带trajpar参数的波形弹簧挠性化

cffanny · 发表于 2019-12-26 21:23

本帖最后由 cffanny 于 2019-12-27 10:36 编辑

一、背景
   个人在工作中碰到了波形弹簧绘制、装配、动画制作等问题，遂对该问题进行研究。由于刚开始学习该软件，对软件功能不熟悉，故波形弹簧的挠性化建模仍未达到个人预期，不知个人技术有限所致，还是软件不支持其他实现方式。该贴仅作抛砖引玉之用。

二、实现
   实现波形弹簧挠性化的基础是实现普通弹簧挠性化。普通弹簧挠性化通过螺旋扫描实现，波形弹簧只需对螺旋扫描进行参数化，达到变截面效果，即可完成波形弹簧绘制。通过螺旋扫描实现的波形弹簧具备挠性化可能。

三、步骤
   首先，用螺旋扫描完成波形弹簧绘制；
   第二步，波形弹簧的绘制关键在于截面的绘制。先进入“创建或编辑扫描界面”，绘制截面；不要完成绘制，点击“工具”->“d=关系”进行相关设置。对公式进行讲解：sd2,sd3是截面长和宽，p是自定义参数，表示节距，挠性化会用到，sd4表示截面到扫描轨迹的距离，或者说，表示扫描截面相对轨迹的偏移量，由于波形弹簧是上下波动的，形状为正弦/余弦波，因此sd4应该是三角函数，自变量使用trajpar，trajpar取值范围（0,1），轨迹起点处，trajpar为0，轨迹终点处，trajpar=1。（p-sd2）/2表示振幅，要使波形弹簧不会分离，必须设置正确的振幅。7.5*360表示轨迹一共旋转了这么多的角度，7.5表示一共有7.5个完整波形，该数除以弹簧的圈数（此处为3）的结果（此处为2.5）必须是0.5的奇数倍，否则不能画出正确的波形弹簧模型。
   第三步，“螺旋扫描”->"选项"->"沿着轨迹"，选择“变量”，螺距设置为1.5，即总高的1/3，因为该弹簧的圈数定为3圈，所以螺距的设置一定要正确。圈数是绘图之初就应确定好的，所以螺距其实是根据圈数、总高确定的，不是随便设置的值。
   第四步，通过“d=关系”使圈数在挠性化过程中不发生变化。和普通弹簧挠性化同理。
   第五步，在装配图中进行挠性化。该模型的挠性化与普通弹簧挠性化的效果不同，因为振幅是由p确定的，而p这个值是自定义的值，虽然p表示pitch节距，但是由于p不能与pitch直接关联，所以需要手动对p值，以及节距进行修改，才能实现挠性化，距离变化后，波形弹簧的正确显示。

总之：该方法实现的波形弹簧挠性化，有助于快速修改模型状态，但是没有普通弹簧挠性化的变形方便。需要回到prt文件中对“节距”“弹簧高度”“d=关系”参数进行调整，总共需要修改3个参数。虽然稍微麻烦，但是至少不需要重新制图，稍微能省点时间。