Frank Ranis neue Software "Profil Editor"

Hallo,
da offenbar das Bearbeiten der Profilnase für viele ein Problem zu sein scheint möchte ich dies
genauer erklären und hier zeigen.
Als Beispiel verwende ich wieder das EM CY 1021 2010 bei dem in XFLR5 die Dicke geändert
wurde, das anschließend exportiert wurde und dadurch einige typische Schäden hat.
So ist dann die optische Ausgangslage

1 Ausgl..jpg

und direkt die Nase

1.2.jpg

Und so sollte es eigentlich aussehen.

1.2a.jpg

Ich selbst würde jetzt zuerst einfach nach Augenmaß die offenkundig fehlerhaft sitzenden 2 oder
3 Punkte vorne direkt an der Nase verschieben. Und dann systematisch von hinten nach vorne das Profil bearbeiten.
Ich will hier aber zeigen, wie man es nach den Kurven vom Umschlag und der G.- Verteilung
macht. Daher verzichte ich auf eine derartige Vereinfachung und Beschleunigung. dieses
Vorgangs.

Zuerst glätte ich also das Profil oben und unten von hinten nach vorne soweit die Schäden bei
Alpha 0 gut sichtbar sind.
Im hinteren Bereich sehe ich noch im Umschlag wo Fehler sind weiter vor halte ich mich dabei
an die G.- Verteilung da der Umschlag mit dem geraden Strich hier nicht hilft.

Ich bin jetzt da angekommen wo die G.- Verteilung in den senkrechten Teil über geht.
Hier sehe ich dann bei Alpha Null die Fehler nicht mehr.
Daher erhöhe ich jetzt Schrittweise Alpha jeweils um 1 Grad und schaue nach den jetzt nach und
nach sichtbaren Fehlern in der G.- Verteilung.
Hier zB beim Strich vom Fadenkreuz und beim mit V markierten Punkt.

1.3.jpg

Alpha 1 Grad gibt da jedoch noch nicht viel her, nach Korrektur der erkannten Fehler
kommt dann Alpha 2 Grad.
Hier sehen wir jetzt links vor dem markierten Punkt dass die Ausrundung der Kurve nicht mehr
stimmt.

1.4.jpg

Nach der Korrektur schaut es dann so aus.
Bis zum markierten Punkt ist die Ausrundung nun korrigiert worden.

1.5.jpg

An dieser Stelle möchte ich zwischendurch etwas erklären.

Da die meisten Programme (alle die ich je gesehen habe.) nur mit 5 Nachkommastellen in den Koordinatendateien arbeiten
bzw auch nur mit 5 NK Profile exportieren, wird also irgend wann die 6. NK einfach abgeschnitten.
Imho fehlt es dann am Abstand von der Sehne zur Kontur, der Wert ist bei abgeschnittener NK 6 also immer zu klein.
Daher kann man getrost die abgesunkenen Bereiche in der Profilkontur jeweils nach außen ziehen/ korrigieren.
Senkt man die hohen Bereiche Richtung Sehne ab wird das Profil also dünner.
Da an der NK 6 nur selten eine Null steht, sind also zT weitere Strecken in der Kontur Korrekturbedürftig.

Da dieser Effekt jedoch noch von Rundungsdifferenzen (dem rechnen mit nur 5 NK) und Mathematischen Schwingungseffekten überlagert wird, gillt diese Regel leider nicht immer.
Es kommen also auch mal Punkte, die zu hoch/zu weit außen in der Kontur sitzen.
Dies merkt man aber und senkt diese natürlich ab.
Tendenziell liegt man jedoch mit einem nach außen ziehen der Punkte meistenteils richtig.

Vorne an der Nase und hin u. wieder hinten an der Endkante insbesondere bei engen Punktabständen entstehen die starken Fehler durch mathematische Aufschwingeffekte.
Dies ist dann regelmäßig die versaute Nase wenn da Punkte sehr stark verschoben sind.
Siehe das erste Bild mit der Ausgangsituation bei unserem Beispielprofil.
Dieses Beispiel gehört jedoch noch zu den eher harmloseren (Stör)Fällen.
Ist so jedoch so ziemlich der Regelfall.

Bei unserem Beispiel geht es jetzt weiter mit Alpha 3 Grad
Und da wird es jetzt richtig interessant.
Die Zacken oben sind dann eindeutig...
Weniger eindeutig ist dann, dass hier der Punkt null nicht mehr ganz unten in der Geschw. Vert.- Kurve sitzt sondern
viel weiter oben. Hier mit V markiert und unten in den Koordinatenwerten ist der Zahlenwert korrekt mit Null zu sehen.
Es gillt auch in diesem Fall, Finger weg von der Null Koordinate an der Nase... ! Die bleibt auf NULLL

1.6.jpg

Wir wissen aber von der optischen Kontrolle der Nase,
der erste Punkt sitzt hier viel zu nahe am Punkt null.
Daher dürfen wir den jetzt mit der NK 4 zuerst mal schön weit hoch setzen.
Die Feinarbeit kommt später.
Durch das hoch setzen dieses einen Punktes bekommen wir dann auch sofort einen brauchbaren Grenzschichtumschlag.
Und sofort sieht es auch weiter oben wesentlich zivilisierter aus.
Daher mache ich diese Korrektur immer gleich als erstes per Augenmaß.

1.7.jpg

Oben werden dann noch die kleineren gut sichtbaren Fehler korrigiert.

1.8.jpg

Und hier sichern wir unsere Arbeit auch mal wieder..!!! Es soll ja schon Abstürze mit Datenverlust gegeben haben...
Jetzt wird Alpha 4 Grad eingegeben.
Bis zum markierten Punkt hatte ich korrigiert.
Im Bild sehen wir deutlich, dass im senkrechten Teil der G.- Verteilung Punkte zu weit oben sitzen.
Dies sehen wir auch im Umschlag durch die Zacken und den scharfen Knick der Übergang
ist nicht rund wie es sein soll.
Ich nehme daher erst mal den dritten Punkt testweise mit NK 6 runter und schaue was passiert.
Die Zacken im Umschlag werden weniger, die Richtung stimmt also.

1.10.jpg

Es reicht aber noch nicht, der Knick in der Asrundung ist noch da, ich muss daher weitere Punkte an der Spitze der Kurve
nach unten verschieben. Der senkrechte Teil vom Umschlag wird dadurch nach links verschoben und wird unten runder.
Auch hier stimmt also die Richtung.

1.11.jpg

Die Markierung habe ich jetzt in einer Mulde gesetzt. Diese verursacht uns unten im Umschlag den flachen Teil. wird also nach oben aufgefüllt.
Jetzt schaut die Ausrundung und der Übergang im Umschlag schon recht manierlich aus.
Die Kurve, der Übergang in den senkrechten Teil vom Umschlag gefällt mir aber noch nicht,
Die ersten Punkte sind zu hoch. daher knickt der Umschlag in der Ausrundung noch etwas enger nach oben ab.

1.12.jpg

Bei Alpha 5 Grad sieht man jetzt auch einen leichten Bauch nach rechts im Bereich des markierten Punkt.
Diesen Bereich ziehe ich jetzt vorsichtig nach unten und schaue dabei jeweils was der Umschlag macht. Ich sehe daran ob ich den richtigen Punkt habe und ihn richtig verschiebe.
Oberhalb des V bis zum 2. Punkt vorne an der Nase habe ich jetzt Punkte so verschoben, dass der Umschlag eine halbwegs saubere Ausrundung nach unten erhällt und oben fast senkrecht hoch geht. (Der Umschlag ist hier ja über Alpha aufgetragen, daher muss der obere Teil senkrecht nach oben gehen.)

1.13.jpg

Weiter unten ist jedoch wieder ein Eck und eine Abflachung im Umschlag entstanden, die G.- Verteilung wirkt hier eingefallen. Der Bereich muss noch hoch.
Im Bereich des V habe ich jetzt zT weit nach rechts die Punkte nach oben korrigiert.
Und so einen kontinuierlichen Übergang nach rechts im Umschlag erhalten.
Weiter rechts habe ich auch einige erhöhte Punkte gering nach unten korrigiert.
So schaut das jetzt aus.

1.14.jpg

Wäre da unter dem V nicht noch ein etwas eingefallener Bereich im Umschlag...
Um den zu beseitigen gibt es 2 Möglichkeiten, den abgesenkten zu engen Bereich hoch ziehen
oder den Bereich nach vorne etwas herunter nehmen.
Ich ziehe hier letzteres vor.
Damit ich aber keinem Irrtum unterliege korrigiere ich jetzt unten an der Nase den einen
viel zu dicht an der Null Koordinate sitzenden Punkt auf der Unterseite.

Durch so starke Fehler unten an der Nase ändern sich oben uU die Kurven im Bereich der Nase
Auch deshalb ändert man diese starken Fehler tunlichst zuerst nach Augenmaß.

1.15.jpg

Und schon ist oben der Querschläger da.

1.16.jpg

Der erste Punkt oben ist demnach zu hoch.
Also nach unten verschieben und dabei schauen ob es passt.
Weitere Punkte bis zum V habe ich ebenfalls nach unten korrigiert.
durch den entstandenen Absatz unten im Übergang sieht man dann auch wie sich der Umschlag
Links vom Absatz nach rechts bewegt hat.

1.17.jpg

Da mache ich jetzt weiter und versuche dadurch auch den kleinen Knick unten am Anfang der Ausrundung rechts zu beseitigen ohne dass der Übergangsradius im Umschlag enger wird.

1.18.jpg

Hier sieht man jetzt auch dass eine Absenkung der Nase an den ersten Punkten eine weitere/größere Übergangskurve
im Umschlag bewirkt. Und eine größere/weitere Übergangskurve also mit größerem Radius bedeutet ein
besseres Überziehverhalten. Zudem wird der CL Oben ein klein wenig höher wenn man die ersten Punkte an der Nase absenken kann.
Ein runder machen /aufdicken der Nase und des Nasenrückens ist also oft nicht nötig um das Überziehverhalten zu verbessern.
So bekommen dann Profile eine möglichst schlanke Nase ohne Nachteile zu erhalten.
(Anmerkung, daher halte ich es für sehr Kontraproduktiv die Nase mit Hilfe eines Teilkreises zu Modellieren.. ;-)
Einmal nehmen wir uns dadurch gestalterische Freiheit und es passt gewiss nicht zur Strömung.
Macht man dann an der Nase zu viel des Guten wird also zu spitz, dann merkt man das hier unter anderem indem Ecken entstehen
und keine gleichmäßige Ausrundung mehr zu gestalten ist.
Wird man zu eng schaut man sich notfalls die Nase direkt an und korrigiert den 1. u 2. Punkt
nach Augenmaß und macht ab da wie hier beschrieben wieder weiter.
So und wer bis hier fleißig und aufmerksam mitgelesen hat kriegt jetzt ein kleines Bonbon
zur Belohnung Anhang anzeigen EM CY 1024 2010.dat EM CY 1024 2010 Ist das Profil aus unserem Beispiel mit anderer Unterseite.
Es ist zB den HQs in jeder Hinsicht überlegen. -> Polaren ansehen und Vergleichen.

Und immer noch ist unser Profil letztlich aus dem Clarky entstanden.

Hier ist dann die vorsichtige Korrektur der Punkte links vom V in unserem Fall nach unten abgeschlossen
im Übergangsradius ist aber unter dem V immer noch ein leichter Knick nach unten geblieben.
Da bleibt uns dann nichts anderes als in dem Bereich doch etwas nach oben zu korrigieren.

Bis zum V habe ich dann den Bereich jetzt vorsichtig angehoben.

1.19.jpg

Und nach dem Speichern ist die Geschichte oben auch schon zu Ende.


Hier dann das auch auf der Unterseite fertig bearbeitete Profil
Anhang anzeigen EM CY 1021 2010 X5 Fertig.dat

1.2a.jpg

Unten gibt dann bei Bedarf eine weitere Folge.
Jetzt ist erst mal genug der Worte und sind genug Bilder gemacht.... Zudem ist es Unten die gleiche Vorgehensweise.
Gruß
Eberhard
 

f_mic

User
Thema Nasenradius

Thema Nasenradius

Moin Eberhard,
beim Thema Nasenradius ist mir etwas aufgefallen. Bei den positiv geschnittenen Flächenkernen habe ich außen eine geringere Profildicke und durch die Streckung auch eine geringere Profilhöhe. Beim Abtrennen der beplankten Vorderkante habe ich oft recht subtil eine gleiche Höhenlinie verwendet z.B für 5mm Abachi und damit das Profil nach außen hin prozentual mehr eingekürzt als im Innenbereich und dabei auch den Nasenradius vergrößert. Das wir hier über sehr große Abweichungen sprechen ist mir klar.;-) Die maximale Profildicke ist außen danach ggf 1-2 % weiter vorn und Wölbung sowie der Nasenradius haben sich dort ebenfalls stark verändert. Wenn man das in eurem Editor nachstellt kann man mit diesem "Strak" jedoch sehen, das dies in die Langsamflugeigenschaften verbessert.
Gibt es vielleicht die Möglichkeit einen Nasenradius der Innenseite in ein 1-2% verkürztes neues Profil automatisch zu übernehmen ohne die ganze Umrechnerei von Hand machen zu müssen...

Gruß Frank
 
Hallo Frank,
hoffe ich hab dich richtig verstanden, wenn nicht bitte sagen.

Mir fallen zum Thema zwei Dinge ein, einmal sind viele Profile doch recht fehlertollerant.
Vor allem auf moderne Profile die mit der Strömung gut umgehen trifft dies zu.
Bei Konturänderungen wie von dir beschrieben, zählt dann das Gesamtdesign
des Profils mehr als dass die Nase gewisse Verformungen hat.
Aber zur Regel, kann man dies auch nicht erklären, es ist also stark vom individuellen Fehler abhängig.

Wenn du ein Profil im Editor stumpfer oder spitzer machen möchtest geht es recht einfach indem man die Null Koordinate
und die folgenden Punkte erst mal nach Augenmaß vor oder zurück schiebt.
Bei einer nachfolgenden Normierung wird dann das gesamte Profil wieder auf Normlänge gedehnt oder gestaucht.
Die Nase sitzt dann wieder auf Null und die restliche Bearbeitung erfolgt dann wie oben bechrieben.

Als Drittes würde ich dann vorschlagen, die Nase zukünftig nicht nach der Leistendicke zu kappen sondern nach Erfordernis.
Ich garantiere dir es ist besser... ;-) Notfalls halt eine Nasenschablone verwenden.
Naja, nach meiner Erfahrung klappt es mit dem Schleifen nach Augenmaß doch recht gut. Vorausgesetzt eben man hat genug
Material draufschleifen geht ganz schlecht. Also nicht nach Höhenlinie kürzen sondern so dass die Nase in die Leiste rein passt.

In der Tat ist aber eine Rundere Nase weniger problematisch als wenn man sie zu spitz macht.
Letzteres gibt Abriss und schlechtes Überziehverhalten.

Gruß
Eberhard
 
Ein Problem bei der Weiterverarbeitung von Profildateien zu zB DXF

Ein Problem bei der Weiterverarbeitung von Profildateien zu zB DXF

Hallo,
Bei der Weiterverabeitung der DAT Profildateien zu DXF ist ein Problem aufgetreten.
Wir/ich musste feststellen, dass einige Programme bei der Umwandlung von Profildateien zu DXF
recht phantasievolle Änderungen /Fehler einbauen.

Zum Vergleich hier ein Bild das von links nach rechts (Dat Datei, MProfil, Concord, Profile 2004) nur die Null Koordinaten Werte jeweils rot eingerahmt mit der Dat- Textdatei vergleicht.

Koordinatenvergleich2.jpg

Hier stimmen nur die Zahlen/Koordinaten vom MProfil dxf Export mit dem Wert in der DAT Datei überein.

Vergleicht man dann noch andere Koordinaten bzw im CAD die Profile direkt übereinander gelegt, wird es sehr eigenartig.
Wie schon gesagt, MProfil stimmt, da fehlt nur die 6te Nachkommastelle, was aber nicht ins Gewicht fällt.
Concord ist nach der Null Koordinate ansonsten korrekt versetzt aber das Profil immer nach unten
und Profile 2004 liefert völlig andere Koordinaten(u Anzahl) das Profil wird verfälscht, mit mehr Koordinaten exportiert es bekommt eine andere Form und wird nach oben und nach hinten verschoben...!!.

Es ist sehr frustrierend, zumal MProfil nicht öffentlich zur Verfügung steht...

Das Problem dürfte somit jeder haben, der DAT Profildateien in DXF umwandeln möchte.

Da gibts einfach nix.
Bzw kennt jemand ein allgemein verfügbares Programm das es richtig macht?

Gruß
Eberhard
 
Hallo Eberhard,

vorab erst einmal vielen Dank für Dein Tutorial zum Profil Editor. Das ist prima gemacht und war für mich sehr hilfreich. Vor wenigen Wochen hatte ich den Erstflug eines RES-Seglers mit meinem ersten mittels des Profil Editors neu entworfenen Profils. Es ist schon ein tolles Erlebnis, wenn der Segler dann auch noch das macht, wofür er gebaut ist. Tolle Software!

Aber zu Deinem Text: Ausgabe eines Profiles als DXF mittels Profile 2004 geht das, oder habe ich das missverstanden? Oder habe ich diese Funktion einfach übersehen?

Das die Umwandlung von DAT nach DXF nicht so ganz problemlos ist war mir auch schon aufgefallen. Daher habe ich zunächst den brutalen Weg gewählt und die z.B. über Profile 2004 ausgedruckten Rippen von Hand im CAD nach gezeichnet. Inzwischen benutze ich den WingHelper. Ich habe das jetzt nicht im Detail untersucht, aber soweit ich das nachvollziehen kann klappt damit die Erzeugung von DXF-Dateien problemlos.
Beispiel: Für den PURES habe ich mittels WingHelper neue Außenflächen gebaut. Sie passten exakt an die originalen Innenflächen. Keine sichtbaren Abweichungen.

Um das Problem etwas zu veranschlichen habe ich mal ein Bild beigefügt.

Bukd aus LibreCAD.jpg

Als Beispiel habe ich das NACA 0008 gewählt. Oben ist das vom WingHelper erzeugte DXF. Eine erste kleine Kontrolle zeigt schon mal, dass die Dicke von 8 % stimmt.
Unten ist das aus FLZ Vortex als DXF exportierte gleiche Profil dargestellt. Da beträgt die Dicke überraschenderweise 9,7 %. Die Nasenleiste ... na ja.
In der Mitte sind die beiden Profile übereinander gelegt.

Deine Frage nach einer frei zugänglichen Software habe ich jetzt leider nicht beantwortet. Ich will es so sagen: Die ca. 50 Euro für den WingHelper sehe ich als sehr gut investiert. Programmierer müssen nicht für umsonst arbeiten. Wer tut das schon?

Gruß Norbert
 
Hallo Norbert,
danke für deine Mühe, ich bin aber beim Frank Ranis hier im Wiki unter Open Source Software fündig geworden.
http://www.flz-vortex.de/Profil_Converter_1_00/Profil_Converter_V1_01_Frank_Ranis.zip

Macht den DXF Export mit 6 Nachkommastellen und verfälscht nix und beim dxf abspeichern lässt sich die Profiltiefe in mm
für die jeweilige Knickstelle angeben.
Das Scalieren im CAD hat sich so auch erledigt.
Und man kann Polylinie oder Strichprofil wählen.
perfekt...
Gruß
Eberhard
 

husi

User
Hallo Eberhard,

Das Problem dürfte somit jeder haben, der DAT Profildateien in DXF umwandeln möchte.
Da gibts einfach nix.
Bzw kennt jemand ein allgemein verfügbares Programm das es richtig macht?
ich weiß jetzt nicht genau, ob ich dir evtl. helfen kann. Ich arbeite mit dem AutoCAD und brauche das DXF nicht, weil ich die dat-Datei direkt zeichnen lasse. Dazu habe ich mit eine einfache Text-Importroutine geschrieben.

Hast du mal eine Test dat-Datei, die ich dann mit dem AutoCAD in eine original Autodesk DXF speichern kann. Dann könnten wir die mit einem Texteditor mal betrachten, wie sie aussehen sollte.

Viele Grüße
Mirko

PS: UweH hat mich auf dieses Thema verwiesen, da ich gerade am anderen Ende verzweifel... => http://www.rc-network.de/forum/showthread.php/715601-Wie-kann-man-am-besten-die-Profilkontur-glätten

[Edit] Mist man sollte ein Thema bis unten fertig lesen. Du hast ja schon eine Lösung gefunden. Sorry[/Edit]
 
Hallo Mirko,
direkt einlesen ins CAD per txt aus der DAT geht bei uns auch, nur verlierst du damit Genauigkeit, selbst wenn man bei uns auf 0,000000 einstellt,
werden nur 3 Nachkommastellen eingelesen, der Rest geht verloren, je nach Profiltiefe werden das dann ordentliche Fehler.
Die Dat ist ja auf Länge 1= 1 mm Profillänge normiert mit der realen Tiefe multipliziert zB 350 mm merkst das sehr.
Probier es im Editor aus, lade ne Dat von einem sauber geglätteten Profil und dann entferne einfach im Texteditor 3 Nachkomastellen und lade es erneut.
und lege noch eine Ranis DXF drüber.
Wenn dann in Allu sehr genau gefräßt werden soll, dann müssen solche Übertragungsfehler nicht sein.

Beim Ranis Konvertiertool bleiben in der DXF die Nachkommastellen und damit die Genauigkeit erhalten.

Frohe Weihnachten
Eberhard
 

husi

User
Hallo Eberhard,

... direkt einlesen ins CAD per txt aus der DAT geht bei uns auch, nur verlierst du damit Genauigkeit, selbst wenn man bei uns auf 0,000000 einstellt, werden nur 3 Nachkommastellen eingelesen, der Rest geht verloren ...
Mit welchem CAD-System arbeitest du und mit welcher Funktion liest du die DAT-Dateien ein? Denn das macht bei mir keine Probleme, auch wenn in der Textdatei mehr als 6 Nachkommastellen vorhanden sind, kommen alle mit. Siehe hier:
AutoCAD_DAT-Datei_Import.png

Vielleicht kann ich dir bei direkteinlesen ins CAD ja doch helfen.

Viele Grüße
Mirko
 
Hallo Eberhard und Frank,

vielen Dank für das tolle Tool! Die Bearbeitung geht hiermit wirklich prima. Ich habe eine kleine Frage zur Anzeige des Umschlags: Mir fällt es etwas schwer zu erkennen zu welchem Anstellwinkel welches Dreieck gehört weil es anscheinend keine Sekundärachsen im Grafik-Fenster gibt. Um eine Sprungstelle im Umschlag zu fixen wäre es ja gut den entsprechenden Anstellwinkel für die Druckverteilung zu kennen. Oder habe ich da etwas übersehen? Es wäre denke ich sehr praktisch hier eine Skale für die Anstellwinkel bzw. auch die Druckbeiwert zu haben.
Was mich ebenfalls etwas verwirrt ist die x-Skala des Umschlags - die geht ja nicht von 0-1 sondern auch darunter (Der Ort des Umschlags wandert vor die Nase). Wie ist das zu lesen bzw. wie korrelliert der Ort des Umschlags mit der Druckverteilung bzw. dem Profil?

Ganz unabhängig von der Benutzung des Tool fände ich es noch interessant ein paar Infos zur Theorie zu haben. Z.B. auf welchem Verfahren basiert das Tool, welche Grenzschichttheorie liegt zu Grunde, etc.

Noch einmal vielen Dank für die tolle Arbeit und schon einmal vielen Dank für Eure Hilfe,

Schöne Grüße
 
Ansicht hell / dunkel umschalten
Oben Unten