CATIA V5 – Krümmungsstetige Kurve durch Stützpunkte? (Spline - NUPBS?)

Guten Morgen zusammen

Aktuell habe ich folgendes Problem:
Ich habe eine gerechnete Flügelkontur, welche ich im CAD umsetzen möchte, um Urmodelle daraus zu fräsen.
Die Flügelkontur besteht im Aerodynamik-Berechnungstool aus aneinandergereihten Geraden. Dies ergibt logischerweise eine eckige Kontur.
An und für sich wie hier etwas weiter unten beschrieben (Da geht’s zwar um ein Profil, kommt aber aufs Selbe raus):
http://www.rc-network.de/forum/cont...und-Entwicklung-des-Nurflügels-Vespertilio-II

Bis jetzt habe ich im CATIA V5 einfach Splines darübergelegt, und diese optisch passend zurechtgezogen. Diese Projekte habe ich jedoch jeweils von Hand umgesetzt und nie Urmodelle gefräst.
Da ich nun den Aufwand des Formenbaus betreiben werde, möchte ich auch das CAD Modell entsprechend machen.

Das bedeutet konkret, ich möchte die Kurven der Flügelkontur etwas „besser“ zeichnen, sprich mit Krümmungsanalysen.
Aus dem Aerodynamik-Tool kann ich mir die Stützpunkte ja ins CAD holen, und diese verbinden (mit z.B. der Funktion 3D-Kurve).

Nun habe ich das gestern versucht, bin aber auf kein zufriedenstellendes Ergebnis gekommen.
Mein Ziel wäre es, die Stütztpunkte aus dem Aerodynamik-Programm im CAD mit einer gewissen Toleranz zu verbinden. Sprich, ich wähle alle Punkte an und die Krümmungsstetige Spline sollte dann ohne Krümmungssprünge mit einer vorgegebenen Tolleranz (1-2mm) durch diese Punkte gehen (sie muss nichtmal durchgehen, sie kann auch mit 1-2mm Tolleranz am Punkt vorbeigehen) und sich quasi selber „glätten“, so das eine optisch ansprechende Kurve entsteht.

Wie muss ich da vorgehen?

Eine Möglichkeit die mir heute Morgen noch in den Sinn gekommen ist, die ich jedoch noch nicht versucht habe umzusetzen wäre die Punkte durch eine normale Spline zu verbinden (im Part-Design) und diese Spline dann im GSD mit der Funktion „Umwandlung“ zu glätten? Dadurch könnte ich wohl die Spline in eine NUPBS-Kurve umwandeln und die Segmentzahl und Ordnung beeinflussen?

Bin für jegliche Tipps dankbar,

Patrick
 

flowmotion

User gesperrt
Setzt deine Punkte an die entsprechend errechnetet Stelle und bemaße sie in X
Dann legst du einen Spline drüber, der in der Mitte am besten noch Senkrecht zur Mittelachse losläuft.
Den durch alle punkte ziehen und die Krümmungsanalyse drüber legen.

Jetzt kannst du die einzelnen Punkt leicht im Detail anpassen (masslich, je nach Welle der Analyse, in 1/10schritten) bis es nahezu glatt ist.

Alles andere ist zeitverschwendung....die Genauigkeit reicht so bei weitem aus und geht recht schnell

derHannes
 
Danke für eure Antworten.

Der Vollständigkeit halber noch kurz meine Vorgehensweise:

Ich habe mir die Kontur aus dem Aerodynamik-Programm ins CAD geholt (ist dann logischerweise eckig) und habe von dieser Kontur einen +-1mm Offset erzeugt.
So habe ich die Begrenzungen (rein optisch).
Nun habe ich dazwischen eine Spline gelegt, ne Krümmungsanalyse gemacht, und so lange an den Knotenpunkten gezogen, bis die Analyse einigermassen glatt war und die Spline noch innerhalb der +-1mm lag.
Geht sicher eleganter, aber ich weis nicht wie.

Was noch eine interessante Funktion wäre, wie kann ich eine Spline mit ettlichen Stütztpunkten etwas „entspannen“?
Sprich automatisch einige Stütztpunkte entfernen, ohne die Kontur gross zu verändern, so das z.B. eine leichte Welligkeit eliminiert wird (eine Art Glätten)?
Scheinbar geht das mit „Umwandlung“, allerdings habe ich da den dreh noch nicht raus mit den Parametern, sodass die Kurve danach teilweise noch welliger ist (?!).

Grüsse, Patrick
 
Hallo zusammen

So, mit einigem pröbeln habe ichs nun einigermassen hingekriegt.
Ist auf den ersten Blick gar nicht so schlecht, aber im Detail happerts noch etwas.

Kurz meine Aufbauweise:

• Profilschnitte festlegen (4 Stck. an der Zahl), direkt mit V-Form und Verwindungsverteilung
• Führungslinien an Nasen – und Endleiste (Endleiste direkt auf 0.4mm modelliert)
• Ursprünglich noch ein Führungselement bei der Scharnierlinie, aber das frisst er nicht, weil diese das äusserste Profil nicht schneidet (?).
• Volumenkörper generieren mit Mehrfachschnitten (Muss da die Tolleranzgrenze auf 0.5° und 0.021mm legen damit ers frisst, trotz genaustem zeichnen habe ich an gewissen Stellen Abweichungen im 1/1000 Bereich)

Das Ergebnis sieht so aus wie in den Bildern.
Dazu drei Probleme, wovon eines wirklich gravierend ist.

Ihr sehr in der Frontansicht, dass ich die Führungskurven, dort wo sie an die Symmetrie grenzen (= Wurzelprofil), tangentenstetig ausgeführt habe. Dies weil die Form ja V-Form hat und einteilig ist, so ergibt sich ein weicher Übergang.
Leider habe ich jedoch auf der Ober – und Unterseite des Profile keinerlei Führungskurven (liegen ja nur an Nasen – und Endleiste). Dies endet nun darin, das man im Gegenlicht einen Knick in der Flügelmitte sieht, da dort die Extrusion nicht senkrecht zum Wurzelprofil (und damit tangentenstetig zur Symmetrie) beginnt. Auch in der Frontansicht und dem Schnitt ist das ersichtlich (im Schnitt kommts aus dem Bild nicht so gut heraus, ist aber durchaus auch dort vorhanden).
Unschön, das muss raus. Wie sage ich dem CAD, er soll die erste Extrusion vom Wurzelprofil aus senkrecht beginnen?

Die zwei anderen Fragen sind eher qualitativer Art. Ich habe nun einen Volumenkörper, das ist erstmal schön.
Nur stellt sich halt die Frage, was macht das CAD zwischen den Stützprofilen überhaupt? Ist da noch das angedachte Profil vorhanden durch die CADsche interpolation? (Klar, ich kann den Flügel x-Mal schneiden und mit aus Profili exportierten Profilen vergleichen durch überlagern, aber der Aufwand ist enorm!).

Die dritte und letzte Frage bezieht sich auf die Oberfläche selber. Ich habe das Gefühl, diese ist irgendwie ein bisschen „beulig/wellig“. Aber das kann auch täuschen, ist halt nur im CAD (Kann ja an der Grafik liegen). Wie überprüfe ich sowas, sprich wie erkenne ich obs an der Grafik liegt, oder wirklich am Modell?

Merci für eure Tipps,

Patrick
 

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Hallo Patrick,


Vielleicht hilft dir das weiter.
Für den ersten Abschnitt erstellst du ein Extrude auf die andere Seite der Symetrieebene, die du dann bei der Fläche für Mehrfachschnitte als Tangentenbeziehung angibst.

Ein Bild sagt vielleicht mehr wie tausend Worte

Unbenannt.jpg


Viele Grüße

Michael
 
Hallo Michael

Danke Dir, das könnte wirklich helfen.
Aber ich sehe das Problem schon kommen: Wenn ich dieses Extrude als Tangentenbedingung angebe, müssen auch alle Führungskurven, an welchen ich die Profile aufziehe, tangentenstetig zum Wurzelprofil sein.
Sonst beisst sich das ja...

Wobei das müssen sie so oder so, damit ich keine Knicke bekomme.
Ich werde das heute Abend mal versuchen, merci für den Tipp.

Patrick
 

M. Roy

User
Hi,

Hast mal versucht die Flügelhälften mit Kante ineinander laufen zulassen und denn eine Verrundungsfunktion zu verwenden?

Mit dem tangentenstetigen Ansatz musst aufpassen, dass du in dem Dreiecksbereich in der Mitte keine Wellen rein bekommst.

Grüße
Markus
 
Hallo Markus

Merci für Deinen Input.
Evt. Verstehe ich Dich nicht ganz richtig, aber mit der “klassischen” verrunden Funktion will ich da in der Mitte nichts Machen – das verfälscht ja das Profil.
Wenn Du meinst das ich die Führungskurven weiterlaufen lassen soll, dann hast Du sicher recht. Allerdings sollte es keine Rolle spielen ob ich die über die Spiegelebene hinausziehe, oder einfach Tangentenstetig bis zur Spiegelebene hinziehe.

Was Du mit den Wellen im Dreieck meinst leuchtet mir nicht ganz ein.
Ich habe ja eine Führungskurve an Nasen- und Endleiste. Diese sind senkrecht auf dem Wurzelprofil und stellen daher dort sicher, das auch die Extrusion an Nasen-und Endleiste Tangentenstetig ist.
Allerdings habe ich auf der Profil Ober-und Unterseite keine Führungskurven (bis auf die welche auf der Scharnierlinie liegt). Bei einem Flügel mit konstanter Profiltiefe und ohne V-Form ist das kein Problem. Nun nimmt aber die Profiltiefe (und damit Dicke) gegen aussen ab und zudem habe ich eine leichte V-Form.
Das endet darin, das je weiter aussen das Profil umso höher (und dünner) ist. Folge dessen hat eben auch die Extrusion vom Wurzelprofil zum darauffolgenden Profil eine leichte F-Form und ist (wegen den fehlenden Kurven) nicht senkrecht auf dem Wurzelprofil.
Eigentlich ja logisch.
Betrachten wir nur die V-Form fällt auf das diese (in diesem Fall) konstant +0.5° hat. Kurz vor der Spiegelebene müsste diese jedoch auf 0° zurückgehen, sonst kann es da keinen Tangentenstetigen (und damit ohne Knick) Übergang geben.
Daher werde ich beim nächsten 3D Modell die Scharnierlinie vor dem Wurzelprofil von +0.5° mit einem Radius auf 0° zurücknehmen. Ich bin mir nur nicht sicher, ob das reicht um auch auf der restlichen Länge des Profils einen sauberen Übergang zu kriegen.

Daher ist der Ansatz mit der Tangentenstetigen Extrusion nicht schlecht. Fragt sich nur wie das CAD dann von „Tangentenstetig“ auf die „+0.5°“ übergeht? (-> evt. tritt da Dein „Wellenproblem“ ein?)

Grüsse
 
Kurz im Schnitt dargestellt (Auf Scharnierlinienhöhe).
Unten in rot dargestellt der neue Radius, welcher das gewünschte Ergebnis (zumindest in diesem lokalen Bereich) bringen sollte.
Oben siehts schlecht aus. Da habe ich keine definierte Führungskurve.
Momentan macht er blau. Das ergibt den Knick.
Er soll aber rot machen. Das erhoffe ich mir mit Michaels Tipp. Die Frage ist nur, wie „interpoliert“ er rot?
 

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M. Roy

User
Dann jetzt noch die Methode von Michael E anwenden und diese Hilfsfläche Catia als Ref vorgeben, damit es die Elemente ohne Führungskurve ausrichten kann.

G
M
 
Hoi

Probiere mal die Sweep Funktion anstatt Loft (multi section).
Wenn ein Fill anwendest, müsste doch auch through point gehen? Oder?
Ich würde die Hauptsektion aufbauen, dann die Spitzen, Spiegeln und die Mitte machen.
Wenn ne gscheite Lizenz hast, würde es mit Freeform gehen...

Gruss Fabi
 

matzito

User gesperrt
Kleiner Tip zur FLuegelkonstruktion:
ich habe ein tool mit dem ich aus Exel die Koordinaten einlese. Diese Einheitsprofile werden mit spline zu wirklich schoenen stetigen Profilen und mit scale auf die passende Groesse gebracht und an die entsprechenden Positionen gebeamt.
Der Rest ist nur noch gucken.
Gib mal die Profile und die strak-infos, dann mache ich Dir ne saubere Flaeche davon.
Der Import Deiner Profile scheint die Ursache zu sein, dass es an der ein oder anderen Stelle keine sauberen Flaechen gibt.
Wenn Du willst schau ichs mir mal an.
PN
Gruss matzito

Beispiel:
hc_232.jpg
 
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