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三维造型的方法挤出法布尔运算

归属类别:CAD教程 发布时间:2012-9-6 9:13:12 录入:admin 热量值: 标签:三维造型 挤出法 布尔运算
今天郑州CAD培训为大家讲一讲三维造型的方法 挤出法布尔运算
构造三维模型的方法有3种,即线框造型、表面造型和实体造型。其中三维实体造型具有体的特征,能显示零件形状,给人以真实的空间感觉,并能利用剖切来检查壁的厚薄、孔是否相交等问题;还可以进行零件的物性特性计算,如计算体积、面积、重心、惯性矩等,因此实体造型能够较全面地反映零件的物理特性。
对于一些简单的实体,如长方体、圆柱体、球体等,可以借助AutoCAD2000中的三维实体造型核心即ACIS(American Committee for Interoperable Standards)系统中的成员函数如virtual ACAD::createBox(x,y,z)来生成和编辑。对于复杂的三维实体模型,可以采用基于二维对象运用挤出、旋转和布尔操作来生成三维实体。
 挤出法(Extrude)
先生成二维实体对象如圆(AcDbCircle)、椭圆(AcDbEllipse)、封闭二维多段线(AcDbPolyline)等,然后按挤出高度或指定路径生成新的三维实体。在ARX应用程序中,通过调用AcDb3dSolid类的成员函数extrudeAlongPath()来实现,其原型如下:ACAD:extrudeAlongPath(AcDbRegion Region,AcDbCurve Path),其中参数Region表示指向前面生成的二维封闭实体面域对象的指针,Path表示挤出路径。在换热设备零部件中,一些细长的零件例如换热管、排污管、斜截弯管等可采用挤出法生成三维模型。
旋转法(Revolve)
先生成二维实体对象,按指定的旋转轴旋转来生成新的三维实体。在ARX应用程序中,通过调用AcDb3dSolid类的成员函数revolve()来实现,其原型如下:ACAD::revolve(AcDbRegion Region,AcGePoint3d&axisPoint,AcGeVector3d&axisDir,doubleAngleofRevolution),其中参数Region表示指向前面生成的二维封闭实体面域对象的指针,axisPoint为旋转轴上的一点,axisDir为轴的方向矢量,AngleofRevolution为旋转角度(弧度)。
换热设备的零部件大多为绕旋转轴的回转体,因此可用二维多段线Polyline生成回转体的对称二维图,然后调用函数revolve()生成三维回转实体。
 布尔运算(Boolean)
对于一些复杂的实体造型,可以在挤出和旋转法生成三维实体的基础上,通过一定的布尔运算来实现。布尔运算有3种:并(union)、交(subtract)、差(intersection)。在ARX程序中通过调用AcDb3dSolid类的成员函数booleanOper()来实现。其原型如下:ACAD::booleanOper(AcDb::BoolOperTypeoperation,AcDb3dSolid pSolid),其中参数operation为布尔运算类型,布尔并为AcDb::kBoolUnite,布尔交为AcDb::kBoolIntersect,布尔差为AcDb::kBoolSubtract,pSolid表示另一个参加布尔运算的实体的指针。
换热设备中大多数零部件非常复杂,需要联合运用挤出、旋转和布尔运算才能完成零部件的三维造型。下面通过延长部分兼做法兰的管板的三维实体造型,介绍换热设备零部件三维造型系统的具体开发过程。
 三维造型实例
管板是换热设备中重要的部件之一,经常要对管板进行温度场和应力场的有限元分析,因此需要建立管板的三维模型,并根据分析结果不断的优化、修改管板的模型。如果用手工建模,势必将加大设计分析人员的枯燥的工作量,大大降低工作效率。而采用参数化程序建模,用户可以在很短时间内建立和优化修改模型。
管板是一块按照布管方式开了许多管孔的圆平板,管板的三维造型就是通过三维参数化绘图,在输入了筒体的公称直径DN,换热管的外径dh,管板的厚度H和布管方式等,直接生成管板的三维实体。下面以单壳程单管程的正方形方式布管的延长部分兼做法兰的管板为例,叙述管板三维造型程序的开发过程。