Pracujeme s Laws I. - Prostorová pružina pomocí Sweep

V dnešním dílu seriálu si ukážeme, jak se pomocí tzv. Laws dají tvořit velmi specifické plochy. Výraz Laws bychom mohli přeložit jako zákony, v případě CATIA však budeme raději mluvit o závislostech. Laws je možné definovat několika způsoby, matematicky i pomocí geometrie. My se dnes zaměříme na první způsob, kdy de facto ani nebudeme vytvářet Law, ale jen využijeme zabudovanou funkci pro jeho definici ve funkci Sweep.

Velmi často se uživatelé ptají, jestli je možné vytvořit pružinu, která nebude mít osu jako přímku. Pro ty, co by náhodou nevěděli, připomínám, že v CATIA je k dispozici funkce Helix, pomocí které se dá vytvořit šroubovice. U ní sice můžeme nastavit celou spoustu různých parametrů, jako smysl, stoupání, úhel zkosení atd., ale osa šroubovice může být vždy jen a pouze přímková geometrie. Pokud bychom chtěli vytvořit šroubovici po obecné křivce, máme smůlu, nejde to.

Co tedy dělat v případech, kdy potřebujeme vymodelovat něco jako "šnůru od telefonu" nebo spojovací pneumatické hadice pro spojení tahače s návěsem? Řešení existuje, a je navíc rychlé a velice jednoduché. Budou nám k tomu stačit funkce Sweep (s funkcemi v rozsahu GSD) a funkce Boundary. Všechno ostatní je už jen kombinace geometrie.

Jak na to
Nejprve si musíme vytvořit osu, na které bude šroubovice vytvořena. Pro začátek zůstaneme u přímky - vytvoříme Line z bodu 0,0,0 o délce 100mm ve směru Z. Víc potřebovat nebudeme, takže můžeme přistoupit k tvorbě Sweepu. Použijeme přímkový typ, tj. druhou záložku v dialogu funkce a podtyp With reference surface. Guide curve bude naše Line, jako reference surface vybereme rovinu yz, Angle necháme zatím na hodnotě 0° a Length nastavíme na 10mm (poloměr šroubovice). Pomocí preview si zobrazíme výsledek - rovinnou plochu - která má zatím do šroubovice daleko.


Postoupíme do druhého kroku. Klikneme na tlačítko Law vedle pole pro zadání úhlu, a otevře se další dialog pro definici závislosti. Po otevření bude v polích Start value i End value hodnota 0. To znamená, že úhel Sweepu je konstantní po celé délce Guide curve. My však chceme šroubovici, takže do pole End value zadáme 360°. Potvrdíme a znovu se pomocí Preview podíváme na výsledek. Plocha se nyní přesně 1x otáčí kolem osy. Hodnoty Start a End se vztahují relativně k délce osy Sweepu, tj. na začátku bude úhel 0°, na konci 360° a v průběhu se bude lineárně měnit.


Nám samozřejmě jedna otočka stačit nebude, takže musíme přidat. Znovu otevřeme Law definition, na polem End value vybereme z kontextového menu Edit formula a ve formula Editoru zadáme 360 * 2. Pro vysvětlení - 360° je přesně jedna otočka kolem osy.


Výsledek bude následovný. Sweep se otočil 2x, tj. o celkový úhel 720°. Je tedy jasné, že pro více otáček bude stačit jen hodnotu 360° vynásobit požadovaným počtem. Zbývá vyřešit už jen poslední úkol. Jak zjistit celkový úhel pro zadání do Law, resp. počet otoček, aby bylo zachováno konstatní stoupání. K tomu stačí jen změřit délku Guide curve (osy), vydělit ji požadovaným stoupáním a výsledek vynásobit 360°. Formula vypadá takto:



Konečně výsledný Sweep s požadovaným počtem otoček s konstantním stoupáním. Když nyní změníme délku osy, stoupání zůstane stejné.


No a to je skoro všechno. Jedna hrana Sweepu tvoří osu naší šroubovice, takže posledním krokem je už jen vytvoření Boundary a natažení druhého Sweepu (tentokrát typu Circle - with center and radius) a pružina je hotová. Teď stačí Guide curve (osu) u prvního Sweepu nahradit jakoukoliv obecnou křivkou a máme prostorovou pružinu. Samozřejmě musí kombinace křivky a ostatních parametrů umožnit vytvoření geometrie, ale to snad není třeba připomínat...



A malá ukázka renderovaných pružin s nastaveným materiálem. V dnešní době už poměrně často chtějí zákazníci mít namodelované veškeré myslitelné detaily, tak proč jim je nevytvořit, když je to teď tak snadné...



Autor článku: Jan Cinert

Příště: Pracujeme s Laws II. - Flexibilní hadice