НОУ ИНТУИТ | Лекция | Введение в КОМПАС 3D
< Лекция 8 || Лекция 9: 123456 || Лекция 10 >
Аннотация: Цель лекции: Изучить основные возможности программы КОМПАС 3D. Познакомится с основными командами и принципом построения 3D моделей.
Ключевые слова: объём, коэффициент использования материала, масса, центр масс, технолог, технология машиностроения, плотность
9.1 Основные возможности КОМПАС 3D
Данная часть курса посвящена вопросам 3D моделирования- процесса создания объемных моделей на основе чертежа. 3D моделирование все больше применяется в инженерной практике. Есть несколько основных направлений (потребностей) для чего будет создаваться модель: прежде всего это визуализация — т.е. объемное представление детали, а также использование 3D модели для последующих расчетов в других программах: на прочность, напряженно – деформированное состояние и т.д.
Так же как и КОМПАС – График, КОМПАС — 3D имеет ряд возможностей: создание 3D моделей, использование библиотеки стандартных изделий, вывод документов на печать, расчет и построение моделей.
Рис. 9.1. Результат 3D моделирования
На рис. 9.1 представлена объемная модель гидроцилиндра, построенная модель отличается простотой и быстротой построения, что выгодно отличает КОМПАС 3D от других аналогов программного обеспечения.
Также построенные 3D модели можно применять в других программах, занимающихся расчетом на прочность, моделированием процессов механики жидкости и газа.
На рис. 9.2 представлено моделирование процесса кавитации в пакете прикладных программ Flow Vision.
Рис. 9.2. Использование 3D моделей при моделирование процессов механики жидкости и газа
intuit.ru/2010/edi»>После того как Мы рассмотрели основные возможности КОМПАС 3D пора рассмотреть основные инструменты создания объемных моделей.9.2 Основные инструменты
Для того, чтобы начать работу по созданию 3D моделей необходимо выбрать тип документа: деталь или сборка. Так как вначале будем создавать модели, а не сборки то тип документа деталь.
Рис. 9.3. Выбор типа документа
Перед нами появится рабочее окно программы, содержащее практически все те же инструменты как и при создание плоских моделей.
Основным принципом создания 3D модели является создание эскиза и преобразование его в пространстве посредством операций: выдавливания, поворота вокруг своей оси, кинематической операции, построения объекта по сечениям.
intuit.ru/2010/edi»>Если необходимо построить сложную 3D модель то необходимо создать несколько деталей, а затем их объединить в сборки.После запуска программы перед нами появится рабочее окно с пространственной системой координат, для того чтобы построить эскиз необходимо выбрать одну из плоскостей и в контекстном меню нажать эскиз.
Рис. 9.4. Пространственная система координат
После выбора плоскости создания «эскиза» перед нами появится плоскость, на которой будет создан эскиз, который Мы впоследствии преобразуем. Эскиз необходимо выполнять только осевыми и основными линиями.
Границы эскиза могут выходить за границы условной области плоскости. Эскиз создается при помощи стандартных инструментов геометрии.
Рис.
9.5. Плоскость создания эскиза
Попробуем в плоскости эскиза создать какой – то простейший эскиз, например окружность.
Рис. 9.6. Создание эскиза
Дальше >>
< Лекция 8 || Лекция 9: 123456 || Лекция 10 >
|
|
Педагогический (научно-педагогический) состав3D-компас в мозгу — Науки о жизни | Weizmann Wonder Wander
Пилотов учат защищаться от головокружения: внезапной потери чувства вертикального направления, из-за которой они не могут отличить «верх» от «низ», а иногда даже приводят к авариям.
Выход из метро может привести к тому же замешательству: на несколько мгновений вы не знаете, куда идти, пока не вернете себе чувство направления. В обоих случаях считается, что дезориентация вызвана временным сбоем в мозговой цепи, которая работает как трехмерный (3D) компас.
Ученые Института Вейцмана впервые продемонстрировали существование такого трехмерного компаса в мозгу млекопитающих. Исследование было проведено аспирантом Арсением Финкельштейном в лаборатории профессора Нахума Улановского кафедры нейробиологии вместе с доктором Дори Дердикман, доктором Алоном Рубином, Якобом Н. Ферстером и доктором Лиорой Лас. Как сообщалось в Nature от 3 декабря, исследователи показали, что мозг летучих мышей содержит нейроны, которые чувствуют, в какую сторону направлена голова летучей мыши, и поэтому могут поддерживать навигацию животного в трехмерном пространстве.
Навигация опирается на пространственную память: прошлый опыт различных мест. Эта память формируется главным образом в глубоко укоренившейся структуре мозга, называемой образованием гиппокампа.
У млекопитающих три типа клеток головного мозга, расположенные в разных областях образования гиппокампа, образуют ключевые компоненты навигационной системы: клетки «места» и «сетки», которые работают как GPS, позволяя животным отслеживать свое положение; и клетки «направления головы», которые реагируют всякий раз, когда голова животного указывает в определенном направлении, действуя как компас. Было проведено много исследований клеток места и сетки, первооткрыватели которых были удостоены Нобелевской премии по физиологии и медицине 2014 г., но до недавнего времени клетки направления головы изучались только в двумерных (2D) условиях на крысах и очень мало что было известно о кодировании трехмерного направления головы в мозгу.
Для изучения функционирования клеток направления головы в трех измерениях ученые Института Вейцмана разработали устройство слежения, которое позволило им вести видеонаблюдение за всеми тремя углами поворота головы — в летной терминологии, рысканьем, тангажем и креном — и понаблюдайте за движениями свободно ведущих себя египетских фруктовых летучих мышей.
В то же время нейронную активность летучих мышей отслеживали с помощью имплантированных микроэлектродов. Записи, сделанные с помощью этих микроэлектродов, показали, что в определенной субобласти образования гиппокампа нейроны настроены на определенный трехмерный угол головы: некоторые нейроны активировались только тогда, когда голова животного была направлена под этот трехмерный угол.
Исследование также впервые показало, как мозг вычисляет ощущение вертикального направления, объединяя его с горизонтальным. Оказывается, в нейронном компасе эти направления вычисляются отдельно, на разных уровнях сложности: ученые обнаружили, что клетки направления головы в одной области гиппокампа активизировались в ответ на ориентацию летучей мыши относительно горизонтальной поверхности. то есть облегчая ориентацию животного в двух измерениях, тогда как клетки, реагирующие на вертикальную составляющую движения летучей мыши, то есть на трехмерную ориентацию, располагались в другом регионе.
Исследователи полагают, что 2D-клетки направления головы могут служить для передвижения по поверхности, как это происходит у людей при вождении автомобиля, тогда как 3D-клетки могут быть важны для сложных маневров в пространстве, таких как лазание по веткам деревьев или, в случае людей, перемещающихся по многоэтажным зданиям или управляющих самолетом.
Продолжая экспериментировать с перевернутыми летучими мышами, которые висят головой вниз, ученые смогли выяснить, как именно сигналы направления головы вычисляются в мозге летучих мышей. Оказалось, что эти вычисления выполняются способом, который может быть описан исключительно эффективной системой математических координат (технический термин — «тороидальный»). Благодаря такому вычислительному подходу, используемому их мозгом, летучие мыши могут эффективно ориентироваться в пространстве независимо от того, двигают они головой вверх или вниз.
Это исследование подтверждает идею о том, что клетки в гиппокампе, ориентированные в направлении головы, служат трехмерным нейронным компасом.
Хотя исследование проводилось на летучих мышах, ученые считают, что их выводы должны быть применимы и к нелетающим млекопитающим, включая белок и обезьян, которые прыгают между ветвями деревьев, а также к людям. «Теперь этот план можно применить к другим видам, которые воспринимают 3D в более ограниченном смысле», — пишет профессор Мэй-Бритт Мозер, один из лауреатов Нобелевской премии 2014 года, в статье «Новости и взгляды», сопровождающей исследование Вейцмана в Природа .
Исследование профессора Улановского поддерживается Семейным фондом Роуленда и Сильвии Шефер; Майк и Валерия Розенблюм через Фонд Майка Розенблюма; Фонд Ирвинга Б. Харриса; Мистер и миссис Стивен Харовиц, Сан-Франциско, Калифорния; и Европейский исследовательский совет.
3D-печать вашего любимого белка — ASCB
Мне предстоит постерная сессия, и я хотел показать гомологическую модель, созданную моим соавтором Джастином Коллманом. В прошлом я обнаружил, что «ощущения» (например, флип-книги) — отличный способ привлечь посетителей.
Учитывая, что мой отдел только что получил MakerBot Replicator 2X, почему бы не напечатать файл .pdb на 3D-принтере? Проходя этот процесс, я получил неожиданное преимущество: работа с физической моделью привела меня к гораздо более глубокому пониманию структуры, чем то, что я смог получить, вращая ее в виртуальном пространстве.
3D-принтеры становятся все более и более распространенными. Они есть во многих университетах, признающих полезность изготовления лабораторного оборудования на заказ. За пределами академических кругов по всему миру появляются рабочие места — вероятно, одно из них находится рядом с вами. Если нет, такие сервисы, как Shapeways, могут выполнять заказы на 3D-печать, которые вы отправляете онлайн. Ниже приведен простой рабочий процесс, которому вы можете следовать, чтобы перейти от .pdb к пластику с помощью бесплатного программного обеспечения.
Шаг 1. Экспорт вида поверхности в PyMol
Обратите внимание, что MeshLab, используемый здесь на шаге 2, может напрямую импортировать файлы .
pdb, но я думаю, что PyMol обеспечивает более качественную визуализацию поверхности.
Откройте интересующую структуру с помощью PyMol. Чтобы создать вид поверхности, просто введите «показать поверхность» в командной строке. PyMol теперь может экспортировать файл VRML (язык моделирования виртуальной реальности) с помощью команды File/Save Image As/VRML 2. Это создаст файл с расширением .wrl.
Если вы хотите использовать Shapeways, вы можете остановиться здесь — они принимают файлы .wrl!
Шаг 2: Используйте MeshLab для преобразования в .stl
Теперь вам может потребоваться преобразовать этот файл .wrl в формат, который может быть прочитан вашим принтером. Например, в моем отделе есть MakerBot Replicator 2X, а управляющее им программное обеспечение MakerWare не поддерживает этот формат. Мне нужно было конвертировать в .stl.
MeshLab с открытым исходным кодом может сделать это быстро и легко. Когда вы откроете его, вы увидите пустой проект.
Добавьте к нему свой файл .wrl с помощью File/Import Mesh. Теперь вы можете использовать File/Export Mesh As для выбора из множества форматов, включая .stl, который удалит информацию о цвете».
Шаг 3: Распечатайте
Теперь вам нужно взять файл .stl и преобразовать его в инструкции для вашего принтера. Для MakerBot Replicator 2X я использовал MakerWare для размещения объекта на платформе сборки. Лучше всего положить лицевую сторону интересующего вас белка вверх, так как нижняя сторона более подвержена дефектам, если вы используете подставки.
Нажмите кнопку «Создать», укажите материал (ABS) и разрешение и автоматически сгенерируйте плот (печатная 2D-платформа, которая помогает модели прилипать к рабочей пластине) и опоры (печатные леса с низкой плотностью, которые едва касается самой модели).
Затем нажмите «Экспорт!» для создания файла .x3g, который может быть считан с SD-карты непосредственно принтером. Три часа спустя…
Шаг 4: Отделка
Чтобы закончить модель, вам нужно отделить плот и опорный материал (крошечный фрагмент этого можно увидеть в центре нижней части рисунка выше).