Поверхность равной площади поперечного сечения по траектории между двух профилей разной формы

[Komarov Ivan 0]

Здравствуйте, есть следующий вопрос, который я попытался как мог описать в названии топика. Собственно как математически должна быть реализована данная операция я понимаю, однако как построить этакую вандер-вафлю в Солиде - не могу сообразить. 

 

Дано:

Начальное сечение

Конечное сечение (форма сечений отличается при околоравной площади)

3-х мерная траектория между ними

 

Вопрос: 

1) Как наложить взаимосвязь на начальное и конечное сечение, чтобы их площадь была равна (для набросков просто тыкал в анализ характеристик сечения и подгонял сплайны ограничивающие профили с точностью до различия в 1%)

2) Как заставить вытяжку по сечениям между данными профилями создать тело, в каждом сечении которого площадь сечения будет эквивалентна начальной (ну или конечной)

 

В качестве костыля построил просто штук 7-8 промежуточных сечений, также подогнав площадь, но способ дебильный, да и поверхности не шибко ровные. 

Фото детальки ниже. 

 

Спасибо!

[Komarov Ivan 0]

https://yadi.sk/d/HwW4aeOxpTc35g

 

по ссылке на ЯД моделька 17-го солида и парасолид. На форум не залилось, т.к. файлики тяжеловаты. Спроектировано для примера - моделька непричёсана и кривовата)

[soklakov 1 476]

25 минут назад, Komarov Ivan сказал:

В качестве костыля построил просто штук 7-8 промежуточных сечений, также подогнав площадь, но способ дебильный, да и поверхности не шибко ровные. 

без промежуточных сечений вряд ли программа догадается, чего Вы хотите. так что какой бы дебильный он ни был, он почти единственный.

лучше будет только оптимизировать этот поворот из соображений не постоянности сечения, а минимизации гидравлического сопротивления участка.

скорее всего Вы это и делаете, думая, что если сохраните площадь сечения, то минимизируете сопротивление.

вот только это не совсем так)

как-то так может получиться.

[frei 458]

30 минут назад, Komarov Ivan сказал:

7-8 промежуточных сечений

Больше сечений богу сечений!

[karachun 2 038]

@soklakov @Komarov Ivan Если потом через это сечение должна течь жидкость, то может стоит придерживаться не постоянной площади а постоянного гидравлического диаметра, в первом приближении.

[soklakov 1 476]

Только что, karachun сказал:

может стоит придерживаться не постоянной площади а постоянного гидравлического диаметра, в первом приближении.

картинка выше не моя, я нагуглил ее по запросу adjoint solver

его можно использовать для оптимизации тракта.

как видно - диаметр на повороте не сохраняется.

разве что в первом приближении))

[Komarov Ivan 0]

10 минут назад, soklakov сказал:

без промежуточных сечений вряд ли программа догадается, чего Вы хотите. так что какой бы дебильный он ни был, он почти единственный.

лучше будет только оптимизировать этот поворот из соображений не постоянности сечения, а минимизации гидравлического сопротивления участка.

скорее всего Вы это и делаете, думая, что если сохраните площадь сечения, то минимизируете сопротивление.

вот только это не совсем так)

как-то так может получиться.

 

К сожалению критична именно постоянная площадь сечения. Это композитная деталь, формуется из однонаправленных углеродных нитей с эпоксидкой, количество которых постоянно по длине изделия. Поэтому в случае девиаций поперечного сечения - либо не закрывается пресс форма, либо образуется полость. 

[soklakov 1 476]

1 минуту назад, Komarov Ivan сказал:

Это композитная деталь, формуется из однонаправленных углеродных нитей с эпоксидкой, количество которых постоянно по длине изделия.

возможен тканевый композит?

1 минуту назад, Komarov Ivan сказал:

однонаправленных углеродных нитей

а в окружном направлении кто держит трубу от внутреннего далвения? там есть волокна поперек?

[Komarov Ivan 0]

Только что, soklakov сказал:

возможен тканевый композит?

 Вряд ли, деталь работает на изгиб и ткань там смысла не имеет. Плюс ткань также будет требовать некой постоянной площади. 

[soklakov 1 476]

Только что, Komarov Ivan сказал:

Плюс ткань также будет требовать некой постоянной площади.

с чего бы? ткань драпируется, когда не подходит по форме.

Только что, Komarov Ivan сказал:

Вряд ли, деталь работает на изгиб и ткань там смысла не имеет.

можно подробнее, как Вы приходите к этому выводу? в ткани такие же волокна, только слоев больше одного, как следствие - прочность есть в разных направлениях. и на изгиб тоже будет работать.

отказ ткани может проще - "начальство сказало, я делаю, вопросы не задаю, предложения не формулирую".

[karachun 2 038]

1 минуту назад, soklakov сказал:

его можно использовать для оптимизации тракта.

Я и не спорю но для этого надо изучать еще и CFD и задача может растянуться на пол-года - год.

1 минуту назад, Komarov Ivan сказал:

К сожалению критична именно постоянная площадь сечения. Это композитная деталь, формуется из однонаправленных углеродных нитей с эпоксидкой, количество которых постоянно по длине изделия. Поэтому в случае девиаций поперечного сечения - либо не закрывается пресс форма, либо образуется полость.

Предложение снято - победила технология. Только тогда нужна не постоянная площадь а постоянный периметр сечения.

[frei 458]

3 минуты назад, soklakov сказал:

как следствие - прочность есть в разных направлениях

Величина этой прочности вам известна?

[soklakov 1 476]

Только что, frei сказал:

Величина этой прочности вам известна?

о чем вопрос?

1 минуту назад, karachun сказал:

Я и не спорю но для этого надо изучать еще и CFD и задача может растянуться на пол-года - год.

а потом еще и с композитами разобраться)

[frei 458]

Только что, soklakov сказал:

о чем вопрос?

ткань не всегда к месту.

[soklakov 1 476]

Только что, frei сказал:

ткань не всегда к месту.

любое решение не всегда к месту. как это связано с вопросом об известности прочности?

[Komarov Ivan 0]

6 минут назад, soklakov сказал:

с чего бы? ткань драпируется, когда не подходит по форме.

можно подробнее, как Вы приходите к этому выводу? в ткани такие же волокна, только слоев больше одного, как следствие - прочность есть в разных направлениях. и на изгиб тоже будет работать.

отказ ткани может проще - "начальство сказало, я делаю, вопросы не задаю, предложения не формулирую".

 

Если кратко: как правило ткань имеет 50% волокон по утку, которые вообще никак не будут работать в данном изделии и чрезвычайно снизят прочность. 

3 минуты назад, frei сказал:

ткань не всегда к месту.

В данном случае не к месту совсем)

[soklakov 1 476]

Только что, Komarov Ivan сказал:

Если кратко: как правило ткань имеет 50% волокон по утку, которые вообще никак не будут работать в данном изделии и чрезвычайно снизят прочность. 

Правильно я понял, что Вас пугает перерасход углеродных волокон?

то есть вместо того, чтобы пустить два слоя вдоль тракта, придется один из них повернуть. так Вы рассуждаете?

и Вас совершенно не беспокоит, что окружную прочность будет держать эпоксидка, а не углеродное волокно. хватит ли этой прочности, учитывая, что в это извилистом повороте вряд ли стоит ждать одноосного НДС от чистого изгиба...

Вы планируете выполнять оценку прочности?

 

[Komarov Ivan 0]

1 минуту назад, soklakov сказал:

Правильно я понял, что Вас пугает перерасход углеродных волокон?

то есть вместо того, чтобы пустить два слоя вдоль тракта, придется один из них повернуть. так Вы рассуждаете?

и Вас совершенно не беспокоит, что окружную прочность будет держать эпоксидка, а не углеродное волокно. хватит ли этой прочности, учитывая, что в это извилистом повороте вряд ли стоит ждать одноосного НДС от чистого изгиба...

Вы планируете выполнять оценку прочности?

 

 

Изделие не полое, оно целиком заполнено однонаправленными волокнами

[soklakov 1 476]

1 минуту назад, Komarov Ivan сказал:

Изделие не полое, оно целиком заполнено однонаправленными волокнами

о! понял. какие уж ткани тогда)

15 минут назад, karachun сказал:

Только тогда нужна не постоянная площадь а постоянный периметр сечения.

все-таки площадь)

[Komarov Ivan 0]

3 минуты назад, soklakov сказал:

все-таки площадь)

Именно!