (в Pro/ENGINEER 2001 выберите из опускающегося меню Insert > Datum > Analysis… для открытия диалогового окна Analysis). Система запрашивает Вас ввести название для анализа, либо одобрить название данное по умолчанию.

2. Выберите один из следующих типов анализа:

• Measure (Измерение)
• Model Analysis (Анализ модели)
• Curve Analysis (Анализ кривой)
• Surface Analysis (Анализ поверхности)
• Relations (Взаимосвязи)
• User-Defined Analysis (Пользовательский анализ)
• Excel Analysis (Pro/ENGINEER 2001)

3. Выполните выбранный анализ.

4. Выберите параметры, которые будут созданы как параметры конструктивного элемента анализа.

5. Выберите базовые величины, которые будут созданы для логических позиций в анализе.

Этот раздел представляет описание анализа типа Measure. Он также включает процедуры для создания этих конструктивных элементов и сценариев, в которых Вы можете применять этот анализ.

Следующая таблица даёт полный список данных об анализе типа Measure. Если у Вас имеется Behavioral Modeling Extension (BMX) в Pro/ENGINEER 2000i, Вы можете создавать анализ используя все доступные опции Pro/ENGINEER, кроме измерения преобразования. Каждый тип анализа измерения может выдать комплект параметров и базовых величин. Эти параметры и базовые величины имеют заданные по умолчанию названия, которые Вы можете изменить. Параметры и базовые величины получают свои значения от размеров и, следовательно, не могут быть модифицированы где-нибудь еще в Pro/ENGINEER. Как ожидается, эти параметры и базовые величины могут использоваться при дальнейшей разработке проекта.

Измерение: Длина Кривой

Конструктивный элемент анализа длины кривой измеряет длину кривой или кромки. Чтобы выполнить анализ, Вы должны выбрать кривую или кромку. Длина кривой вычисляется и записывается как параметр в конструктивном элементе анализа.

Измерение: Расстояние

Конструктивный элемент анализа расстояния измеряет расстояние между двумя выбранными объектами. Вы можете определить тип первого и второго объектов. Без определения ссылок, расстояние вычисленное в анализе - самое короткое расстояние между первым и вторым объектами. Вы можете определить ссылку проекции, относительно которой будет рассчитано расстояние. Чтобы понять концепцию ссылки, рассмотрите случай измерения расстояния между конечными точками линии длинной 10 со ссылкой на базовую плоскостью. Если линия перпендикулярна к плоскости, проекция расстояния между её конечными точками будет равно нулю. Если линия проходит через плоскость под углом 53.1 градуса, расстояние между проекциями конечных точек на плоскость будет равно 6. Если линия лежит на плоскости или параллельна ей, расстояние между проекциями точек на плоскость будет равно 10. Результат анализа измерения расстояния - самое короткое расстояние между двумя объектами. В случае использования проекционных ссылок, спроецированное расстояние также рассматривается как параметр. Поскольку этот параметр вычисляется каждый раз при регенерации конструктивного элемента анализа, Вы можете использовать анализ измерения расстояния, чтобы проследить расстояние между двумя объектами при модификации модели. Анализ измерения расстояния также производит две базовые точки, чтобы указать точную позицию на каждом объекте, откуда произведено измерение расстояния.

Измерение: Угол

Конструктивный анализ измерения угла определяет угол между двумя объектами. Минимальный угол между двумя объектами вычисляется и хранится как параметр в конструктивном элементе анализа.

Измерение: Площадь

Конструктивный элемент анализа измерения площади поверхности определяет площадь отдельной поверхности, “сшитой” поверхности (quilt) или всей модели. Так же как и при расчёте расстояния, Вы можете подсчитать площадь выбранной поверхности или площадь проекции на выбранную плоскость. Площадь вычисляется и сохраняется как параметр конструктивного элемента.

Измерение: Диаметр

Конструктивный элемент измерения диаметра измеряет диаметр выбранной цилиндрической (или конусной) поверхности. Для конической поверхности необходимо указать точку на поверхности, которая будет указывать расположение диаметра. Если Вы не укажете точку на поверхности, диаметр будет измерен в той точке, которую Вы указали, выбирая поверхность для анализа. Вычисленный таким образом анализ становится параметром конструктивного элемента анализа.

Вы желаете окрасить поверхности, которые заштрихованы на рисунке, приведённом ниже. Эти поверхности объединены в сшитую поверхность (quilt). Чтобы определить количество краски для окраски этой поверхности, Вы должны знать её площадь. Поэтому, Вы создаёте конструктивный элемент анализа измерения, который измеряет площадь поверхности, как описано ниже:

1. Выберите Create > Datum > Analysis.

2. В диалоговом окне Analysis Feature выберите Measure и переходите на другую страницу.

3. Выберите Area из списка Type.

4. Выберите сшитую поверхность, площадь которой необходимо вычислить.

5. Завершите анализ и удостоверьтесь, что создан параметр AREA.

6. Завершите создание конструктивного элемента анализа.

Если Вы измените размер или переопределите какой-либо элемент блока, конструктивный элемент анализа регенерируется, вычислив изменившуюся площадь поверхности. Вы можете использовать это вычисление площади поверхности в анализе оптимизации или использовать для более сложных задач, как например, определение размеров детали, которые позволяют создать минимальную площадь поверхности при заданном объёме.

Этот раздел описывает конструктивный элемент анализа типа Model Analysis. Это также включает сценарии в которых Вы можете применить этот тип конструктивного элемента.

Следующая таблица описывает возможности конструктивного элемента анализа типа Model Analysis. Если Вы имеете дополнение BMX к продукту Pro/ENGINEER 2000i, Вы сможете создать конструктивный элемент анализа следующих типов:

• Model Mass Properties

• Cross Section

• Mass Properties

• One-Sided Volume

• Pairs Clearance

Каждый тип конструктивного элемента анализа модели может сгенерировать параметры и базовые элементы, подобные тем, которые создаются конструктивным элементом анализа измерения.

Анализ модели: Свойства модели

Конструктивный элемент анализа свойств модели определяет свойства модели. Параметры, которые Вы можете задавать для свойств модели:

• Volume – Объём твёрдотельной модели.

• Surface Area – Площадь всех поверхностей модели.

• Mass – Произведение объёма модели на определённую пользователем плотность материала модели.

• Inertia_1 - Скалярная величина минимального главного момента инерции.

• Inertia_2 - Скалярная величина промежуточного главного момента инерции.

• Inertia_3 - Скалярная величина самого большого главного момента инерции.

Возможные величины, которые Вы создаёте при определении свойств модели:

• CSYS_COG_entid - Система Координат устанавливаемая в центре тяжести модели.

• PNT_COG_entid - Базовая Точка устанавливаемая в центре тяжести модели.

Имеется большая польза иметь вычесленные свойства модели (или любой другой анализ), когда конструктивный анализа регенерируется. Подобно всем другим базовым элементам, Вы можете использовать базовые элементы, полученные при выполнении конструктивного элемента анализа как ссылки для создания последующих конструктивных элементов.

Анализ модели: Свойства сечения

Конструктивный элемент анализа свойств сечения определяет свойства отдельного сечения модели. Чтобы выполнить анализ, Вы должны выбрать созданное ранее сечение или базовую плоскость. Параметры, которые Вы можете создать при определении свойств сечения следующие:

• Xsec Area – Площадь сечения твёрдого тела.

• Xsec_Inertia_1 - Скалярная величина минимального главного момента инерции сучения.

• Xsec_Inertia_2 - Скалярная величина самого большого главного момента инерции сечения.

Возможные базовые элементы, которые Вы создаёте при определении свойств сечения:

• CSYS_XSEC_COG_<feature id> - Система Координат размещённая в центре тяжести сечения. x- и y-оси системы координат располагаются на плоскости сечения, выровненно с главными моментами инерции.

• PNT_XSEC_COG_<feature id> - Базовая Точка в центре тяжести сечения.

Конструктивный элемент Анализа, которые анализируют свойства сечения, может быть чрезвычайным полезным в приложениях как, например, при разработке аэродинамического профиля. Вы можете определять аэродинамические свойства профиля от геометрических свойств фольги в различных поперечных сечениях. С помощью конструктивного элемента анализа, Вы можете вычислить и корректировать вид геометрических свойств любой модели по мере её развития.

Анализ модели: Односторонний объём

Конструктивный элемент анализа одностороннего объема определяет объем твёрдотельной модели с одной стороны указанной базовой плоскости. Вы должны будете указать, с какой стороны базовой плоскости следует произвести вычисление. Этот конструктивный элемент анализа создаёт только один параметр - ONE_SIDE_VOL.

Вы должны использовать односторонний объем, когда Вы хотите определить объем твёрдотельной модели относительно определенной плоскости. Например, Вы хотите определить объём бутылки с горлышком. Горлышко не считается частью пригодного объема бутылки (поскольку горлышко используется, чтобы разместить крышку или пробку и обеспечить наличие свободного пространства - воздушной подушки). Чтобы определить полезный объём, Вы устанавливаете плоскость через горлышко бутылки, которая представляет предел наполнителя бутылки, и Вы определяете односторонний объем от этой плоскости (смотри рисунок ниже).

Модель бутылки будет сделана с помощью конструктивного элемента оболочка (shell), поэтому Вы должны создать конструктивный элемент анализа одностороннего объёма до создания оболочки. Затем нужно создать другой конструктивный элемент анализа одностороннего объёма, после создания оболочки (см. следующий рисунок). С помощью зависимости определяется разница между двумя односторонними объёмами. Рисунок, приведённый выше, показывает твёрдотельную модель бутылки до создания оболочки. DTM4 представляет уровень заполнения бутылки.

Для определения полезного объёма бутылки проделайте следующие шаги:

1. Выберите Create > Datum > Analysis.

2. В диалоговом окне Analysis Feature выберите Model Analysis и перейдите на следующую страницу.

3. Выберите One-Sided Volume из списка Type.

4. Укажите базовую плоскость, которая будет представлять уровень заполнения бутылки (в данном случае это DTM4).

5. Сориентируйте стрелку, указывающую направление, в котором будет вычисляться объём тела.

6. Завершите анализ и удостоверьтесь, что создан параметр ONE_SIDE_VOL.

7. Создайте конструктивный элемент.

8. Создайте конструктивный элемент оболочка.

9. Создайте другой конструктивный элемент одностороннего анализа, используя ту же базовую плоскость и направление.

10. Выберите Create > Datum > Analysis.

11. В диалоговом окне Analysis Feature выберите Relation и перейдите на следующую страницу.

12. Введите следующее соотношение:

carrying_capacity = ONE_SIDE_VOL:FID_<название или id первого конструктивного элемента анализа> - ONE_SIDE_VOL:FID_<название или id второго конструктивного элемента анализа>.

Анализ модели: Зазор

Конструктивный элемент анализа зазора определяет зазор между двумя выбранными объектами. Вы можете выбрать поверхность, кабель, отдельный объект, всю деталь или весь сборочный узел для анализа зазора. Анализ зазора определяет наименьшее расстояние между двумя выбранными объектами. Как и в случае анализа измерения расстояния Вы можете использовать конструктивный элемент анализа зазора в качестве ссылки. Вы можете использовать для данного анализа следующие параметры:

• Clearance – Величина зазора между указанными объектами.

• Interference_Status - Если два объекта пересекаются, возвращаемая величина - 1. В противном случае возвращаемая величина - нуль.

• Interference_Volume – Объём взаимного пересечения двух указанных объектов.

Возможные базовые величины, создаваемые при проведении данного анализа:

• PNT_FROM_<analysis feature id> - Базовая точка на объекте, от которой измеряется величина зазора.

• PNT_TO_<analysis feature id> - Базовая точка на объекте, до которой измеряется величина зазора.

Важная концепция при работе с конструктивным элементом анализа - возможность добавлять их параметры в таблицу семейства. Вы можете таким образом найти требуемый член таблицы семейства с помощью параметра примера как, например, по массе или площади поверхности. Например, у вас есть таблица семейства простых болтов. Если Вы создаете базовый конструктивный элемент анализа, который измеряет массу болта для исходной детали и затем добавьте полученный параметр к таблице семейства, масса каждого члена будет вычисляться и записываться в отчёте при каждой проверке данного члена семейства. Этот результат может быть полезен, когда Вы выбираете соответствующий член семейства по критериям отличным от основных размеров как, например, по массе.

В данном разделе будет описано создание и использование конструктивного элемента анализа типа Curve Analysis.

В таблице, приведённой ниже описаны все возможные опции, которые могут использоваться при создании конструктивного элемента данного типа анализа. Если у Вас имеется расширение BMX для Pro/ENGINEER 2000i, Вы можете создать конструктивный элемент анализа, используя все доступные опции анализ кривой в Pro/ENGINEER, за исключением анализа касательной кривой.

Для каждого типа конструктивного элемента анализа кривой таблица показывает все возможные типы выходных параметров и базовых элементов с даваемыми им по умолчанию названиями. Все названия, при желании, Вы можете изменить. Параметры конструктивного элемента и базовые величины получили свои величины от размеров и, следовательно, не могут быть модифицированы где-нибудь еще в Pro/ENGINEER. Вы можете использовать эти параметры и базовые величины в последующих проектах.

Анализ кривой: Кривизна

Конструктивный элемент анализа кривизны определяет предел кривизны вдоль кривой или кромки (или кривизну в указанной точке на кривой или кромке). Это измерение определено в параметре реальным числом, Вы можете позже использоваться его в моделировании (конструктивном или поведенческом). Кривизна в точке кривой или кромки - инверсия радиуса в этой точке.

Пример на рисунке поясняет следующий сценарий моделирования: 3D базовые кривые имеют переменную кривизну. Вы должны определить максимальную кривизну, минимальную кривизну, и возможно создать секущую кривую на кривой, которая имеет максимальную кривизну (минимальный радиус).

Для решения этой проблемы, Вы можете создать конструктивный элемент анализа типа Curve Analysis. Следуйте за этими основными шагами:

1. Определите конструктивный элемент анализа с помощью диалогового окна Analysis Feature. Выберите Curvature в качестве типа анализа кривой и укажите кривую для завершения элемента Definition.

2. Перейдите к элементу Result Parameters диалогового окна Analysis Feature и создайте два возможных параметра (см. таблицу), MAX_CURV и MIN_CURV.

3. Перейдите к элементу Result Datums. Создайте базовые точки (PNT_MAX_CURV_entid и PNT_MIN_CURV_entid). Эти базовые точки появятся на кривой в виде крестиков, как показано на рисунке.

Вы можете теперь использовать значение максимальной кривизны (MAX_CURV:fid_AnalysisFeatureName) и включать его в зависимость, чувствительность или изучение оптимизации, UDA (пользовательский анализ) и т.п. Вы можете также разбить кривую в точке PNT_MAX_CURV_entid (показаны на рисунке крестиками) создав базовую плоскость, проходящую через эти точки (см. рисунок), и используя её для разбиения кривой. Это параметрическая конструкция: когда Вы изменяете кривую, кривизна изменяется и соответственно изменяется параметр PNT_MAX_CURV_entid. Конструктивный элемент отслеживает параметр PNT_MAX_CURV_entid и поэтому кривая всегда разбита в точке максимальной кривизны.

Анализ кривой: Радиус

Конструктивный элемент анализа данного типа позволяет Вам измерять значение радиуса кривой или кромки в указанной точке. Вы можете также создать числовой параметр (RADIUS, MAX_RADIUS или MIN_RADIUS) и базовые точки в местах измерения радиуса.

Анализ кривой: Отклонение

Данный тип конструктивного элемента анализа измеряет отклонение кривой от указанного ссылочного элемента. Как и в обычном анализе кривой, в качестве ссылки может использоваться базовая точка, массив базовых точек или развёртка кривой.

На следующем рисунке показана 3D базовая кривая и набор точек в пространстве (или массив, или отдельные базовые точки. Например, у Вас имеется запись данных о точках в Pro/ENGINEER и созданный из них массив (Datum Point > From File). Ваша задача состоит в том, чтобы моделировать кривую, показанную на рисунке, в пределах допустимого отклонения от этих точек.

Для решения данной проблемы, Вы можете создать конструктивный элемент анализа типа Curve Analysis. Следуйте за этими основными шагами:

1. Установите тип анализа кривой на Deviation.

2. Завершите определение конструктивного элемента анализа выбором кривой как объекта до которой будет изменяться отклонение. Затем укажите набор базовых точек (крестики на рисунке) в качестве объектов от которых будет производиться измерение отклонения.

3. Перейдите к элементу Result Parameters в диалоговом окне Analysis Feature и создайте два параметра MIN_DEVIATION и MAX_DEVIATION.

Вы теперь можете использовать эти параметры в зависимостях для управления моделью. Кроме того, Вы можете использовать их с другими инструментальными средствами Поведенческого Моделирования в модели кривой для определения области отклонения (MIN_DEVIATION and MAX_DEVIATION). Вы можете обращаться к этими параметрам также, как и со всеми другим параметрам Pro/ENGINEER - ParameterName:fid_<AnalysisFeatureName or ID>.

Анализ кривой: Двугранный угол

С помощью этого типа анализа, Dihedral Angle, Вы сможете определить двугранный угол. Рисунок ниже поясняет использование этого типа анализа. В данном примере, робастный круг должен быть создан на кромке, где лопасть переходит в ступицу. Чтобы сделать коррекцию круга, когда размеры лопасти изменяются, Вы создаете круг, который управляется двугранным углом на этот кромке. Вы можете определить радиус круга как функцию двугранного угла кромки в пяти точках, указанны маленькими черными крестиками на кромке (см. рисунок).

Для решения этой проблемы проделайте следующее:

1. Создайте конструктивный элемент анализа типа Curve Analysis.

2. Определите тип анализа кривой как Dihedral Angle.

3. Для завершения определения данного конструктивного элемента, выберите первую, из пяти, точек (маленькие крестики) в качестве Point on edge в которой будет измеряться двугранный угол.

4. В Result Parameters создайте параметр с названием DIHEDRAL.

5. Повторите шаги от 1 до 4 для каждой из 5 точек.

6. Вы также можете создать базовые точки, которые соответствует позициям с экстремальными величинами двугранных углов вдоль кромки (для дальнейшего управления). Чтобы сделать это, Вы можете создать дополнительные конструктивные элементы анализа (за исключением 5 конструктивных элементов анализа, которые Вы только что создали) и создать базовые точки (смотри первую таблицу) в максимальных и минимальных двугранных углах вдоль этой кромки (показаны в виде больших перекрестий на рисунке).

7. Вы можете теперь создать простой круг переменного радиуса на кромке и задать соотношения для этого круга так, чтобы конструктивный элемент анализа управлял радиусом круга. Например, предположим размер круга в первой точке - d10, а двугранный угол в этой точке сохранён в конструктивном элементе анализа ANALYSIS1. Вы можете записать следующее соотношение:

d10 = f(DIHEDRAL:fid_ANALYSIS1),

где f – функция.

Когда форма или размеры лопасти изменяются, размеры двугранных углов также изменяются и корректируют круги.

Анализ кривой: Инфо в точке

Конструктивный элемент анализа Info at Point - мощное средство, которое может быть полезным в Вашем моделировании. Данный тип конструктивного элемента анализа определяет два измерения: коэффициент длины кривой и кривизну в любой точке вдоль кривой или кромки. Вы также можете создать координатную систему в указанной точке вдоль кривой или кромки так, что направление минимального радиуса будет направлено по оси Z системы координат.

Следующий рисунок поясняет использование конструктивного элемента анализа типа Info at Point для разрешения проблем моделирования. В данном случае Вы имеете построение по переменным сечениям (variable section sweep) вдоль трёхмерной траектории (кривая с “гребёнкой” на рисунке).

Радиус развёртки по сечениям должен подчиняться базовому графику, показанному на рисунке ниже. Расчетное требование должно заставить минимум графика совпадать с точкой минимума радиуса траектория (самая "острая" точка на сгибе).

Для разрешения проблем проектирования следуйте за этими пунктами:

1. Создайте конструктивный элемент анализа типа Curvature. Диаграмма показывает кривизну вдоль траектории. В качестве результата анализа будет создана базовая точка в месте максимальной кривизны.

2. Создайте анализ ANALYSIS2 типа Info at Point. Выберите точку максимальной кривизны, созданную в шаге 1, и создайте параметр LENGTH_RATIO (смотри первую таблицу). Вместе с анализом, создайте необходимый конструктивный элемент графика.

3. Создайте зависимость для базового графика, которая будет управлять sd20:

sd20 = LENGTH_RATIO:fid_ANALYSIS2 * sd17

Минимум графика теперь фиксирован в точке максимальной кривизны траектории.

4. Создайте конструктивный элемент развёртки по переменным сечениям управляемый соотношением для радиуса трубы. Введите следующее соотношение:

sd1 = evalgraph("GRAPH1", 100 * trajpar)

где:

sd1 – диаметр окружности сечения;

GRAPH1 – конструктивный элемент графика, показанный на рисунке;

sd17 на GRAPH1 равно 100.

5. Теперь Вы можете модифицировать траекторию и всегда сохранять самое маленькое поперечное сечение в точке самого большого изгиба.

В этом разделе представлена информация по созданию и использованию конструктивного элемента анализа типа Surface Analysis.

С BMX дополнением к Pro/ENGINEER 2000i, Вы можете создавать конструктивный элемент анализа используя следующие типы анализов поверхности: Gauss Curvature, Section Curvature, Slope, Deviation, Info at Point и Radius.

Следующая таблица показывает все возможные выходные параметры и базовые элементы с их заданными по умолчанию именами для каждого типа конструктивного элемента анализа поверхности. При желании Вы можете их переименовать. Параметры и базовые элементы получают свои значения от измерений и поэтому не могут быть модифицированы где-либо ещё в Pro/ENGINEER. Вы можете их использовать в дальнейшем проектировании.

Анализ поверхности: Кривизна Гаусса

Конструктивный элемент анализа типа Кривизна Гаусса определяет количество максимумов и минимумов кривизны Гаусса на поверхности или наборе поверхностей. Вы можете также использовать его для создания базовых точек в местах расположения максимумов и минимумов кривизны Гаусса на поверхности или группе поверхностей.

На следующем рисунке показано использование анализа типа Кривизна Гаусса для решения проблем проектирования. В данном примере Вам необходимо определить точки максимальной и минимальной кривизны Гаусса на поверхности, разбитой на конечные элементы. Затем Вы должны создать базовые оси, проходящие через эти точки и перпендикулярные к поверхности.

Для решения этой задачи придерживайтесь следующей инструкции:

1. Создайте конструктивный элемент анализа типа Surface Analysis. Выберите Gauss Curvature и поверхность, показанную на рисунке, для завершения определения.

2. В Result Parameters создайте два параметра, MAX_GAUSS_CURV и MIN_GAUSS_CURV.

3. Создайте базовые точки в местах расположения максимумов и минимумов кривизны Гаусса.

4. Вы можете теперь использовать эти базовые точки для создания перпендикулярных к поверхности точек. Вы можете использовать полученные параметры для управления созданием поверхности смещением исходной поверхности.

Анализ поверхности: Кривизна Сечения

Конструктивный элемент анализа типа Кривизна Сечения выделяет максимум и минимум кривизны сечения поверхности, параллельной к указанной плоскости. Как было указано выше в таблице, Вы можете выводить полученные величины как параметры конструктивного элемента и создавать базовые точки в местах расположения максимума и минимума кривизны сечения поверхности.

На рисунке показано получение некоторых характерных кривых от показанной поверхности. Условие в том, чтобы найти кривую сечения параллельного к показанной плоскости, проходящей через точки максимальной и минимальной кривизны сечения.

Решение просто, если Вы воспользуетесь конструктивным элементом анализа. Создайте анализ типа Surface analysis и выберите Sectional Curvature. Затем выберите базовую плоскость, показанную на рисунке, в качестве ссылки и выберите создание базовых точек в расположении максимума и минимума кривизны сечения. Эти базовые точки показаны на рисунке в виде крестиков на поверхности. Теперь создайте через эти точки базовые плоскости параллельные к базовой плоскости, на которой расположено сечение, и создайте базовые кривые пересечением этих плоскостей с поверхностью. Эти кривые показаны на рисунке проходящими через крестики на поверхности.

Анализ поверхности: Наклон

Наклонный тип конструктивного элемента анализа определяет степень наклона поверхности относительно точно установленного направления. Как указано в предложенной выше таблице, Вы можете создать параметры, чтобы получить максимальный и минимальный наклон набора поверхностей. Вы можете также создавать базовые точки в местах расположения использующих этот тип анализа конструктивных элементов.

На следующем рисунке показан комплект поверхностей, которые должны удовлетворять условиям наклона поверхности относительно показанной на рисунке базовой плоскости. Вы должны сохранить некоторую разность между максимальным и минимальным наклоном. Далее, точка максимального наклона должна располагаться в более низком правом углу сшитой поверхности по аэродинамическим причинам.

Для решения этой задачи, Вы создаёте конструктивный элемент анализа поверхности типа Slope. Вы выбираете составную поверхность, показанную на рисунке, и ссылочную плоскость для вычисления наклона (плоскость DTM1 на рисунке). Затем Вы задаёте два параметра MAX_SLOPE и MIN_SLOPE и создаёте две базовые точки (на рисунке обозначены крестиками) в местах расположения минимального и максимального уклона. Вы можете теперь использовать эти параметры и базовые точки для проверки расчетных ограничений в области уклона. Вы можете проверять максимальный наклон в желательной локализации в течение итерирования проекта.

Анализ поверхности: Отклонение

С данным типом анализа, подобно анализу кривой, Вы можете создавать параметры, определяющие максимальное и минимальное отклонение поверхности от выбранных ссылок (базовые точки или массив базовых точек).

На показанном на рисунке примере, моделируется поверхность (показана сеткой) и для ссылки используется набор базовых точек. Для решения этой задачи, создайте анализ типа Surface Analysis и выберите Deviation в качестве типа анализа поверхности. Создайте в конструктивном элементе анализа два параметра - MAX_DEVIATION и MIN_DEVIATION. Теперь Вы можете использовать эти параметры, чтобы управлять изменениями в моделируемой поверхности. Вы можете управлять модификациями вручную или с помощью инструментальных средств оптимизации.

Анализ поверхности: Инфо в точке

На приведённом рисунке перед Вами поставлена следующая задача: Есть характерная позиция вдоль оси этого участка трубы (например, расположение минимальной площади сечения). Вам нужно определить максимальную и минимальную кривизну внутренней поверхности трубы в самой близкой точке к месту расположения минимального поперечного сечения. В этом примере также предполагается, что Вы нуждаетесь в параметрах кривизны для гидродинамического анализа. Для решения этой задачи создайте конструктивный элемент анализа типа Surface Analysis. Затем выберите Info at Point в качестве типа анализа поверхности.

Выберите точку на внутренней поверхности трубы. Завершите создание анализа заданием параметров MAX_CURV и MIN_CURV. Вы можете также создать координатную систему, которая будет направлена в направлении максимальной кривизны. Вы можете создать в этом месте базовую точку.

Анализ поверхности: Радиус

Вы можете использовать данный тип конструктивного элемента анализа для создания параметров и базовых точек в расположении минимальных внутреннего и наружного радиусов поверхности.

Предположим, Вы хотите найти минимальный наружный и внутренний радиусы искривленных поверхностей трубы. Вы также желаете расположить в этих местах базовые точки для управления моделью. Для решения этой проблемы, вы создадите анализ Surface Analysis типа Radius. Затем Вы укажете желаемые поверхности и создадите параметры MIN_RADIUS_OUT и MIN_RADIUS_IN. Далее Вы создадите базовые точки (показаны на рисунке крестиками со стрелками). Как и в случае для других анализов, Вы можете использовать эти параметры и базовые точки для дальнейшего моделирования.

Вы можете использовать конструктивный элемент анализа не только, чтобы контролировать размеры, создавать параметры и базовые конструктивные элементы, но и для записи соотношений.

Традиционно, Pro/ENGINEER оценивает соотношения модели в начале регенерации, до изменения геометрии. Если соотношения зависят от размеров геометрии, а геометрия изменялась после задания соотношений, потребуется вторая регенерация. Анализ соотношения в Поведенческом Моделировании, позволяет Вам контролировать точное время изменения зависимостей в последовательности регенерации.

Анализ Соотношения выступает в качестве механизма для передачи параметров конструктивного элемента, детали или сборки на различные уровни (конструктивный элемент, деталь, узел или сборка). Например, Вы желаете передать параметр детали с названием size параметру конструктивного элемента с названием length и присвоить параметру конструктивного элемента width значение параметра конструктивного элемента area в конструктивном элементе analysis5. Согласно следующему синтаксису:

feature_parameter = part_parameter_name

feature_parameter = feature_parameter_name:FID_featurename (или ID)

соотношение конструктивного элемента анализа должно выглядеть так:

length = size

width = area:FID_analysis5

Если Вы желаете параметр height конструктивного элемента analysis4 детали box.prt передать параметру сборки chord, Вы должны сначала определить id номер детали box.prt. Если id детали равен #14, может быть установлена следующая зависимость на уровне сборки:

Chord = height:FID_analysis4:<ID детали box.prt>

Конструктивный элемент анализа позволяют Вам брать только одно измерение или анализ на конструктивный элемент. Конструктивный элемент анализа Соотношения позволяют множественным конструктивным элементам анализа и результирующим параметрам объединяться в один конструктивный элемент для оценки или вычислений. Например, один анализ (analysis1) измеряет площадь поверхности детали и создаёт параметр area_total. Второй анализ измеряет площадь отдельной поверхности детали и создаёт параметр area_one. Если Вы желаете установить соотношение, когда площадь отдельной поверхности всегда будет равняться 1/4 от площади всех поверхностей, Вы должны записать следующее:

Другой способ записи уравнения area_one (для проверки оптимитизации) может быть следующим:

Выберите Minimize, diff.

Введите соотношение как зависимость:

Определенный пользователем Анализ - анализ, который смоделирован или описан набором конструктивных элементов Pro/ENGINEER. Эти конструктивные элементы могут быть любого типа (базовые элементы, поверхности или твёрдотельная геометрия) и добавлены к модели с единственной целью - определение UDA.

Вы можете включать UDA в конструктивный элемент анализа, также как любой другой тип анализа.

С Определенным Пользователем Анализом (UDA) Вы можете сохранять и повторно использовать отдельные размеры и анализы. UDA содержит группу конструктивных элементов. Последний конструктивный элемент группы - анализ. После определения UDA Вы можете сохранить его и разместить с соответствующим комплектом ссылок. Если первый конструктивный элемент в UDA группе - полевая (field) точка, конструкция базирующаяся на полевой точке переводится вдоль UDA области. Вы видите результаты, отображенные как анализ кривой (если область - кривая или кромка) или анализ поверхности (если область - поверхность).

UDA значительно расширяет возможности выполнения анализа Pro/ENGINEER, позволяя Вам определять и сохранять любой анализ для конструктивных элементов Pro/ENGINEER. Это позволяет Вам определять мощные расчетные оценки один раз и применять их затем автоматически. Эти оценки могут включать создание конструкционной геометрии или соотношений. Например, при использовании UDA Вы можете показывать диаграмму интерференционной полосы углов отражения света на поверхности, только выбирая поверхность рефлектора и источник света.

UDA - комплект конструктивных элементов, включающий конструктивные элементы анализа, которые Вы создаете и затем группируете вместе, чтобы произвести конкретное измерение.

Последним конструктивным элементом в группе должен быть анализ. Группа также должна содержать полевые точки, которые описывают область, для которой выполнен анализ.

Полевая точка - тип базовой точки, предназначенный для использования только вместе с пользовательским анализом (UDA). Полевая точка создается в любой указанной точке кривой или поверхности. Так как она не ограничена размерами, полевая точка может пересекать полный домен кривой или поверхности, на которой она находится.

Определение UDA

Инженеры часто объединяют инженерный анализ с анализом модели по конечным элементам (FEA). Эта строгая ассоциация - чрезвычайно узкое понятие процесса инженерного проектирования. Инженерный анализ - процесс проектирования деталей и сборок, чтобы удовлетворять функциональные требования. В большинстве случаев FEM анализ - исследование выполненное для того, чтобы проверить требования структурной целостности.

Спецификация и проверка функциональных требований проекта относятся к инструментам анализа, зависящим от конкретной задачи, и всегда под рукой. Например, когда Вы разрабатываете тарелку спутниковой антенны, Вам необходим анализ отражения сигнала от поверхности антенны.

Иногда Вы нуждаетесь в специализированных инструментах анализа как инструментах определения геометрии. Например, Вы размещаете знаки объема на внешней стороне контейнера для жидкости при этом Вы должны калибровать их с помощью инструментов анализа, которые связывает объем жидкости с уровнем жидкости внутри контейнера.

Pro/ENGINEER обеспечивает очень богатым комплектом стандартных инструментальных средств анализа. Данный широкий диапазон средств используется для АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ и огромного числа технических задач, однако, невозможно включить как стандартные функциональные возможности даже малую часть специализированных инструментов анализа, необходимых инженерам и проектировщикам. По традиции, эти специализированные анализы или разработки выполнялись целым рядом внешних приложений к САПРА:

• Вычисление вручную или с помощью калькулятора
• Настройка программного обеспечения
• Методом проб и ошибок
• Опыт и интуиция
• Проектирование с большим запасом

Все эти инструменты решения имеют неудобства. Эти трудности включают чрезмерные временные затраты, отсутствие точных решений, недопустимых затрат и неполной интеграции с CAD.

С Определенным Пользователем Анализом Вы можете определять, записывать, и исполнять нестандартные геометрические исследования внутри Pro/ENGINEER. Строительным материалом для этого средства настройки являются конструктивные элементы Pro/ENGINEER. Вы можете сохранить любой анализ, который может быть описан набором конструктивных элементов, сопровождаемых конструктивным элементом анализа как новый тип анализа и применять его к любому достоверному набору ссылок в любой модели Pro/ENGINEER. Следовательно, не требуется навыков программирования, чтобы сформировать и вычислять этот заказной анализ. Этим устраняется потребность во внешних решающих устройствах.

Исследования, которые могут быть определены UDA, могут быть отдельные численные размеры, такие как угол, площадь, длина кривой и т.д. Они могут также быть размерами полевого (field) типа, подобными стандартным анализам кривой и поверхности как, например, кривизна, двугранный угол, кривизна Гаусса и так далее.

Как и стандартные анализы, Вы можете сохранить пользовательский анализ для последующего использования. Вы можете также включить и выключать их отображение на экране (при включении происходит автоматическая коррекция вычислений анализа всякий раз, когда модель изменялась), и Вы можете использовать их для определения других конструктивных элементов анализа.

Для создания пользовательского анализа Вы должны создать конструктивную группу. Конструктивная группа - набор конструктивных элементов, которые описывают процедуру для получения желаемого результата. Конструктивные группы используются только для проведения пользовательского анализа. Любая локальная группа, в которой последний конструктивный элемент - КЭ анализа, может использоваться как конструктивная группа, чтобы определить UDA.

Если Вы желаете, чтобы пользовательский анализ (User-Defined Analysis) выполнял измерение в каждой точке кривой, грани или поверхности, Вы должны сделать полевую точку первым конструктивным элементом в конструктивной группе. В данном случае пользовательский анализ будет полевым пользовательским анализом (field UDA). Когда первый конструктивный элемент в конструктивной группе не полевая точка, данный пользовательский анализ является анализом измерения (measurement UDA).

Конструктивная группа не может содержать более одной полевой точки. Конструктивная группа может содержать несколько конструктивных элементов анализа. Все параметры, которые используются для конструктивных элементов анализа Отношений (Relations analysis) в конструктивной группе, должны принадлежать конструктивным элементам в конструктивной группе.

В настоящее время, каждая модель, которая требует Определенного пользователем Анализа, должна содержать конструктивную группу, которая определяет его. После определения UDA, Вы может применять его к любому соответствующему набору ссылок внутри той же самой модели, Вы также можете подавить конструктивную группу определения анализа. Поскольку конструктивные элементы внутри конструктивной группы описывают процедуру, Вы не должны использовать их как ссылки для конструктивных элементов, которые не являются частью той процедуры. Следовательно, Вы должны подавить все конструктивные группы после того, как Вы определите соответствующие UDA. Таким образом, Вы избежите нежелательной связи "родитель-ребенок" между конструктивными элементами, которые описывают процедуру и теми, которые используются для целей моделирование или описывать другую процедуру. Подавление особенно важно, когда Вы имеете дело с конструктивными группами включающими полевую точку.

Полевая точка является разновидностью базовой точки. Она определяет геометрическую область UDA. Она создаётся без каких-либо размеров в указанной точке на кривой, кромке или поверхности. Вы используете полевую точку в конструкции только совместно с UDA, а не как базовый конструктивный элемент. Вы можете модифицировать полевую точку, выбирая для неё новое расположение в той же самой области, или переопределить полевую точку, выбрав для неё новую область.

Точка области позволяет Вам прилагать анализ к целой геометрической области, а не только к точке в этой области. Например, Вы можете использовать UDA, чтобы представить маршрут света от источника света к точке на поверхности рефлектора, используя базовые конструктивные элементы и затем измерять угол отражения. Полевая точка позволяет Вам выполнять этот процесс измерения автоматически для всей отражающей поверхности.

Когда применяется полевой UDA, Вы можете выполнить анализ в любой выбранной точке, в области точки или во всей области. Когда Вы выполняете измерение для всей области, появляется графическое отображения измерения. Когда область - кривая или кромка, Вы видите отображение диаграммы. Вы видите изменение цвета, когда область расположена на поверхности. Вы также видите приблизительные максимальные и минимальные значения UDA. Точность минимальных и максимальных величин зависят от установочных параметров отображения анализа. Вы можете получить точный минимум и максимальные величины, выбирав уточняющую опцию min/max. Приложение измерения UDA производит отдельные цифровые величины.

Вы можете использовать UDA для анализа, а также для целей моделирования. Чтобы использовать UDA как средство моделирования, Вы должны поместить UDA в конструктивный элемент анализа.

UDA входящее в конструктивный элемент анализа

Пользовательский анализ является одним из доступных типов опций, используемых при создании конструктивного элемента анализа.

Если UDA является UDA измерения, конструктивный элемент анализа может иметь в качестве параметра и базовой величины все параметры и базовые величины, произведённые последним конструктивным элементом анализа конструктивной группы, определяющей UDA.

Если UDA является полевым, конструктивный элемент анализа может иметь следующие результирующие параметры:

• Максиму UDA
• Минимум UDA

Если UDA является полевым UDA на поверхности, конструктивный элемент анализа может использоваться как результирующий параметр "заключенная в скобки область". "Заключенная в скобки область" определяется следующим образом:

• Для линейных или логарифмических установочных параметров отображения - область, для которой величина анализа находится в пределах между нижней и верхней границами

• Для двухцветного отображения - область, для которой величина анализа меньше, чем шаг точек (голубая область)

Если UDA является полевым, конструктивный элемент анализа может в качестве результата иметь следующие базовые величины:

• Базовую точку в месте минимума UDA
• Базовую точку в месте максимума UDA

Если полевой UDA расположен на кривой или кромке, конструктивный элемент анализа может иметь в качестве результата базовый график. Область измерения этого базового графика от 0 до 1 и он может использоваться аналогично графику, созданному в эскизнике.

Поскольку конструктивный элемент анализа UDA в качестве результата выдаёт расположение минимума и максимума, Вы можете его использовать для параметрической оптимизации. Если UDA должным образом определен, Вы можете также использовать конструктивный элемент анализа UDA для параметрического решения задачи выполнимости. Параметрическая природа решения задачи выполнимости и оптимизации с помощью UDA, делает его чрезвычайно полезным инструментом моделирования.

При использовании полевого типа UDA, не смешивайте и не путайте конструкционные конструктивные элементы и конструктивные элементы моделирования. Как отмечено выше, Вы должны подавить конструктивную группу после того, как Вы определите UDA, чтобы избежать проблем. Подавление конструктивной группы может означать, что конструктивные элементы могут быть в некоторых случаях скопированы. Для примера, если в режиме Assembly конструктивная группа, определяющая область UDA, включает сборочные компоненты, Вы должны установить эти компоненты дважды. Вы должны сначала разместить их со ссылкой на полевую точку или ее детей, для определения конструктивной группы. Затем Вы должны разместить их снова, для целей моделирование сборки, ссылаясь на конструктивные элементы, кроме тех, которые использованы для определения конструктивной группы.

Когда полученные результаты - расположение и минимальные с максимальными величинами UDA, чтобы ускорить регенерацию области анализа типа UDA, используйте низкую плотность или низкую точность и уточнение min/max. Если UDA имеет несколько локальных минимумов или максимумы подобной величины, увеличение плотность или точность. Если желаемые результаты вычислений включают базовый график (диаграмму) или заключенную в скобки область, увеличьте плотность или точность, чтобы получить результат с высоким разрешением.

UDA, входящее в UDA

Общие правила и шаги для определения двух вложенных UDA следующие:

Следующие примеры поясняют определение и применение пользовательского анализа как для моделирования, так и для проведения анализа.

Анализ Наклона Кривой

Наклон кривой относительно плоскости определен синусом угла между касательной к кривой в каждой точке на кривой и плоскостью.

Это - не стандартный анализ кривой, который может быть смоделирован набором следующих конструктивных элементов:

sine_angle = sin(angle:fid_Analysis1)

На рисунке выше показаны конструктивные элементы для проведения анализа наклона кривой. Для создания конструктивной группы, создайте локальную группу curve_slope из четырёх конструктивных элементов. Для определения анализа наклона кривой, выберите группу curve_slope и зависимость конструктивного элемента анализа sine_angle в качестве выходного параметра. Следующий рисунок демонстрирует анализ наклона кривой для предложенных по умолчанию ссылок.

Ось, проходящая через точку и касательная к кривой

На следующем рисунке показана деталь, имеющая базовую точку PNT0 и плоскую замкнутую кривую. И базовая точка, и кривая лежат на одной плоскости (DTM3). Вы должны создать базовую ось, проходящую через PNT0 и касательную к базовой кривой. Базовая ось должна отслеживать расположение базовой точки, также расположение, ориентацию и форму кривой.

Показанное решение - пример использования UDA как помощь при моделировании. Следующая процедура относится к базовой кривой, которую ось должна коснуться как “кривая ссылки”. Вы можете находить точку, в которой ось касается ссылочной кривой, используя полевой UDA.

Для создание конструктивной группы, которая определит данный UDA, создайте следующие конструктивные элементы:

check_before = norm_dist:fid_Analysis3

Параметр check_after:fid_Analysis4 определён следующими шагами.

norm_dist = 1

if distance:fid_Analysis1 = 0

norm_dist = 0

endif

check_after = abs(check_before:fid_Analysis2 – norm_dist:fid_Analysis3)

Для создания конструктивной группы, создайте локальную группу find_change со следующими конструктивными элементами: FPNT0, A_1, Analysis1, Analysis2, Analysis3 и Analysis4. Затем определите find_change UDA и подавите конструктивную группу. Для того, чтобы более точно обнаруживать, когда произошло изменения статуса пересечения, выберите максимальную плотность (10). Следующие два рисунка демонстрируют результат применения UDA со ссылками по умолчанию.

Для маркировки расположения полевой точки для которой изменилось состояние пересечения, создайте конструктивный элемент анализа с UDA, который Вы только что определили. Значение UDA равно 1, где имело место изменения статуса пересечения, и 0 в остальных случаях. Поэтому, если Вы создаете базовую точку в месте, где UDA максимален, Вы получаете точку, в которой состояние пересечения изменяется. Имейте в виду, что эта точка создается на дуге, на которой лежит полевая точка. Вы создадите базовую ось, которая проходит через PNT0 и касается ссылочной кривой в точке, где find_change UDA максимален (см. рисунок ниже).

Изучение проекта помогает Вам оценить возможность выполнения модели, а изучение оптимизации помогает Вам найти решение для выполнения проекта. Эта глава кратко описывает инструменты Поведенческие Моделирования.

Поведенческое Моделирование позволяет Вам оценивать поведение проектов, через изучение проекта. Чувствительность, выполнимость, и изучение оптимизации позволяют оценить, как изменения влияют на модель. Вы можете видеть результат прямо в пределах среды проектирования в графической области экрана, видеть изменения модели в реальном времени. Эти инструменты помогают Вам понять поведение проектов и выбирать оптимальные решения.

Чувствительность

Изучение чувствительности может определить количественное отношение между параметром конструктивного элемента анализа и любого размера модели в пределах определенной области измерения. Например, Вы можете изучать изменение объема твердотельной модели, управляемое выбранным размером. Изучение чувствительности может также произвести график зависимости между параметром конструктивного элемента анализа и размером или независимым параметром модели, который может изменяться в заданной области.

Выполнимость и Оптимизация

Изучение выполнимости находит решение в пределах амплитуды выбранных размеров, при выполнении заданных ограничений. Вы определяете ограничения посредством одного или более параметров конструктивного элемента анализа.

Изучение выполнимости решает следующую задачу: определяет значения для размеров (в заданных пределах) чтобы удовлетворяли комплекту условий параметров измерения. Если исследование успешно, система сообщает Вам, что решение существует.

Изучение оптимизации решает задачу выполнимости с дополнительным условием (целью). Цель состоит в том, чтобы минимизировать или максимизировать некоторый параметр конструктивного элемента анализа.

Изучение оптимизации ищет решение достижения цели, при этом оно ограничено рядом правил. Вы определяете эти правила в форме допустимых амплитуд для размеров модели и других параметров конструктивного элемента анализа. Если решение существует, модель оптимизирована и изменена к новой конфигурации.

Эта глава содержит примеры решения UDA, которые поясняют лучшие методы в выполнении Определенного Пользователем Анализа.

Пластина с оверстиями

Вы можете получить информацию относительно состояния модели, только если Вы выполняете измерение или анализ на той модели. Любые из этих методов требует существования конструктивной геометрии. Например, следующий рисунок показывает выдавленную поверхность (перпендикулярна к полю зрения) с двумя точками, находящимися на поверхности. Если Вы хотите измерить угол между осью, проходящей через точку А и перпендикулярную к поверхности и осью проходящей через точку B и перпендикулярной к поверхности, Вы должны создать эти оси. Это не стандартное измерение, потому что Вы нуждаетесь в специальной конструкторской геометрии, чтобы получить угол.

Вы можете без проблем создать эти две оси (Point on Surf) и измерить угол (см. рисунок ниже).

Эта задача проста только для двух точек. Если Вы желаете произвести измерения для 1000 точек, выполнение этой задачи потребует много времени. UDA позволяет Вам фиксировать конструкторскую геометрию, которая необходима для получения желаемой величины измерения. UDA временно копирует конструкторские конструктивные элементы и считывает желаемую величину измерения. Затем UDA удаляет конструкторские конструктивные элементы модели. Это действие предохраняет модель от перегрузки модели конструкторскими конструктивными элементами. Вы можете также установить две оси и конструктивный элемент анализа, который измеряет угол (см. предыдущие рисунки) в UDA и быстро повторять измерение.

Следующий рисунок показывает практический пример выгоды от использования UDA. Задача состоит в том, чтобы создать пластину с расстоянием от вертикальной кромки до центра каждого отверстия и с расстоянием от горизонтальной кромки детали к центру каждого отверстия. UDA производит таблицу с координатами расположения центров отверстий по осям Х и Y.

Если деталь была создана в Pro/ENGINEER, Вы можете просто модифицировать каждое отверстие, и на модели будут появляться размеры. Данная деталь была импортирована из STEP, так что размеры не появятся.

UDA должен зафиксировать всю геометрию измерения и конструктивный элемент анализа измерения угла. Вы уже создали базовую ось, так что теперь следует создать только конструктивный элемент анализа. Вы создаете Analysis1, чтобы измерить расстояние от вертикальной кромки до оси через отверстие A. Вы затем создаете локальную группу UDA названную hole_center_meas, в которую входят ось и Analysis1. Ось должна быть включена в UDA. Система применяет UDA к модели каждый раз, кода Вы хотите вычислить измерение расстояния.

Следующий шаг - открытие диалогового окна User-Defined Analysis и отключение опции Use Default References. Система запросит Вас о новых ссылках, высвечивая их. Выберите вертикальную кромку и затем цилиндрическую поверхность отверстия A (для ссылочной оси thru_cylinder). Если Вы одобрите выбор в качестве ссылки вертикальной кромки и выбираете цилиндрическую поверхность отверстия B, а затем нажмёте кнопку Compute, значение x для отверстия B будет вычислено. Если Вы теперь измените ссылку с вертикальной кромки на горизонтальную и выберите цилиндрическую поверхность отверстия B, значение y для отверстия B будет вычислено. Повторением данного UDA можно получить значения x-y для каждого отверстия модели. Вы получаете этот результат быстро и без необходимости заполнять модель ненужными осями для каждого отверстия.

Оружие и мишень

В данном примере и оружие, и мишень расположены стационарно. Оружие может вращаться. Этот пример разбит на две задачи. Первая задача исследует угол отражения, которым следует пуля, если оружие нацелено на различные точки поверхности чаши (см. следующий рисунок). Вторая задача определяет точные координаты x, y точки на мишени, в которую должно быть нацелено оружие, чтобы отраженная пуля попала в цель. Оружие не может быть нацелено прямо в цель. Пуля должна попасть в цель рикошетом. Предположим, что пуля отскакивает от поверхности по правилу отражения света (угол падения равен углу отражения).

В первой задаче Вы должны измерить, как близко рикошетирующая пуля проходит от цели. Вы должны измерить расстояние между целевой точкой и лучом базовой кривой, представляющим путь рикошетирующей пули. Вы можете найти это расстояние через область поверхности, используя UDA содержащий полевую точку. Ссылки, в которых Вы нуждаетесь для измерения этого расстояния, в настоящее время на модели не существуют и Вы должны создать конструкторскую геометрию. Поскольку луч, представляющий рикошетирующую пулю, не может существовать без нескольких других конструкторских конструктивных элементов, Вы делаете список из этих конструктивных элементов.

Вторая половина задачи определяет точную (x и y) локализацию точки на поверхности, на которую должно быть нацелено оружие, чтобы попасть в цель рикошетирующей пулей. Проверка Разрешимости Задачи позволяет Вам найти специфическое решение для случая где имеются определенные расчетные требования. Для того, чтобы делать проверку разрешимости задачи, Вам нужно определять расчетные переменные, то есть те размеры, которые система может изменять по точно установленной пользователем амплитуде. Полевая точка не параметрична и поэтому не имеет позиционных размеров. Следовательно, Вам нужно восстанавливать конструкторские конструктивные элементы, описанные раньше, но на этот раз Вы должны создать их используя регулярную базовую точку установленную на пересечение двух смещённых базовых плоскостей и вогнутой поверхности. Управляя смещением базовых плоскостей, точка и соответствующая конструктивная геометрия перемещается параметрически.

Конечный шаг настройки проверки разрешимости задачи - изменение значений x и y смещения двух базовых плоскостей, пока равнодействующий параметр измерения расстояния от точки попадания пули в поверхность до точки цели не станет равным нулю.

Поперечное сечение трубопровода

При транспортировке воздушного потока по трубопроводам и каналам, Вы часто хотите исследовать профиль поперечного сечения потока с одного конца трубы до другого. Для этой цели нет стандартного инструмента. Фактически, нет стандартного инструмента для измерения площади поперечного сечения в некоторой точке трубы, даже притом, что имеется стандартный инструмент измерения площади. Эта ситуация возникает по той причине, что не имеется никакой поверхности, представляющей поперечное сечение в желательной локализации. Сначала, Вы должны создать поверхность в желательном расположении. Эта поверхность должна вписаться в категорию геометрии измерения. Эта поверхность должна содействовать получению измерения вместо конструкторской геометрии.

Вы должны создать поверхность с помощью различных конструктивных элементов:

После того, как Вы создадите этот набор конструкторских конструктивных элементов, Вы можете делать измерение площади поперечного сечения. Для того чтобы измерять площадь поперечного сечения вдоль профиля трубы, или вдоль кривой, проходящей через середину трубы, традиционное решение, сделать одно из следующего:

• Модифицируйте расположение точки на направляющей и регенерируйте. Выполнение этого перемещает все конструкторские конструктивные элементы. Затем Вы измеряете новую поверхность поперечного сечения, вручную вводя величину в график, и повторяете процедуру для n количества образцов вдоль кривой.

• Сформируйте массив конструкторских конструктивных элементов n раз вдоль кривой (один раз для каждого образца), измерьте область для каждой поверхности поперечного сечения и вручную введите каждое измерение в график.

Эти традиционные методы утомительны и отнимают много времени. Конструкторские конструктивные элементы замедляют регенерацию модели. Введение вручную значений в график тоже не упрощает задачу.

С Поведенческим Моделированием UDA, объединенный с полевой точкой может автоматически производить информацию, в которой Вы нуждаетесь. Полевая точка - специальная базовая точка, которая не ограничена позиционными размерами. То есть может свободно двигаться в любую точку вдоль кромки, кривой или поверхности на которой она помещена. Любые конструкторские конструктивные элементы, которые ссылаются на полевую точку, перемещаются совместно с этой точкой, если помещены в UDA и вычислены. (Полевая точка и все конструктивные элементы создавались копированием, когда UDA вычисляется.)

В этом случае, если Вы замещаете регулярный конструктивный элемент базовой точки полевой точкой и размещаете другие конструктивные элементы, наряду с конструктивным элементом анализа, который измеряете площадь поперечного сечения, Вы имеете все компоненты для UDA. Вы можете размещать эти конструктивные элементы в локальную группу UDA. Когда вычисление завершено, они производят график на модели. График представляет векторную величину площади поверхности в каждой измеренной точке вдоль направляющей трубы. Система создает график перпендикулярный длине направляющей на против поверхности, где измерялась площадь сечения.

Если Вы хотите исследовать эффекты на площадь поперечного сечения при изменении модели, сохраните UDA. Сохранение UDA делает его отображение устойчивым. То есть UDA постоянно отображается. При внесении в модель изменений, регенерация повторно вычисляет UDA и модернизирует соответственно его отображение.

Фара

В этом примере, Вы будете исследовать отражающую поверхность фары. Особо, если автомобиль с этими фарами парковать перед дверью гараж, Вы хотите узнать, сколько света отразит отражатель перпендикулярно к двери гаража (параллельно земле). Вы определяете эту оценку как угловое измерение между отраженным лучом и вертикальной плоскостью, параллельной двери гаража.

Сначала, Вы должны перевести Ваше определение в конструктивные элементы Pro/ENGINEER. Ссылки, необходимые для этого углового измерения в настоящее время не существуют на модели, так что Вы должны создать конструкторскую геометрию. Вы включаете отображение базовых плоскостей и находите, что Базовая Плоскость 3 может служить как первая ссылка, которая является вертикальной плоскостью параллельной к двери гаража. Теперь Вы нуждаетесь в второй ссылке, луч (базовая кривая) представляет отраженный луч от точки на поверхности. Поскольку этот отраженный луч не может существовать без нескольких других конструкторских конструктивных элементов, Вы должны создать список этих конструктивных элементов.

Вы имеете много опций для дальнейшей экспертизы поверхности. Для перемещения полевой точки и конструкторской геометрии в другое расположение на поверхности, выберите Modify, выберите полевую точку, затем выберите новую произвольную позицию на поверхности, после этого выберите Regenerate. Полевая точка и вся ссылающаяся на неё геометрия переместится в новое положение.

Для оценки UDA в явных локализациях точки на поверхности, вместо использования полной поверхности, выберите Explicit Point в диалоговом окне User- Defined Analysis. Вы можете выбрать одну или большее количество точек на поверхности, чтобы ограничить вычисление только этими явными локализациями.

Для применения этого UDA к другим поверхностям в модели, отключите опцию Use Default References в диалоговом окне UDA. Система запросит Вас о новых ссылках для конструктивных элементах в локальной группе UDA. Когда Вы замещаете первоначальную поверхность новой поверхностью, которая будет проанализирована, и нажимаете кнопку Compute, Вы можете получить измерение угла для новой поверхности.

Вы можете также держать UDA постоянно отображенным. Постоянное отображение позволяет Вам повторно вычислять и рассматривать UDA, каждый раз при регенерации модели. Для постоянного отображения UDA сохраните его. Вы можете выключать постоянное отображение с помощью опции Analysis Display из меню View.

Вы сохраняете результаты, чтобы включить или отключить управление. Вы включаете, чтобы повторно вычислить анализ при регенерации. Если сохранёние результатов включено, время регенерации возрастает. (При проверке таблицы семейства время регенерации значительно возрастает.)

Труба сложной формы

В этом примере, Вы хотите проектировать самый маленький ящик, в котором Вы сможете разместить деталь сложной формы, типа модели трубы, показанной на рисунке ниже. Самый маленький подразумевает самый маленький объем. Вы можете использовать ту же технику для решения этой задачи, что была описана выше, с немногими изменениями, находя самые маленькие площади поверхности для ящика. Вы можете также использовать этот способ, чтобы определить, может ли деталь разместиться внутри ящика данных размеров.

Для того чтобы решать эту проблему, используя Поведенческий Моделирование, создайте ящик, в который плотно поместится труба. Этот ящик может изменять свою ориентацию относительно трубы. Если ориентация изменяется, размер изменяется так, чтобы каждая сторона ящика только коснулась трубы.

Чтобы находить самый маленький ящик, изменяйте ориентацию ящика, пока его объем не будет минимизирован. Создание ящика:

Получившаяся поверхность - куб со стороной 2*dmax. Этот куб достаточно большой так, что для любого набора углов (angle1, angle2 и angle3) труба не пересекает ни одну из сторон куба. Назовите этот куб large box (см. рисунок ниже).

Следующий шаг находит самый маленький ящик, в который Вы можете поместить трубу. Чтобы делать этот шаг, вычислите объем плотного ящика и минимизируйте его, изменяя ориентацию ящика. Для вычисления объема плотного ящика, восстановите его в сессии в режиме Part, создайте конструктивный элемент анализа типа Model Analysis, и выберите объём в качестве выходного анализа. Вы можете минимизировать объем плотного ящика только на уровне сборки.

Наконец, чтобы найти самый маленький ящик, решите анализ оптимизации, в котором объем плотного ящика минимизирован, изменяя angle1 и angle2 между 0 и 90 градусами, а angle3 между 0 и 180 градусами. Эти амплитуды охватывают все возможные ориентации ящика относительно трубы. Следующий рисунок показывает сборку из трубы и ящика после минимизации. На последующем рисунке показано сравнение результата до и после оптимизации.

Интерференция вращающейся спутниковой антенны

Спутник имеет антенну, которая испускает сигнал в амплитуде от +30º до - 30º относительно горизонта при вращении на 360º относительно вертикальной оси. Высота мачты антенны и сам корпус спутника являются, конечно, коэффициентами преграды, рассмотрим воздействие других факторов, как развертывание и ориентация солнечных батарей (панели прослеживают относительную позицию солнца в течение дня).

Вы определяете преграду как любую точку, в которой луч пересекает любую часть спутникового корпуса. Используя традиционную методологию, Вы вручную выводите рисунок спутника в различных вращательных ориентациях (4°, 8°, 12° и т.д.). Затем, Вы перекрываете область от +30° до -30° луча выданного антенной и вычерчиваете интерференцию и её величину для этой позиции в графике, показывающем амплитуду и величину. Данное измерение не является стандартным в Pro/ENGINEER. Следовательно, Вы хотите определить как можете определить функциональные требования преграды, используя конструктивные элементы Pro/ENGINEER.

Вы можете смоделировать лучи от +30° до -30° как базовые кривые на плоскости, которая свободно вращается на 360° относительно вертикальной оси, имитируя область и движение сигнала антенны. Ваше исследование сосредотачивается на следующем:

• Идентификация позиций от вращения (0-360°), в которых происходит интерференция между областью, охватываемой базовыми кривыми, и спутником. (Например, базовые кривые пересекают спутник. То есть интерференция происходит, когда плоскость эскиза для кривых повёрнута на 24°, но не происходит при повороте на 28°).
• Оценка величины (от +30° до -30°) преграды для сигнала.

В данном случае Вам требуется определить зону, в которой сигнал встречает препятствие. Pro/ENGINEER может легко измерить величину интерференции, но Поведенческий Моделирование теперь позволяет Вам захватывать интерференцию и устанавливать величину интерференции в параметр, который обычно оценивает расчетные требования как, например, область и величина.

Если Вы используете анализ измерения зазора в Pro/ENGINEER, Вы можете измерять минимальное расстояние от базовых кривых сигнальных лучей, расположенных в секторе от +30° до -30°, до спутника. Это расстояние не лежит во вращающейся плоскости кривых луча сигнала. Следовательно, Вам нужно ограничить проверку зазора измерением только к плоскому представлению спутника, которое лежит на той же плоскости, что и кривые луча сигнала. Для примера представьте себе разрезание хлеба ножом. Если Вы хотите найти минимальное расстояние, которое нож должен пройти, прежде чем войдёт в контакт с хлебом, Вы ограничиваете это измерение расстояния режущей плоскостью ножа.

Для получения этого измерения следует создать базовую кривую на плоскости сечения. Создавая поперечное сечение спутника в той же самой плоскости, в которой находятся кривые луча сигнала, и затем создавая базовый конструктивный элемент кривой через это сечение, Pro/ENGINEER устанавливают базовую кривую по границам внешних кромок всех твёрдотельных объектов на плоскости поперечного сечения. Измеряя зазор между кривыми луча сигнала и этой базовой кривой, лежащей в плоскости сечения, измерение полностью лежит на плоскости кривой луча сигнала.

Вам теперь нужно зафиксировать этот зазор или величину интерференции. Вы должны создать конструктивный элемент анализа, Analysis1. Зазор или интерференционная величина, назначенная результирующему параметру Analysis1, является или нулем (если имеется интерференция), или числу, эквивалентному величине зазора (если интерференция не обнаружена). В чем Вы действительно нуждаетесь - это параметр yes/no (yes - интерференция, no - отсутствие интерференции). Если флажок установлен на no, амплитуда луча сигнала от +30° до -30°. Для создания параметра флага, Вы должны создать другой конструктивный элемент параметра, Analysis2, типа зависимости:

if interference:FID_Analysis1==0

где interference - выходной параметр первого конструктивного элемента анализа, Analysis1, который измеряет зазор/интерференцию между кривыми лучей сигнала и кривыми сечения.

flag=yes

else

flag=no

endif

Если флажок установлен на yes, Вы должны измерить угол области преграды сигнала для этой позиции при вращении.

Воздушно-резиновый коэффициент протектора шины

Один из наиболее важных параметров при проектировании шины - отношение "воздух к каучуку". Воздушно-резиновый коэффициент для данного образца протектора шины - соотношение между областью части протектора, которая не имеет контакта с землей, и областью протектора, которая - находится в контакте с землей. Протектор шины может иметь очень сложный рисунок. Нахождение набора размеров, которые обеспечат заданное отношение "воздух к каучуку", может быть чрезвычайно трудной задачей.

Чтобы решить эту задачу с помощью Поведенческого Моделирования, создайте следующие конструктивные элементы:

• Плоскую поверхность, которая представляет часть протектора шины
• Конструктивный элемент анализа (Analysis1), который измеряет площадь плоской поверхности
• Один или более вырезов в поверхности, которые удаляют части образца, где шина не соприкасается с землей
• Конструктивный элемент анализа (Analysis2), который измеряет площадь вырезов в поверхности
• Конструктивный элемент анализа соотношений (Analysis3), который оценивает соотношение "воздух к каучуку":

air_to_rubber_ratio=(area:FID_Analysis1-area:FID_Analysis2)/area:FID_Analysis2

Для решения этой проблемы для изогнутого состояния протектора, создайте:

• Копию плоской поверхности без вырезов
• Тороидальные изогнутые конструктивные элементы для вырезанной и не вырезанной поверхностей
• Конструктивные элементы анализа, которые вычисляют площадь изогнутых поверхностей
• Те же самые соотношения, как приведено выше

Бесконечное количество комбинаций размеров рисунка протектора может обеспечить необходимый воздушно-резиновый коэффициент. Вы можете найти один из тех комплектов размеров используя проверку разрешимости задачи.

Следующий рисунок показывает конкретный образец протектора, выбранные переменные размеры и их начальные величины, и соответствующий воздушно-резиновый коэффициент. Чтобы достигнуть желаемого воздушно-резинового коэффициента, равного 0.275, выберите переменные размеры и их допустимые области, определите расчетное ограничение:

air_to_rubber_ratio:FID_Analysis3 => .275

Следующий рисунок показывает геометрию протектора, который удовлетворяет принятому воздушно-резиновому коэффициенту.

Дверь Самолета

В этом примере, Вы разработали заднюю дверь самолета, которая уже была построена. Когда дверь готова быть навешена на фюзеляж, Вы видите, что задняя часть самолета деформируется из-за своего собственного веса. Дверь не открывается, если она навешивается на петли в разработанных точках. Вы хотите узнать, возможно ли приспособить дверь без необходимости её повторного проектирования.

Решение, которое Вы предлагаете, изменяет точки навески на фюзеляже так, чтобы промежуток между дверью и проёмом был настолько однороден, насколько это возможно. Чтобы найти решение, Вы развертываете искаженный проём и возвращаетесь к чертежной доске, чтобы пробовать найти лучшие точки петель для навески двери.

Предшествующий рисунок показывает схематическое представление сборки двери и дверного проёма фюзеляжа. Обе детали собранны с использованием системы координат. Ответ, который Вы хотите получить - относительное расположение или ориентация этих координатных систем, которая обеспечивает равномерный зазор по контуру.

Сначала, Вам нужно интерпретировать расчетное условие (равномерный зазор) в терминах, которые могут быть представлены в Pro/ENGINEER. Один путь обнаружения этих терминов - сравнение минимальных и максимальных зазоров. Однородный зазор означает, что минимум и максимум совпадают. Поскольку они не могут фактически совпасть (из-за искажения проёма), наиболее однородный зазор получается, когда различие между минимальным и максимальным зазором минимально. Следовательно, чтобы решить эту проблему, Вы должны найти относительную позицию или ориентацию координатных систем использованных для сборки, чтобы обеспечить минимальное значение зазора.

Вы можете найти минимальный зазор между дверью и проёмом, измеряя расстояние между кривой, представляющей дверь и кривой, представляющей проём.

• В Pro/ENGINEER нет стандартного анализа, который измеряет максимальное расстояние или зазор между двумя объектами. Тем не менее, Вы можете использовать конструктивный элемент анализа и инструментальные средства UDA в Поведенческом Моделировании, чтобы определить максимальное расстояние между двумя кривыми.

• Также нет стандартного механизма или техники в Pro/ENGINEER для автоматического обнаружения ориентации, которая минимизирует различие между максимальным и минимальным зазорами. Тем не менее, Вы можете использовать оптимизацию и инструментальные средства выполнимости в Поведенческом Моделировании, чтобы найти желаемую ориентацию.

Ваша первая идея - быстро найти точку на кривой (проёма или двери) в которой расстояние между дверью и проёмом - максимально, используя способности оптимизации в Поведенческом Моделировании. Но Вам нужно вычислять более чем максимальное расстояние между дверью и проёмом. Вам также нужно минимизировать различие между максимальным и минимальным зазорами, изменяя ориентацию размещения двери в сборке.

Вы излагаете проблему для Pro/ENGINEER используя двух шаговый метод, как описано ниже:

• Шаг 1 - Вам нужно создать параметры измерения, которые определяют числовые значения минимального зазора (между дверью и проёмом), максимального зазора и абсолютную величину разницы между минимальным и максимальным зазорами.

• Шаг 2 - Вы теперь можете предложить проблему оптимизации для Pro/ENGINEER, определяя ограничение или ограничения целостности в трех параметрах определенных в шаге 1, изменяя ориентацию размещения (перемещение и вращение).

Процедура для Шага 1:

Вы можете определять новый анализ, Анализ Зазора Кривой, используя инструменты UDA . Затем Вы сможете включать этот новый анализ в конструктивный элемент анализа. Чтобы определять Анализ Зазора Кривой, создайте базовую полевую точку на любой кривой. Затем создайте конструктивный элемент анализа, который измеряет расстояние между полевой точкой и другой кривой. Эти два конструктивных элемента сгруппированы, и эта группа используется, чтобы определить Анализ Зазора Кривой (UDA). Следующий рисунок показывает этот анализ с полевой точкой, перемещающейся по кривой, представляющей дверь.

После того, как Вы определите Анализ Зазора Кривой, Вы можете использовать его, чтобы создать конструктивные элементы анализа, которые вычисляют минимальные и максимальные промежутки и разность между ними, следующим образом:

Процедура для Шага 2:

Наконец, чтобы получить наиболее однородный зазор, выполните изучение оптимизации. Минимизируйте параметр области зазора и выберите, как переменные размеры перемещения и вращения, которые определяют относительную позицию или ориентацию сборки координатных систем. Результат Анализа Зазора Кривой после оптимизации показан на следующем рисунке.