螺旋槳，排斥器，機翼-結(jié)構(gòu)套件

螺旋槳 逼真的螺旋槳、排斥器（例如用于風力渦輪機）和機翼設(shè)計導致高度有機的形狀。它們通常由一系列翼型肋蒙皮而成，每個肋設(shè)計有一個單獨的翼型剖面，并在三維空間中有其特定的位置。 使用OpeCAD來建模這樣一個對象可能是非常有挑戰(zhàn)性的，需要使用幾種高級編程技術(shù)，特別是我在本文中介紹和解釋的有效描述。 給出的示例代碼顯示了兩種典型螺旋槳的結(jié)構(gòu)，即Graupner 33/20 cm E-prop（即直徑33 cm，每轉(zhuǎn)前進20 cm）和Mavic pro mini 11/6.6 cm的葉片對。 為了好玩，我根據(jù)魯?shù)婪?#183;班納什的發(fā)明，擴展了設(shè)計方案（即描述格式和解釋器），使之能夠做一個環(huán)形推進器。這種螺旋槳被認為是高效率的，而且運行時非常安靜。我不知道，我是否有正確的方法。請評論一下，以防你對這種有趣的螺旋槳有更好的理解。 組成你自己的葉片和翅膀的基本成分是： 描述格式-這將是一個矩陣M，作為vecto列表給出。每個矢量都是一個參數(shù)集，部分用于單肋的構(gòu)造，部分用于其在三維空間中的定位。 一個gendat（）函數(shù)，它解釋給定描述矩陣的行并返回一個polygo序列。每個多邊形描述了一個肋骨和個別翼型數(shù)據(jù)被映射（旋轉(zhuǎn)和tralated）到三維空間根據(jù)參數(shù)向量。 一個完全參數(shù)化的翼型數(shù)據(jù)（）函數(shù)-該函數(shù)生成形成單個翼肋的翼型數(shù)據(jù) sweep（）或skin（）用于沿幀序列（即沿放置在三維空間中的肋骨多邊形）擠出 一種插值方案pline（），對描述格式進行操作，并用任意求精重新生成矩陣。這意味著它可以計算額外的線條來描述中間肋骨的光滑，有機的軌跡。 由gendat（）解釋的描述格式可以自由選擇。為了支持插值，應該使用浮點值。我選擇了一個包含10個元素的向量格式，并使用fit 4參數(shù)調(diào)用了翼型數(shù)據(jù)（）函數(shù)，接下來的3個參數(shù)用于沿X，Y，Z軸進行仿射變換，最后的3個參數(shù)用于繞X，Y，Z軸進行仿射旋轉(zhuǎn)。 M=[naca_參數(shù)，和弦，TX，TY，TZ RX，Ry，RZ [0，.4，.15，4，0，0，2，0，0，-0]，上升音高 [1、.4、.15、5、0、0、4、0、0、-10]， [1，.4，.1，10，0，0，12，0，0，-pa（12）]，從這里開始適當?shù)囊舾摺??！?[1、.4、.1、11、0、0、18、0、0、-pa（18）]， [1、.4、.061、5、0、0、53、0、0、-pa（53）]， [1、.4、.06、2、0、.1、55、0、0、-pa（55）]， ]; 因此第二條線 [1、.4、.15、5、0、0、4、0、0、-10]， 解釋如下： 將翼型構(gòu)造為多邊形，10%（.1）拱度為40%（.4），厚度為15%（.15），弦長為5。為此，我使用了Naca 4位數(shù)字庫中的函數(shù)翼型數(shù)據(jù)（），該函數(shù)出現(xiàn)在我的后Naca翼型-4位全參數(shù)OpeCAD庫中。多邊形中的點數(shù)默認為81?？梢酝ㄟ^在調(diào)用中指定N參數(shù)來更改此值，但請注意sweep（）希望每個肋骨的N參數(shù)都相同。 用[0，0，4]-即4沿Z移動多邊形 以[0,0，-10]-即-10°圍繞Z旋轉(zhuǎn)多邊形 而第三行 [1，.4，.1，10，0，0，12，0，0，-pa（12）]，從這里開始適當?shù)囊舾摺?。?將被解釋為： 將翼型構(gòu)造為多邊形，在40%（.4）處有10%（.1）的弧度，厚度為10%（.1），弦長為10。（多邊形中的點數(shù)默認為81） 用[0，0，12]-即沿Z軸方向的12-平移多邊形 用[0，0，-pa（12）]旋轉(zhuǎn)多邊形。函數(shù)的作用是：根據(jù)給定的（全局）螺距值（對于公制的11/6.6螺旋槳，這個值是66毫米），為給定的Z半徑（這里是12）返回適當?shù)穆菥嘟恰Ｔu估為41.1974°。這意味著，你需要這個葉片角度，在給定的徑向位置12毫米每轉(zhuǎn)66毫米的位移。 函數(shù)的作用是：解釋描述格式，并返回一個polygo列表，該列表可以輸入sweep（）中。 函數(shù)gendata（M）=生成翼型切片的主要函數(shù) [對于（i=[0:len（M）-1]） 設(shè)（N=M[i]） 讓（af=Tx（-N[3]/2，vec3（翼型數(shù)據(jù)（部分（N，0，2），L=N[3]））為切片生成多邊形 T（零件（N，4，6），R（零件（N，7，9），af））]在3D中放置（=旋轉(zhuǎn) 平移）切片 ; 函數(shù)T（x，y，z，polygon）、R（x，y，z，polygon）和Tx（x，polygon）分別是仿射變換：沿x的平移、旋轉(zhuǎn)和平移。它們在NacaäU掃描庫中定義，在我的Naca翼型掃描-OpeCAD庫中進一步解釋。 此庫還包含sweep（）函數(shù)的實現(xiàn)，該函數(shù)將多邊形序列滑入三維對象。注意，此函數(shù)假定每個多邊形具有相同的點數(shù)，并且polygo既不自相交，也不相互相交。（它不檢查這個，如果發(fā)生干擾，它將有一個格式錯誤的輸出。用拋出視圖F12檢查輸出。任何非預期的著色都表示存在問題。）對這個強大函數(shù)的調(diào)用非常簡單： 掃掠（gendata（M_u），showsicles=sl）；沿插值路徑擠出刀刃 showstices參數(shù)可以設(shè)置為true以可視化幀（請參見顯示肋骨的圖像以了解插值和不相關(guān)的描述）。注意，TZ列主要定義序列中的位移。 在樣條曲線的基礎(chǔ)上，采用一種神奇的多維插值方法，完成了有機圖形的生成。它被稱為pline（），其實現(xiàn)包含在splines.scad庫中。如果您對更明確的解釋和更多的使用示例感興趣，請參考我的船后螺旋槳自定義-OpeCAD pline（）庫和展示案例。 它對描述格式進行操作，并將其擴展到任何所需的優(yōu)化。電話很簡單。提供矩陣和所需的優(yōu)化： N=50；#待插值切片 M_u=pline（M，N）；插值 請注意，如果列中的某些參數(shù)未正確選擇（太接近，太尖銳），則插值可能會移動。