U形夹的三维几何模型
课程 4. U形夹的三维几何模型
目的:
· 生成一个新的数据库
· 生成几何体
· 改变图形显示
模型描述:
本练习是通过MSC/PATRAN的点、线、面、体建立一个几何模型, 熟悉PATRAN的几何建模过程,模型的几何尺寸见下图。
练习过程
1.新生成一个数据库并命名为clevis.db
File/New Database…
New Database Name clevis.db
OK
New Model Preference
Tolerance Default
OK
2. 把几何参数选择改为PATRAN 2方式。
PATRAN 2 Convention 代
表
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着一个特点的参数化几何类别。这个操作可以使用户产生一个几何体,该几何体可以通过PATRAN 2的中性文件和IGES文件输入或输出到PATRAN 3中。
Preference/Geometry…
Geometric Representation Patran 2 Convention
Solid Origin Location P3/PATRAN Convention
Apply
Cancel
3. 生成一个位于U形夹孔内半径上的点。
单击主框架中的Geometry开关。
Geometry
Action: Create
Object: Point
Method: XYZ
Point Coordinates List: [1,0,0]
Apply
为易于查看所产生的新点,可通过Display/Geometry 菜单来增大点的尺寸。
Display/Geometry…
Point Size: 5
Apply
Cancel
也可打开Entity Labels开关来观查所产生的新点。
Display/Entity Color/Label/Render…
Show All Entity Labels
Apply
Cancel
4. 用刚生成的点产生4条曲线,来表示U形夹孔的上半部圆弧。
Geometry
Action: Create
Object: Curve
Method: Revolve
Total Angle: 180
Curves Per Point: 4
Point List: Point 1
Apply
如果自动执行(Auto Execute)钮已打开,就不需要按Apply。
曲线1到曲线4如下图所示。
5. 现在使用曲线变换生成耳的外圆弧。它是通过向外辐射投影圆孔的4分之一曲线实现的。
首先,在孔中心位置,建立圆柱坐标系。
Action: Create
Object: Coord
Method: 3Point
Type: Cylindrical
Apply
由于所建坐标系的原点、Z轴、XZ平面已由下框中缺省值给定,所以这个过程是相当简单的。
Action: Transform
Object: Curve
Method: Translate
Type of Transformation: Curvilinear in Refer.CF
Refer. Coordinate Frame: Coord 1
Translation Vector: <1,0,0>
Curve List: Curve 1 2
Apply
曲线5和曲线6如下图所示:
6. 当用于建立U形夹模型所需要的全部曲线生成后,就可生成模型所需的表面。首先,生成一个用于U形夹基体上半部的4×2表面。
Action: Create
Object: Surface
Method: XYZ
Vector Coordinate List: <-4, 2, 0>
Origin Coordinate List: [-2, 0, 0]
Apply
打开如下的显示线开关:
7. 接着,使用曲线方式产生一系列的表面。
让我们从熟悉的方式开始: 在2条直线间形成表面,
Action: Create
Object: Surface
Method: Curve
Option: 2 Curve
Starting Curve List: Curve 1, 2
Ending Curve List: Curve 5, 6
在大多数MSC/PATRAN框中,缺省状况下,总是设置为自动执行。如果在输入全部正确数据前就已执行,可以用撤消钮来取消刚刚执行的操作。关闭自动执行(Auto Execute)钮,重新选择。
如果自动执行(Auto Execute)开关关闭,则曲线选择完后,需单击:
Apply
接着生成下一个表面,可用选择菜单(Select Menu)来帮助确定已存在的曲线和表面边界作为新表面的边界。
Starting Curve List: Curve 4
接下来,单击Ending Curve List 数据框,然后选择在选择菜单中的Surface Edge图标。
在下面这个视窗中,选择如下图所示表面1的边界。
如果自动执行开关关闭,单击Apply钮生成一个表面。表面4将出现在窗口中。
利用选择菜单把两点之间的直线做为终止曲线,产生最后的表面。
把Starting Curve List 改为Curve 3,在选Curve 3前,从选择菜单中选择如下的Curve图标。
Starting Curve List: Curve 3
单击Ending Curve List数据框,在选择菜单中选择如下的2—Point图标。
2-point icon
在如下视图中,选择点8和点10。
Patran将在点8和点10之间产生一条理论上的曲线。它被作为生成曲面所需的第二条曲线。单击
Apply
表面5将出现在窗口中。
8. 用刚刚产生的所有表面生成三维实体。
Action: Create
Object: Solid
Method: Normal
Thickness: 0.25
Surface List 选择屏幕中所有表面
Apply
体1到体5将出现在窗口中。
9. 为更利于观察体,使用新的交互式界面来执行视图变换(Transformations View)。
单击主框中的Viewing菜单,再从下拉式菜单中选Transformations...。下框将出现。
单击一次这个图标。
再单击一次这个图标。
将使模型分别绕X轴、Y轴转动30°。模型变成如下所示,显示线开关打开。
单击OK钮,关闭Transformations框。
接下来,将执行一系列的变换(transformations)操作,以生成你的几何模型的剩余部分。
10. 产生U形夹模型的下半部。
Action: Transform
Object: Solid
Method: Mirror
单击Define Mirror Plane Normal数据框。注意,现在的镜像平面法向不再只单独限制在X,Y,Z方向,而可以通过定义基点和顶点来生成任意方向的法向矢量。
这个模型的镜像平面在总体坐标下XZ平面,矢量方向沿Y轴。注意总体坐标Y轴就是你的局部坐标系1的‘2’方向。从选择菜单中选择如下的坐标轴2(Coordinate axis 2)图标,用2轴来识别镜像平面的方向。
接下来,在视窗中选择坐标系1(Coordinate Frame 1)。
单击Geometry 框中的Solid List数据框,选择窗口中所有实体。
实体6到实体10将出现在你的窗口中,如下图所示:
11. 用转换法(translate method)产生其余的体。
Action: Transform
Object: Solid
Method: Translate
Translation Vector: < 0, 0, -.25>
Repeat Count: 2
产生网格所对应的几何体需分两步进行。
Solid List: Solid 1, 6
Apply
体11到体14出现在窗口中。
最后的构造工作是转换拷贝孔洞周围的体,以形成最后的体。
单击Translation Vector数据框。
从选择菜单中选择如下所示的顶点和基点图标。
定义转换矢量,拾取如下图的点10和点40,使用工具条中的Select Corners图标。
选择点后,用Fit View 图标显示整个模型。
把Repeat Count改为1,单击Solid list 框。在窗口中,选择孔周围所有的体。
体15到体22将出现在窗口中。这样,模型构造完成,在以后的练习中将改变模型的显示风格。
12. 完成这次练习,关闭数据库。
File/Quit
退出MSC/PATRAN,关闭文件。不要删掉这个数据库,以备后用。
Select Corners
Fit View
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PATRAN 301 练习手册—R7.5