Oberfläche durch Bespannen erstellen

Das Netz kann entweder über 2D-Geometrie oder über 3D-Kurven festgelegt sein. Nach einer automatischen Sortierung der Kanten werden die sich daraus ergebenden Kurven als Parameterkurven interpretiert. Dabei entsteht entweder ein neues Flächenteil oder es wird eine Fläche zu einem vorhandenen Teil hinzugefügt. Die Abbildung zeigt ein Beispiel für ein einfaches Netz (links) und die sich daraus ergebende Bespannung (rechts).

Der Unterschied besteht darin, dass beim Einfügen nur die begrenzenden Kurven, beim Erzeugen von Flächen durch Bespannen auch innenliegende Kurven verwendet werden. Letztere Vorgehensweise bietet erheblich größere Steuerungsmöglichkeiten für die Gestaltung der resultierenden Oberfläche. Es lassen sich folgende Arten von Oberflächennetzen bespannen:

• Netze, bei denen eine der zugehörigen Begrenzungskurven aus nur einem Punkt besteht, sodass eine dreieckige Oberfläche entsteht (siehe folgende Abbildung).

"Bespannen" kann auch als healing zum Überbrücken von möglichen Lücken zwischen nicht aneinander anliegenden Oberflächenteilen eingesetzt werden. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, durch Bespannen glatte, tangentiale Verbindungen zwischen vorhandenen geometrischen Elementen herzustellen (wenn sich dadurch keine Widersprüche zu den Kurvendefinitionen ergeben). Beim Definieren der zugehörigen Bespannungsarchitektur sind einige Beschränkungen zu beachten.

Beim Bespannen können komplexe Datenstrukturen entstehen. Zur Verringerung der dabei anfallenden Datenmenge besteht die Möglichkeit, eine große "innere Toleranz" anzugeben. Dieser Parameter legt den Toleranzgrad (Maximalfehler) für die bespannte Oberfläche auf den inneren Rippen (falls vorhanden) fest. Er kann unabhängig von der Modelltoleranz angegeben werden, weil die inneren Rippen beim Integrieren der bespannten Oberfläche in das Modell nicht relevant sind. In der Regel führt eine größere innere Toleranz zu einer geringeren Datenmenge für die Oberfläche. Es ist darauf zu achten, dass die innere Toleranz größer sein muss als die Genauigkeit des Teils.

Bespannen kann darüber hinaus auch zum Simulieren von Ziehvorgängen mit mehreren Profilen verwendet werden. Das folgende Beispiel zeigt ein Netz bestehend aus vier offenen Profilen, die durch eine Bahn miteinander verbunden sind.

2. Klicken Sie auf Oberfläche und anschließend in der Gruppe Erw. Flächenkonstruktion auf

Bespannen. Die Dialogfenster Bespannen und Auswählen werden geöffnet.

4. Das Menü Auswählen mit der bereits aktiven Option Hinzufügen wird geöffnet. Klicken Sie auf die Kanten, die die Basis des Netzes definieren, oder legen Sie diese auf eine andere Weise fest.

6. Wählen Sie den Toleranzgrad (maximaler Fehler) der bespannten Oberfläche an den Innenrippen (sofern vorhanden). Die Liste InnereTolera enthält verschiedene Toleranzstufen, u. a. die der Teilegenauigkeit (Genauigkeit). In der Regel resultiert eine größere innere Toleranz in einer geringeren Datenmenge für die Oberfläche.

◦ Stetigkeit: Wählen Sie eine Stetigkeitsoption, um zwischen den Rändern der bestehenden und der neuen Oberfläche einen glatten Anschluss zu erstellen.

▪ Krümmung: Verbindung zwischen den Flächen ist glatt. Reflexionen werden reduziert oder eliminiert. Die für den Vorgang verwendeten Netzkurven erfordern einen krümmungsstetigen Anschluss an die benachbarten Flächen. Andernfalls wird die Option "Krümmungsstetig" deaktiviert. Die besten Ergebnisse erzielen Sie, wenn Sie eine angrenzende Fläche festlegen (oder zwei Flächen an den gegenüberliegenden Rändern), der eine bespannte Fläche hinzugefügt wird.

◦ Wechseln: Aktivieren Sie diese Option, wenn die Oberflächenausrichtung von innen nach außen umgekehrt werden soll. Die Option verwenden Sie, wenn Sie eine Oberflächenanalyse der Gaußschen Krümmung vornehmen möchten und diese Oberfläche die Innenseite eines Objektes ist. Die Option "Wechseln" kann nicht verwendet werden, wenn die Ausrichtung der Oberfläche fixiert ist. Wenn eine Oberfläche mit einer benachbarten Oberfläche verbunden ist, müssen beide dieselbe Ausrichtung aufweisen.

◦ Optimierung: Verwenden Sie diese Funktion, um die Qualität einer bespannten Oberfläche zu erhöhen. Verwenden Sie Vorschau und Oberflächenanalyse, um das Ergebnis von Optimierungsvorgängen anzeigen und analysieren zu können.

▪ Aus: Keine Optimierung. Dies ist die Vorgabe für Oberflächen ohne glatten Anschluss an einer benachbarten Oberfläche und Oberflächen, die eine degenerierte Oberfläche (eine Oberfläche, die nur aus einem Punkt besteht) aufweisen.

▪ Niedrig: Moderate Optimierung. Dies ist die Vorgabe für Oberflächen, die einen glatten Anschluss an einer benachbarten Oberfläche und keine degenerierte Oberfläche (Oberflächen, die nur aus einem Punkt bestehen) aufweisen. In den meisten Fällen wird die Einstellung "Niedrig" verwendet.

▪ Mittel: Falls Sie mit der Einstellung "Niedrig" kein gutes Ergebnis erzielen, verwenden Sie "Mittel". Die Oberflächenqualität steigt, aber das Bespannen dauert länger und die erzeugte Oberfläche enthält eine größere Datenmenge.

▪ Hoch: Verwenden Sie die Einstellung "Hoch" nur, wenn die niedrigeren Einstellungen zu keinem guten Ergebnis führen. Die Oberflächenqualität steigt, aber das Bespannen dauert länger und die erzeugte Oberfläche enthält eine größere Datenmenge.

◦ Als Formelement behalten: Mit dieser Option erzeugen Sie ein Oberflächen-Formelement, das die Draht- und Oberflächenparameter der bespannten Fläche enthält. Diese Option sollten Sie wählen, wenn Sie später den Befehl "Oberflächen-Editor" verwenden möchten.

• Die das Netz festlegenden Kurven müssen in der Struktur genau übereinstimmen. Alle Schnittpunkte (beispielsweise die an den Verbindungsstellen von Splinekurven und Kanten) müssen genau platziert werden, damit eine sich potentiell daraus ergebende Fläche korrekt definiert ist. Vor dem Bespannen ist die Integrität des zugehörigen Profils sicherzustellen. Dazu wird empfohlen, bei der Konstruktion immer die Fangfunktion und die Schnittpunktfunktion für Hilfsgeometrie zu benutzen.

• Die Eingabekurven können offen, periodisch oder geschlossen nicht periodisch sein. Kurven unterschiedlicher Arten in der U- und V-Richtung des Netzes können nicht vermengt werden.

• Das Netz muss aus einem regelmäßigen Gitter mit viereckigen Gitterelementen (dreieckige Gitterelemente sind nicht zulässig) bestehen.

• Die Eingabekurven müssen alle offen, periodisch oder geschlossen nicht periodisch sein. Gemischte Eingabenetze sind nicht zulässig.

• Die Reihenfolge, in der die Kurven mit der Oberfläche verbunden werden, wird automatisch festgelegt. Diese Reihenfolge kann nicht geändert werden.

◦ Creo Elements/Direct Modeling nähert die internen Netzkurven ungefähr an, um die benutzerdefinierte Form zu erreichen. Die Innentoleranz wird nicht verwendet.

◦ In einigen Fällen ist eine richtige Lösung mit Krümmungsstetigkeit oder Tangentenstetigkeit u. U. nicht möglich. In diesen Fällen wird eine Näherung berechnet.

▪ Ecke mit angrenzenden Flächen: Wenn die angrenzenden Flächen auf beiden Seiten einer Netzecke angegeben werden, hängt die Qualität der Krümmung von der Form der angrenzenden Flächen ab. Nur eine stetige Eingangskonfiguration führt zu einem stetigen Ergebnis. Die angrenzenden Flächen sollten dieselbe Tangentenebene in der Eckenposition definieren.

Zum Erzielen einer Tangentenstetigkeit sollte sich die Flächennormale in der Nähe der Ecke und entlang den Flächenrändern nicht zu stark ändern. Beide Flächen sollten in der Nähe der Ecke dieselbe Tangentenebene definieren.

▪ Flächenfolge: Wenn die Flächenkrümmung über die Ränder beim Übergang von einer zur anderen Fläche zu stark variiert, kann die Qualität der Krümmungsstetigkeit sinken.