proe 曲面曲率

分析曲面曲率

模块概述

使用曲面特征设计产品时，曲面间的过渡扮演着重要的角色。曲面边的曲率连续性条件确定这些过渡的平滑程度。

在本模块中，您将学习如何分析曲面的曲率以及如何使用基于双向曲率的图形和着色曲率图形来确定曲面是否具有曲率连续性。此外，您将学习曲率连续曲面的创建方法。

目标

成功完成此模块后，您即可知道如何：

•分析曲面理论。

•定义曲率和曲率连续性。

•分析曲线的曲率。

•分析曲面的曲率。

•使用截面分析曲率。

•使用法线分析曲率。

•使用曲面的着色曲率。

•使用着色截面曲率。

•创建曲率连续曲面。

曲面分析理论

您可使用专用工具分析曲面模型，例如连续性、扭曲以及视觉特性。

•其目标是为了创建高质量的曲面。

•分析曲面的原因：

o预期的平滑度和连续性

o预期的曲率

o无扭曲或扭结

o适合于制造过程

•常用分析选项：

o快速

o已保存

o特征

查看着色曲率

“保存的分析”对话框

剖面分析

曲面分析理论

Pro/ENGINEER 提供了许多不同的工具，以满足不同的建模要求。您可根据自己的目标使用特定工具分析曲面模型，例如连续性、扭曲以及视觉特性。

分析曲面的原因

创建曲面时，目标是创建具有高质量的曲面。请考虑以下分析曲面的原因：

•创建具有预期平滑度和连续性的曲面。可使用分析工具检验相切和曲率连续性。

•创建具有预期曲率的曲面。可检查是否存在不需要的高曲率区域，这些区域表示曲面有问题。例如，曲面中的扭结会使曲率显示为突然增大，借助Pro/ENGINEER 的分析工具可轻松找出此类扭结。

•创建无扭曲的曲面。扭结或小曲面片是曲面模型中常见的问题。在创建实体零件或创建制造序列时，它们可能在添加厚度时引起一些问题。

•创建适合于制造过程的曲面。许多操作(例如创建加工序列) 都会将曲面侧考虑在内。曲面模型中的面组应具有相应的正法向侧。

常用分析选项

使用Pro/ENGINEER 的模型分析工具时有三个选项可用：

•快速(Quick) - 允许计算测量而不保存分析或在模型树中创建特征。关闭对话框后此分析消失。

•已保存(Saved) - 允许保存测量以备今后使用。关闭对话框后此分析保留。可以为分析指定一个唯一名称，以使以后它对您有意义。

可通过单击“分析”(Analysis) > “保存的分析”(Saved Analysis)来启用、禁用或编辑保存的分析的显示。已保存分析更新为模型几何更改。“保存的分析”对话框如左下图所示。

•特征(Feature) - 允许将分析作为一种特征保存在模型树中。该分析更新为模型几何更改。

定义曲率

曲面的曲率定义为与1/R 成正比，其中R 为曲面在指定位置的半径。

•曲率：

o1/R

o半径越小= 曲率越大。

o半径越大= 曲率越小。

•常用的曲率值：

o直线：0

o弧：常数

o样条：连续变化

一些例外

查看曲面曲率

定义曲率

经常需要创建具有连续曲率的曲面，这样即使模型由若干曲面片组成，所生成的模型也会显示为连续流畅的造型。

在分析曲率连续性前必须先定义曲率。曲面的曲率定义为与1/R 成正比，其中R为曲面在指定位置的半径。因此：

•半径越小，曲率会越大。

•半径越大，曲率会越小。

右上图中显示了一个曲面。

•半径等于20 的曲线部分在曲面上产生了较大的曲率。

•半径等于35 的曲线部分在曲面上产生了较小的曲率。

右下图中的曲线显示了曲面的曲率图形。

•曲线上具有较大曲率的部分具有较长的曲率波峰。

•曲线上具有较小曲率的部分具有较短的曲率波峰。

•接近曲线中部曲率图形更改方向的位置为拐点。拐点是曲率改变方向的位置。可以将拐点理解为是曲率由正变为负的位置。

常用曲率值

请考虑以下示例几何的曲率值：

•直线的曲率值为零。

•弧的曲率值为基于1/R 的常数。

•除样条仅通过两点形成直线的情况外，样条的曲率是连续变化的。可通过操控样条的内部点来控制样条的曲率。使用端点曲率尺寸可控制样条端点的曲率。

定义曲率连续性

当曲线或曲面几何在共用点或边界处相交时，有不同级别的曲率连续性：

•C0 连续性：

o几何共用一条公共边界。

o在相切(斜率) 与曲率(斜率改变) 两方面均不连续。

•C1 连续性：

o几何连接并且相切(斜率连续)。

o它的曲率不连续。

•C2 连续性：

o几何相连、相切且曲率连续。

自由(C0) 连续性

相切(C1) 连续性

曲率(C2) 连续性

定义曲率连续性

当曲线或曲面几何在共用点或边界处相交时，有不同级别的曲率连续性：

•C0 - 也称作“自由”连续性，C0 连续性具有以下特点：

o几何共用一条公共边界。

o几何的相切(斜率) 不连续。

o几何的曲率(斜率改变) 不连续。

•C1 - 也称作“相切”连续性，C1 连续性具有以下特点：

o几何共用一条公共边界。

o几何的相切(斜率) 是连续的。

o几何的曲率(斜率改变) 不连续。

•C2 - 也称作“曲率”连续性，C2 连续性具有以下特点：

o几何共用一条公共边界。

o几何的相切(斜率) 是连续的。

o几何的曲率(斜率改变) 连续。

在幻灯片上显示了三种情况的曲率图形。请注意几何和生成的图形：

•自由或C0 连续性在右上图中显示。请考虑位于以下几何区域的曲率：o对于样条，曲率图形随曲率的变化而变化。

o对于直线，曲率为零。

o对于弧，曲率等于常数。

•相切或C1 连续性在左下图中显示。请考虑位于以下几何区域的曲率：