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U 形夹的三维几何模型

课程 4. U 形夹的三维几何模型

目的:
? ? ? 生成一个新的数据库 生成几何体 改变图形显示

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PATRAN 301 练习手册—R7.5

U 形夹的三维几何模型
模型描述: 本练习是通过 MSC/PATRAN 的点

、线、面、体建立一个几何模型, 熟悉 PATRAN 的几何建模过程,模型的几何尺寸见下图。

练习过程
1.新生成一个数据库并命名为 clevis.db File/New Database… New Database Name OK New Model Preference Tolerance OK
2. 把几何参数选择改为 PATRAN 2 方式。
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clevis.db

Default

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U 形夹的三维几何模型
PATRAN 2 Convention 代表着一个特点的参数化几何类别。这个操作可以使
用户产生一个几何体,该几何体可以通过 PATRAN 2 的中性文件和 IGES 文件 输入或输出到 PATRAN 3 中。

Preference/Geometry… Geometric Representation Solid Origin Location Apply Cancel
3. 生成一个位于 U 形夹孔内半径上的点。 单击主框架中的 Geometry 开关。

Patran 2 Convention P3/PATRAN Convention

Geometry Action: Object: Method: Point Coordinates List: Apply
为易于查看所产生的新点,可通过 Display/Geometry 菜单来增大点的尺寸。

Create Point XYZ [1,0,0]

Display/Geometry… Point Size: Apply Cancel
也可打开 Entity Labels 开关来观查所产生的新点。
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U 形夹的三维几何模型
Display/Entity Color/Label/Render… Show All Entity Labels Apply Cancel
4. 用刚生成的点产生 4 条曲线,来表示 U 形夹孔的上半部圆弧。

Geometry Action: Object: Method: Total Angle: Curves Per Point: Point List: Apply
如果自动执行(Auto Execute)钮已打开,就不需要按 Apply。 曲线 1 到曲线 4 如下图所示。

Create Curve Revolve 180 4 Point 1

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5. 现在使用曲线变换生成耳的外圆弧。它是通过向外辐射投影圆孔的 4 分之一 曲线实现的。 首先,在孔中心位置,建立圆柱坐标系。

Action: Object: Method: Type: Apply

Create Coord 3Point Cylindrical

由于所建坐标系的原点、Z 轴、XZ 平面已由下框中缺省值给定,所以这个过程是 相当简单的。

Action: Object:

Transform Curve

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Method: Type of Transformation: Refer. Coordinate Frame: Translation Vector: Curve List: Apply
曲线 5 和曲线 6 如下图所示:

Translate Curvilinear in Refer.CF Coord 1 <1,0,0> Curve 1 2

6. 当用于建立 U 形夹模型所需要的全部曲线生成后,就可生成模型所需的表面。 首先,生成一个用于 U 形夹基体上半部的 4×2 表面。

Action: Object:

Create Surface

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Method: Vector Coordinate List: Origin Coordinate List: Apply
打开如下的显示线开关:

XYZ <-4, 2, 0> [-2, 0, 0]

7. 接着,使用曲线方式产生一系列的表面。 让我们从熟悉的方式开始: 在 2 条直线间形成表面,

Action: Object: Method: Option: Starting Curve List: Ending Curve List:

Create Surface Curve 2 Curve Curve 1, 2 Curve 5, 6

在大多数 MSC/PATRAN 框中,缺省状况下,总是设置为自动执行。如果在输入 全部正确数据前就已执行, 可以用撤消钮来取消刚刚执行的操作。关闭自动执行 (Auto Execute)钮,重新选择。 如果自动执行(Auto Execute)开关关闭,则曲线选择完后,需单击:

Apply
接着生成下一个表面,可用选择菜单(Select Menu)来帮助确定已存在的曲线 和表面边界作为新表面的边界。

Starting Curve List:

Curve 4

接下来, 单击 Ending Curve List 数据框, 然后选择在选择菜单中的 Surface

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Edge 图标。

在下面这个视窗中,选择如下图所示表面 1 的边界。

如果自动执行开关关闭,单击 Apply 钮生成一个表面。表面 4 将出现在窗口中。 利用选择菜单把两点之间的直线做为终止曲线,产生最后的表面。 把 Starting

Curve List 改为 Curve 3,在选 Curve 3 前,从选择菜单中

选择如下的 Curve 图标。

Starting Curve List:
单击 Ending

Curve 3

Curve List 数据框,在选择菜单中选择如下的 2—Point 图标。
2-point icon

在如下视图中,选择点 8 和点 10。
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Patran 将在点 8 和点 10 之间产生一条理论上的曲线。它被作为生成曲面所需
的第二条曲线。单击

Apply
表面 5 将出现在窗口中。 8. 用刚刚产生的所有表面生成三维实体。

Action: Object: Method: Thickness: Surface List Apply
体 1 到体 5 将出现在窗口中。

Create Solid Normal 0.25
选择屏幕中所有表面

9. 为更利于观察体,使用新的交互式界面来执行 视图变换 (Transformations View)。
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单击主框中的 Viewing 菜单,再从下拉式菜单中选 Transformations...。 下框将出现。

单击一次这个图标。

再单击一次这个图标。

将使模型分别绕 X 轴、Y 轴转动 30°。模型变成如下所示,显示线开关打开。 单击 OK 钮,关闭 Transformations 框。

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接下来,将执行一系列的变换(transformations)操作,以生成你的几何模型的 剩余部分。 10. 产生 U 形夹模型的下半部。

Action: Object: Method:
单击 Define

Transform Solid Mirror

Mirror Plane Normal 数据框。注意,现在的镜像平面法向不

再只单独限制在 X,Y,Z 方向,而可以通过定义基点和顶点来生成任意方向的法 向矢量。 这个模型的镜像平面在总体坐标下 XZ 平面,矢量方向沿 Y 轴。注意总体坐标 Y 轴就是你的局部坐标系 1 的‘ 2 ’方向。从 选择菜单 中选择如下的坐标轴 2 (Coordinate axis 2)图标,用 2 轴来识别镜像平面的方向。

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接下来,在视窗中选择坐标系 1(Coordinate Frame 1)。 单击 Geometry 框中的 Solid

List 数据框,选择窗口中所有实体。

实体 6 到实体 10 将出现在你的窗口中,如下图所示:

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11. 用转换法(translate method)产生其余的体。

Action: Object: Method: Translation Vector: Repeat Count: Solid List: Apply
体 11 到体 14 出现在窗口中。

Transform Solid Translate < 0, 0, -.25> 2 Solid 1, 6

产生网格所对应的几何体需分两步进行。

最后的构造工作是转换拷贝孔洞周围的体,以形成最后的体。 单击 Translation

Vector 数据框。

从选择菜单中选择如下所示的顶点和基点图标。

定义转换矢量,拾取如下图的点 10 和点 40,使用工具条中的 Select Corners 图标。

Select Corners 选择点后,用 Fit View 图标显示整个模型。

Fit View

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把 Repeat 的体。

Count 改为 1,单击 Solid list 框。在窗口中,选择孔周围所有

体 15 到体 22 将出现在窗口中。这样,模型构造完成,在以后的练习中将改变模 型的显示风格。 12. 完成这次练习,关闭数据库。

File/Quit
退出 MSC/PATRAN,关闭文件。不要删掉这个数据库,以备后用。

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