Samolot

This page is a translated version of the page Aeroplane and the translation is 100% complete.

Other languages:

Temat
Ćwiczenie
środowisko praczy Część
Poziom trudności
początkujący
Czas wykonania
10 minut
Autorzy
Hughthecat
Wersja FreeCAD
wszystkie
Pliki z przykładami
brak
Zobacz również
-

Pierwszy krok

Będziemy pracować w środowisku pracy Część - wybierając go z menu Widok → Środowiska pracy → Część lub z okienka wyboru środowiska pracy.

Utwórz nowy pusty dokument.
Przełącz na widok izometryczny.
Przełącz krzyż osi ON (poprzez menu widoku).
Upewnij się, że Widok połączony jest włączony (poprzez menu Widok → Panele).

Utwórz walec, klikając przycisk Walec.
Wybierz go, klikając obiekt Walec w przeglądarce projektu.
Kliknij w zakładkę Dane w dolnej części przeglądarki projektu.

Zmień wysokość na 20 mm. Pozostaw promień na wartości 2 mm

Kliknij na Umiejscowienie (zwróć uwagę na mały [+]), a pojawi się przycisk z trzema kropkami …. Kliknij go (Możesz także wybrać: Menu → Edycja → Umiejscowienie). Pojawi się panel zadań.

Jeśli nie jesteś zaznajomiony z osiami XYZ, pobaw się liczbami w polu Przesunięcia. Po zakończeniu testów kliknij przycisk Reset.

Drugi krok

Teraz obrócimy walec tak, aby leżał wzdłuż osi X. W tym celu należy go obrócić wokół osi Y. W polu Obrót powinien pojawić się napis Oś obrotu z zadanym kątem, więc zmień Oś na Y i zwiększaj Kąt, aż osiągnie 90°. Kliknij OK.

Lubię bawić się obracaniem widoku w tym momencie (i to często!), więc jak najbardziej. Powinieneś znaleźć szew cylindra na spodzie.

Teraz dodamy i zmodyfikujemy sześcian, więc kliknij przycisk Sześcian. Wybierz go klikając na obiekt Sześcian w oknie Widoku drzewa w przeglądarce projektów. Zmień wysokość na 1 mm, długość na 5 mm i szerokość na 20 mm.

Kliknij Umiejscowienie → …, aby wyświetlić Panel zadań. W polu translacji wpisz Y: -10 i Z: -1. Kliknij OK.

Teraz połączymy te dwa kształty za pomocą operacji logicznej. Kliknij przycisk Operacja logiczna, a Panel zadań wyświetli okno wyboru operacji logicznych.

Upewnij się, że opcja Połączenie jest zaznaczona, a Walec i Sześcian są zaznaczone na dwóch listach kształtów. Kliknij przycisk Zastosuj. Kliknij przycisk Zamknij. Masz teraz pojedynczy obiekt o nazwie Połączenie.

Dodajmy jeszcze jeden prostopadłościan, aby zakończyć nasz model. Utwórz Sześcian, wybierz go i zmień jego wysokość na 5 mm, długość na 3 mm i szerokość na 1 mm. Zmień jego położenie na Y: -0.5.

Musimy teraz dołączyć nasz obiekt Scalenie do Box001, więc zrobimy to w szybki sposób. Kliknij Scalenie w Widoku drzewa i Ctrl + kliknij Box001. Spowoduje to zaznaczenie obu części razem. Teraz kliknij na przycisk Scalenie, aby uzyskać Fusion001.

Powinieneś teraz mieć prosty model samolotu. Kliknij prawym przyciskiem myszy na Fusion001 i zmień jego nazwę na Aeroplane.

Myślę, że skrzydła powinny być przesunięte nieco do przodu, ale jeśli wybiorę Aeroplane i spróbuję zmienić jego Umiejscowienie przesunięcia X, całość się przesunie. Chcę przesunąć tylko skrzydła, więc anuluję Umiejscowienie.

Rozwiń obiekt Samolot (kliknij przycisk [+] obok niego) i rozwiń obiekt Scalenie.

Kliknij na obiekt Sześcian i uzyskaj jego Umiejscowienie w Panelu zadań. Zauważ, że ma już wartości Y: -10 i Z: -1 w przesunięciu. Zmień tłumaczenie X na 3 i kliknij Zastosuj. Tak jest lepiej. Kliknij OK.

Obrót

Kliknij na Aeroplane i przejdź do Umiejscowienie w Panelu zadań. W sekcji Obrót zmień Oś obrotu z zadanym kątem na Kąty Eulera (ZY'X'), ponieważ łatwiej się z nimi pracuje.

Yaw to obrót wokół osi Z, czyli obrót od lewej do prawej. (Kąt odchylenia to Psi ψ).

Pitch to obrót wokół osi Y, czyli nosem w górę i nosem w dół. (Kąt nachylenia to Phi φ).

Roll to obrót wokół osi X, czyli skrzydło w górę i w dół. (Kąt obrotu to Thêta θ).

Jednak nawet w tym przypadku należy pamiętać o kilku ważnych rzeczach:

Pozytywne obroty są zgodne z ruchem wskazówek zegara, gdy patrzy się od początku na zewnątrz wzdłuż dodatniej osi. Lub mówiąc inaczej: Obroty dodatnie są przeciwne do ruchu wskazówek zegara, gdy patrzy się na nie od osi dodatniej w kierunku początku.

Chociaż te trzy etykiety to Yaw, Pitch i Roll, tak naprawdę nie są tym, czym są. Odchylenie, pochylenie i przechylenie są odniesieniami do "współrzędnych Zawartości" obiektu w przestrzeni 3D. Etykiety powinny brzmieć Nagłówek, Wysokość i Brzeg lub nawet Azymut, Nachylenie i Brzeg, ponieważ w rzeczywistości odnoszą się do współrzędnych przestrzennych systemu 3D. Są to kąty Taita-Bryana. Więcej informacji można znaleźć na stronie Kąty Eulera.

Gdy samolot znajduje się w obecnej pozycji, obowiązują proste zasady. Odchylenie to obrót wokół osi Z, tj. w lewo i w prawo. Pitch to obrót wokół osi Y, czyli nos w górę i w dół. Roll to obrót wokół osi X, czyli skrzydła w górę i w dół. Jest to dobre na początek, ale nie będzie prawdziwe później!

Pobaw się trzema liczbami YPR. Wystarczy zmienić je o kilka stopni, aby zrozumieć ideę. Zresetuj po zakończeniu.

Teraz zobaczymy, dlaczego etykiety Yaw-Pitch-Roll nie są odpowiednie. Zmień wartość Roll na 90°. Odchylenie powinno przesuwać nos samolotu w górę i w dół, a pochylenie powinno przesuwać go na boki "patrząc z zewnątrz samolotu", czyli tam, gdzie jesteśmy. Czy tak? Nie, nie zmieniają! Pitch zmienia przechylenie, a Yaw zmienia pochylenie. OK, reset.

Tak więc lepszym sposobem myślenia o rotacjach jest to, że odchylenie zmienia długość geograficzną, pochylenie zmienia szerokość geograficzną, a przechylenie zmienia kierunek (NSEW), w którym stoisz. Lub możesz sprawdzić Konwencje osi dla innych opisów.

W porządku, wracamy do pracy. Zmień Yaw na 45° i Pitch na -30°. Kliknij OK, aby pokazać, że operacja została zakończona. Teraz wróć do Umiejscowienie w Panelu zadań i spójrz na pole Obrót. Wartość została zmieniona na Oś obrotu z zadanym kątem i zawiera dziwne liczby w polach Oś i Kąt. Mój miał Oś: (0.219493,-0.529904,0.819161) i Kąt: 53.65°. Trzy liczby w nawiasach to składowe XYZ wektora jednostkowego w przestrzeni 3D. Jest to oś, wokół której nasz oryginalny samolot został obrócony, aby uzyskać nasz ostateczny samolot. Kąt określa, o ile został obrócony. Sprytne, ale niezbyt przyjazne! To Euler pokazał, że można połączyć serię obrotów XYZ w jeden obrót wokół jednej osi.

Oto kilka innych sugestii dotyczących zabawy z samolotem:

Zmień lokalizację Z (i zastosuj), a następnie zmień wartości YPR i zobacz, jaki będzie efekt. Następnie spróbuj zmienić lokalizacje X i Y i obrócić.
Zmień środek X (i zastosuj), a następnie zmień wartości YPR i zobacz, jaki będzie efekt. Następnie spróbuj zmienić centra Y i Z i obrócić.

Mam nadzieję, że ten mały poradnik pomógł Ci zrozumieć rotacje.

Środowisko pracy Część