|
DOI: 10.14489/vkit.2025.03.pp.030-040
Бойков А. А., Берберова М. А.
ЗАДАЧИ СОЗДАНИЯ И ПРОВЕРКИ КАРКАСНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ В САПР И ИНСТРУМЕНТЫ ДЛЯ ИХ РЕШЕНИЯ
(с. 30-40)
Аннотация. Представлен процесс получения компьютерной модели детали, форма которой содержит сложные технические или архитектурные поверхности. Показаны преимущества конструктивного способа проектирования и создания компьютерных моделей таких поверхностей. Предложена автоматизация создания компьютерных моделей сложных поверхностей путем формирования их точечного или линейного каркаса с последующей аппроксимацией сплайновыми поверхностями, проходящими через элементы каркаса. Рассмотрены разные случаи аппроксимации (отсек единственной поверхности, соединенные в одном направлении отсеки нескольких поверхностей, двухмерное множество соединенных отсеков разных поверхностей). Введены символы для стандартных команд создания моделей каркасных поверхностей в системе автоматизированного проектирования (САПР) «Компас-3D», выделены подзадачи создания компьютерных моделей каркасных поверхностей, показан общий алгоритм их решения. Рассмотрены подзадачи проверки точности аппроксимации закономерных поверхностей и их элементов (образующих) сплайновыми, а также их решение ранее созданными инструментами. Показано применение команды-макроса для получения компьютерных моделей сложных поверхностей в САПР «Компас-3D». Созданные инструменты делают процесс разработки компьютерных моделей сложных поверхностей более гибким, на каждом шаге можно оценить точность моделей.
Ключевые слова: каркасные поверхности; технические поверхности; компьютерная модель поверхности; геометрические построения; точность представления поверхности; макрос; САПР «Компас-3D».
Boykov A. A., Berberova M. A.
PROBLEMS OF CREATING AND CHECKING SKELETON SURFACES IN CAD AND TOOLS FOR SOLVING THEM
(pp. 30-40)
Abstract. The process of obtaining a computer model of a part whose shape contains complex (technical or architectural) surfaces is analyzed. The advantages of the constructive method of designing and creating computer models of such surfaces are shown. It is proposed to automate the creation of computer models of complex surfaces by forming their dot (point) or linear skeleton (frame) with subsequent approximation by spline surfaces passing through the skeletal elements. Cases of approximation are analyzed: it is required to create a patch of a single surface, it is required to create patches of several surfaces connected in one direction, it is required to create a two-dimensional set of connected patches of different surfaces. Symbols are introduced for standard commands for creating models of skeleton surfaces in the Kompas-3D CAD system, subtasks for creating computer models of skeleton surfaces are listed, and a general algorithm for solving them is shown. Subtasks of checking the accuracy of approximation of regular surfaces and their elements (generatrices) by splines are listed, and their solution using previously created tools is shown. The application of the created macro command for obtaining computer models of complex surfaces in the Kompas-3D CAD system is shown, and the results of accuracy assessment are given. The main advantage of the created tools is noted – they make the process of creating computer models of complex surfaces more flexible and at each step it becomes possible to assess the accuracy of the models.
Keywords: Skeleton surface; Technical surface; Surface computer model; Geometrical constructions; Surface approximation accuracy; Macros; Kompas-3D CAD.
А. А. Бойков (МИРЭА – Российский технологический университет, Москва, Россия) E-mail:
Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript
М. А. Берберова (МИРЭА – Российский технологический университет, Москва, Россия, Научно-исследовательский центр физико-технической информатики, Нижний Новгород, Россия)
A. A. Boykov (MIREA – Russian Technological University, Moscow, Russia) E-mail:
Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript
M. A. Berberova (MIREA – Russian technological university, Moscow, Russia; Scientific and Research Center for Information in Physics and Technique, Nizhny Novgorod, Russia)
1. Иванов Г. С. Теоретические основы начертательной геометрии. М.: Машиностроение, 1998. 158 с.
2. Панчук К. Л., Ляшков А. А. Геометрическое моделирование. Теоретический, инструментальный и образовательный аспекты // Всероссийское совещание заведующих кафедрами инженерно-графических дисциплин технических вузов: материалы и доклады. Ростов-на-Дону: Донецкий государственный технический университет, 2015. С. 92–121.
3. Геометрическое моделирование каналовых поверхностей высокого качества: практикум. Уфа: РИК УГАТУ, 2018. 85 с.
4. Цвицинский И. В. Математическое моделирование поверхностей сложной формы. Кишинев: Штиинца, 1984. 110 с.
5. Волошинов Д. В. Конструктивное геометрическое моделирование. Saarbrucken: Lambert Academic Publishing, 2010. 355 с.
6. Бойков А. А. Разработка и применение языка геометрических построений для создания компьютерных геометрических моделей // Материалы V Международной научно-технической конференции «Проблемы машиноведения». 16–17 марта 2021 г. Омск, Россия. Омск: ОмГТУ, 2021. С. 423–429.
7. Рыжов Н. Н. О теории каркаса // Тр. Университета дружбы народов имеми П. Лумумбы. М., 1963. Т.11: Начертательная геометрия. Вып. 1. С. 9–19.
8. Salkov N. A. Application of the Dupin cyclide in temple architecture // J. of Physics: Conference Series. 2020. V. 1546. P. 012042. DOI:10.1088/1742-6596/1546/1/012042
9. Голованов Н. Н. Геометрическое моделирование. М.: ИНФРА-М, 2024. 400 с.
10. Бойков А. А. Инструмент для оценки точности сплайновых моделей закономерных поверхностей и его применение // Материалы XII Международной конференции «Физико-техническая информатика» (CPT-2024). 16–18 апреля 2024 г. Нижний Новгород – Москва – Пущино, Россия. 2024. С. 204–212.
11. Бойков А. А. Инструмент для проверки точности аппроксимации закономерных плоских кривых в CAD-системах // Фундаментальные, поисковые, прикладные исследования и инновационные проекты: Сб. трудов III-й Национальной научно-практической конференции (27–28 мая 2024 г. Москва, Россия). М.: Ассоциация выпускников и сотрудников ВВИА имени проф. Жуковского, 2024. С. 105–109.
12. Страшнов С. В. Компьютерное моделирование новых форм строительных оболочек // Геометрия и графика. 2022. Т.10, № 4. С. 26–34. DOI: 10.12737/2308-4898-2022-10-4-26-34
13. Beglov I. A., Rustamyan V. V., Verbitskiy R. A. Application of quasirotation surface segments in architectural prototyping // J. of Physics: conference series. 2022. V. 2182. P. 012002. DOI: 10.1088/1742-6596/2182/1/012002
1. Ivanov G. S. (1998). Theoretical foundations of descriptive geometry. Moscow: Mashinostroenie. [in Russian language]
2. Panchuk K. L., Lyashkov A. A. (2015). Geometric modeling. Theoretical, instrumental and educational aspects. All-Russian conference of heads of departments of engineering and graphic disciplines of technical universities: materials and reports. Rostov-on-Don: Donetskiy gosudarstvennyy tekhnicheskiy universitet, 92–121. [in Russian language]
3. Geometric modeling of high-quality channel surfaces: practical course. Ufa: RIK UGATU. [in Russian language]
4. Tsvitsinskiy I. V. (1984). Mathematical modeling of complex surfaces. Chisinau: Shtiintsa. [in Russian language]
5. Voloshinov D. V. (2010). Constructive geometric modeling. Saarbrucken: Lambert Academic Publishing. [in Russian language]
6. Boykov A. A. (2021). Development and application of the language of geometric constructions for creating computer geometric models. Proceedings of the V International Scientific and Technical Conference Problems of Mechanical Engineering, 423 – 429. Omsk: OmGTU. [in Russian language]
7. Ryzhov N. N. (1963). On the theory of the frame. Proceedings of the P. Lumumba Peoples' Friendship University. Nachertatel'naya geometriya, 11(1), 9 – 19. Moscow. [in Russian language]
8. Salkov N. A. (2020). Application of the Dupin cyclide in temple architecture. Journal of Physics: Conference Series, 1546. DOI:10.1088/1742-6596/1546/1/012042
9. Golovanov N. N. (2024). Geometric modeling. Moscow: INFRA-M. [in Russian language]
10. Boykov A. A. (2024). A tool for assessing the accuracy of spline models of regular surfaces and its application. Proceedings of the XII International Conference Physical and Technical Informatics, 204 – 212. [in Russian language]
11. Boykov A. A. (2024). A tool for checking the accuracy of approximation of regular plane curves in CAD systems. Fundamental, exploratory, applied research and innovative projects: Collection of works of the III National scientific and practical conference, 105 – 109. Moscow: Assotsiatsiya vypusknikov i sotrudnikov VVIA imeni prof. Zhukovskogo. [in Russian language]
14. Strashnov S. V. (2022). Computer modeling of new forms of building shells. Geometriya i grafika, 10(4), 26 – 34. [in Russian language] DOI: 10.12737/2308-4898-2022-10-4-26-34
12. Beglov I. A., Rustamyan V. V., Verbitskiy R. A. (2022). Application of quasi-rotation surface segments in architectural prototyping. Journal of Physics: conference series, 2182. DOI: 10.1088/1742-6596/2182/1/012002
Статью можно приобрести в электронном виде (PDF формат).
Стоимость статьи 700 руб. (в том числе НДС 20%). После оформления заказа, в течение нескольких дней, на указанный вами e-mail придут счет и квитанция для оплаты в банке.
После поступления денег на счет издательства, вам будет выслан электронный вариант статьи.
Для заказа скопируйте doi статьи:
10.14489/vkit.2025.03.pp.030-040
и заполните форму
Отправляя форму вы даете согласие на обработку персональных данных.
.
This article is available in electronic format (PDF).
The cost of a single article is 700 rubles. (including VAT 20%). After you place an order within a few days, you will receive following documents to your specified e-mail: account on payment and receipt to pay in the bank.
After depositing your payment on our bank account we send you file of the article by e-mail.
To order articles please copy the article doi:
10.14489/vkit.2025.03.pp.030-040
and fill out the form
.
|
Текущий номер
Разработка концепции и создание сайта - ООО «Издательский дом «СПЕКТР»