Момент инерции в автокаде

Так или иначе множество вопросов, поступающих ко мне, связаны с подсчетом объмов работ. Но один вопрос приходит с завидным постоянством. Он звучит так: "Как быстро посчитать объем конструкции в Автокад?". В данном видео я дам на него несколько ответов.

Подсчет объемов в Автокаде/AutoCAD – очень важный процесс. Он используется практически во всех инженерных направлениях. И т.к. сегодня все большую популярность набирает 3D, то мы рассмотрим, как извлекать объем 3d тел.

AutoCAD позволяет получить объем не только одного тела, но и совокупности отдельно расположенных тел. Также есть инструмент, который позволяет определить и другие характеристики тела, такие как момент инерции, центр масс, радиус инерции и т.д.

Знания

Изучите основы и оттачивайте навыки для повышения эффективности работы в AutoCAD Mechanical

Не удалось извлечь оглавление

Автор:

При помощи команды AMINERTIA можно рассчитать момент инерции замкнутого контура.

Замкнутыми контурами считаются такие контуры, которые можно заштриховать командой ШТРИХ ( но не с помощью команды КШТРИХ).

Момент инерции

При запуске команды AMINERTIA пользователю предлагается выбрать контур профиля. Выбранный контур должен быть замкнут. Внутренняя область подсвечивается, затем запрашивается подтверждение выбора.

Далее программа строит главные оси 1 и 2 для момента инерции и выполняется расчет. Далее отображаются следующие результаты:

• Координаты X и Y центра масс.
• Момент инерции (I1 и I2) вдоль осей 1 и 2.
• Угол между горизонтальным отрезком и осью 1, для которой значение момента инерции I1 всегда будет больше.

В конце расчета запрашивается направление действия нагрузок. Данное направление влияет на результат расчета эффективного момента инерции. Необходимо также убедиться, что указанные нагрузки действуют на одной плоскости. Далее отображаются следующие значения.

• Эффективный момент инерции для данного направления нагрузки.
• Угол прогиба.
• Максимальное расстояние от нейтральной линии до границы с растянутой стороны.
• Максимальное расстояние от нейтральной линии до границы со сжатой стороны.

Затем строится таблица моментов инерции, которую можно вставить в любое место чертежа.

Примечание. Если изменить контур, то автоматически выполняется новый расчет момента инерции, и таблица моментов инерции обновляется.

Таблица моментов инерции

В таблице моментов инерции содержатся результаты соответствующих расчетов.

В ней отображены следующие данные:

Момент инерции вдоль первой главной оси.

Момент инерции вдоль второй главной оси.

Расстояние от крайнего слоя сжатия до нейтральной оси.

Расстояние от крайнего слоя растяжения до нейтральной оси.

Площадь поперечного сечения.

Момент инерции для круговых и прямоугольных поперечных сечений

Команды AMINERTIAPROF и AMINERTIA используются для расчета моментов инерции поперечных сечений цилиндров, полых цилиндров, прямоугольных призм и полых прямоугольных призм.

При этом для расчета моментов инерции используются различные алгоритмы. Процедуры для расчета моментов инерции для одного и того же поперечного сечения различаются в различных командах:

• Для использования команды AMINERTIA пользователь выбирает поперечное сечение и указывает направление нагрузки перед тем, как начать расчет момента инерции.
• При использовании команды AMINERTIAPROF для получения момента инерции пользователю нужно только указать размеры выбранного поперечного сечения.

Команду AMINERTIA можно также использовать для сложных объектов; ее использование приводит к получению точных результатов. Команду AMINERTIAPROF можно использовать только на перечисленных ранее типах поперечного сечения; полученные значения могут отличаться на 0,1 % от значений, полученных при помощи команды AMINERTIA. Однако данные отклонения не влияют на последующие расчеты.

Вы, должно быть, обратили внимание на то, что на рис. 7.55 не обозначено точное расположение опоры подвижной части стола. Это объясняется тем, что опора должна располагаться в центре масс, который мы вычислим после создания чертежа самой подвижной столешницы с помощью инструмента Геометрия и масса (Region/Mass Properties).

Возможность вычисления точных координат центра тяжести любого твердотельного объекта, а также других его характеристик, таких как масса, объем, моменты инерции и т.п., – это очень важное преимущество создания трехмерных чертежей именно с помощью твердотельных объектов.

Давайте приступим к созданию столешницы, используя для этого инструменты Ящик (Box) и Цилиндр (Cylinder), а затем вычислим координаты центра тяжести полученного объекта и создадим в этой точке цилиндрическую опору.

1. С помощью инструмента Z разверните ПСК на –90°, чтобы упростить задачу создания столешницы.
2. Создайте новый слой "Стол столешница" с цветом 176 и назначьте его текущим.
3. Запустите инструмент Ящик (Box) и в ответ на приглашение AutoCAD выбрать первую точку параллелепипеда задайте точку, которая отстоит от наружного вертикального ребра левой внутренней стенки ниши на 110 мм (рис. 7.61).

Рис. 7.61. Задание направления отступа вглубь ниши (обратите внимание на расположение осей ПСК)

Переключитесь в режим создания параллелепипеда по трем измерениям и введите следующие данные: длина (length) – 1030, ширина (w >

Рис. 7.62. Выбор центра нижнего основания цилиндра

1. С помощью инструмента Объединение (Union) объедините полученные параллелепипед и цилиндр в единый объект, который будет представлять на чертеже подвижную столешницу зоны отдыха.
2. Приведите ПСК к МСК и примените сокрытие невидимых линий, чтобы упростить чертеж. Запустите инструмент Геометрия и масса (Region/Mass Properties), выбрав из меню команду Сервис ⇒ Сведения ⇒ Геометрия и масса (Tools ⇒ Inquiry ⇒ Region/Mass Properties) или щелкнув по кнопке Геометрия и масса (Region/Mass Properties) панели инструментов Сведения (Inquiry), либо введя в командном окне команду МАСС-ХАР (MASSPROP).
3. AutoCAD предложит в командном окне выбрать объекты. Щелкните по подвижной столешнице и нажмите клавишу Enter для завершения выбора.
4. На экране появится текстовое окно, в котором AutoCAD отобразит все сведения о выбранной геометрии. Если нужно, нажмите Enter для вывода очередной порции информации, а в конце нажмите Enter, чтобы отказаться от вывода всех перечисленных в окне данных в текстовый файл. После этого окно автоматически закроется, а команда МАСС-ХАР (MASSPROP) завершит работу.
5. Нажмите кнопку F2 для повторного открытия текстового окна и найдите в нем информацию о координатах центра тяжести, которая представлена в разделе Центр масс (Centro >

Рис. 7.63. Текстовое окно с информацией о столешнице

Создавая рис. 7.63, автор после открытия текстового окна, как указано в п. 12, для наглядности повторно запустила команду МАСС-ХАР (MASSPROP) и снова выбрала столешницу. Именно поэтому в текстовом окне и в командном окне отображается приглашение выбрать объекты, а контур столешницы обозначен пунктиром. В вашем случае область черчения и командное окно будут выглядеть, как это обычно бывает при ожидании ввода очередной команды.

1. Нажмите кнопку F2, чтобы закрыть текстовое окно.
2. Создайте новый слой "Стол опора" с цветом 136 и назначьте его текущим.
3. Запустите инструмент Цилиндр (Cylinder) и в ответ на запрос системы введите координаты X и Y центра тяжести с нулевой координатой Z, а затем радиус опоры, равный 30 мм, и ее высоту – 747 мм (ее легко вычислить по рис. 7.55):

Центр основания или [3Т/2Т/ККР/Эллиптический]: (Specify center point of base or [3P/2P/Ttr/Elliptical]:) 1288.00,1425.56,0
Радиус основания или [Диаметр] "250.00": (Specify base radius or [Diameter] "250.00":) 30
Высота или [2Точки/Конечная точка оси] "28.00": (Specify height or [2Point/Axis endpoint] "28.00":) 747.

Рис. 7.64. Выбор первой точки для базового параллелепипеда столешницы стационарных элементов стола

1. Создайте базовый параллелепипед длиной 1554 мм, шириной 205 мм и высотой 28 мм (учтите расположение осей текущей ПСК).
2. Примените сокрытие невидимых линий и снова запустите инструмент Ящик (Box).
3. Создайте вспомогательный параллелепипед с начальной точкой, расположенной так, как показано на рис. 7.65, и следующими размерами: длина 516 мм, ширина 95 мм, высота – 28 мм.

Рис. 7.65. Выбор первой точки для вспомогательного параллелепипеда

1. Вычтите с помощью инструмента Вычитание (Subtract) вспомогательный параллелепипед из базового для получения крышки стационарной части стола.
2. Сохраните текущее состояние чертежа в том же файле с именем 3Dwrk073.dwg.