f Программы для расчёта парусов, в том числе и спинакеров!
Гонки и путешествия под парусом
Новости Регаты Рулевые Форум Видео Фотоконкурс Справочник

Автор Тема: Программы для расчёта парусов, в том числе и спинакеров!  (Прочитано 72874 раз)

0 Пользователей и 1 Гость смотрят эту тему.

ЗАК

  • Сообщений: 3414
  • Уважуха: +337/-124
  • Андрей Зворыкин М54
Kun, боюсь, что доступно-бесплатных программ, учитывающих коэффициенты растяжения в разных направлениях, ты и не увидишь. Потому, что таких неизменных коэффициентов может и не быть.  Деформация ткани может описываться довольно сложной кривой от натяжения. Некоторые материалы, получив остаточную деформацию, дальше практически не тянутся. Другие - наоборот. Ткань с усиленным утоком при малых нагрузках может иметь больший к-т растяжения вдоль него, чем по более хилой основе. С увеличением нагрузки все меняется до наоборот. Если даже разработчик программ успешно залезет в эти дебри и не проврется, программа будет по карману совсем не нам. Для недорогих тканей класса "туринг" вообще никаких данных не найдешь (я пробовал). А мне так фанерный дакрон для гоночных парусов, по которому данные есть, ни даром, ни за бешенные деньги не нужен - испоганю при рифлении, когда не до сворачивания в трубочку. Вообще, не думаю, что кто-то будет вколачивать деньги в подобные программы. Если денег девать некуда, то есть технология D4, например, когда под конкретный парус делают панели из специально изготовленного ламината, армированного в нужных для этого паруса направлениях.

Эти же ширпотребные программы работают с тканью, примерно как с изотропной пленкой, и ждать чего-то другого не приходится.
Свойства ткани в этих программах остается учитывать "снаружи", вне расчетного алгоритма, применяя проверенные виды раскроя, построенные как раз с возможным учетом "основных" свойств материалов.  Например, для равнопрочных тканей (балансед) и с усиленным утоком - поперечный крой, для усиленных вдоль основы - радиальный. Это я излагал, что вычитал в разных местах за последнее время, сам ничего не сочинял.

Дальше - шкурно субъективно. Я собираюсь пользоваться не слишком жеской тканью класса "туринг", а все они относяся к типу сбалансированных. Так что интересуют меня только поперечные раскрои. Таким образом, нужна программа не раздутая с огромной возможностью выбора типов кроя, а более простая, понятная и хорошо отлаженная. Еше очень было бы полезно иметь приложение примеров сшитых по этой программе парусов с указанием исходных (для программы) данных, типе ткани и фотографиями.  Оно есть? Нету. А без этого особой необходимости в программе, расчитывающей собственно закладки, я не вижу. Сама по себе эта задача нехитрая. Проблема в выборе установок, это должен сделать человек. А черт ее знает, какие дать установки, не имея ни опыта, ни примеров. И чтобы эти установки могли быть практически реализуемы - не всякую, может даже гениальную поверхность можно приблизить плоскими кусками тряпки при простом раскрое. И не всякой тряпкой.
Я, например, не имею ни малейшего опыта шитья из густо пропитанной ткани с малой диагональной подвижностью и не представляю, как быдет разбегаться от мачты пузо, задаваемое горбом по передку.
А если понимания есть, программа может быть хорошим подспорьем, наверно. Но скорей всего мне было бы проще и спокойней написать ее самому, чем в чужой ковыряться.
« Последнее редактирование: 16 Января, 2008, 15:32:25 от ЗАК »
"Один ишак ишол, второй ишак ишол и третий ишак ишол и весь караван ишол"

ЗАК

  • Сообщений: 3414
  • Уважуха: +337/-124
  • Андрей Зворыкин М54
Паша Куценко! А не повесишь ли ты хорошие снимки своих парусов, шитых по SC4? В т.ч. кадры из фильма, там, кажется есть неплохие виды под сильной нагрузкой. И к ним входные данные для программы, если сохранились.
Было б хорошее начало.
"Один ишак ишол, второй ишак ишол и третий ишак ишол и весь караван ишол"

Павел

  • Global Moderator
  • Сообщений: 4585
  • Уважуха: +285/-120
  • М554
Из видео качество поганенькое... А на фотках чёта не могу найти где на ходу.
-----------------------------------------------------
Осторожно, мошенник на форуме: http://gik.fordak.ru/index.php?topic=15229.0

ЗАК

  • Сообщений: 3414
  • Уважуха: +337/-124
  • Андрей Зворыкин М54
Все таки простенькие методы прикидочных расчетов надо себе придумать. Думаю, что в СейлКатах именно такие и спользуются. Опытного парусного мастера оно не заменит, но (шкурно субъекивно):
Где ж этого мастера взять, да по умеренной цене?
В парусных мастерских один черт по программам кроят.
Задача выиграть какой-нибудь чемпионат благодаря чудо-парусу я не ставлю, (отсюда и сориентированность на круизную ткань), главно, чтобы собственный парус не вызывал желания изодрать его в клочки.

Сосредоточусь на поперечном параллельном раскрое, точнее - на вычислительной части, без диалогов и графики.

Общее:
 
Не вижу смысла проектировать единственный, скажем - грот, для катамарана под тихий ветер. Для этих усл. катамаран - самая бестолковая лодка - болтается, размахивая мачтой от малейшей зыби или чиха экипажа и никаким пузякой на гроте этого не исправишь. Поэтому основные паруса глубокого профиля под тихий ветер не интересуют, пусть для этого будет какой-нибудь летучий невесомый парус, не слишком жестко связанный с корпусом и рангоутом.
 
Не лезу в свойства ткани. В голове и в расчетах представляю ткань чем-то вроде молочно-белого тонкого листового полипропилена - легко гнется и чуток тянется для способности принимать форму не вполне разворачиваемых на плоскость поверхностей. А именно поверхностей, близких к коническим. Цилиндр рассматривается как частный случай конуса с вершиной в бесконечности, "конусы" - в широком смысле, не только круговые. Парус представляется в виде кусочно-почтиконической поверхности. Под "почтиконической" поверхностью понимаю такую, что в поперечных сечениях параллельными плоскостями получаются не вполне подобные (в мат. смысле) кривые, но похожие по форме.

Неучет в расчетах деформаций от ветровых нагрузок - не в моих силах.
 
Скепсис по поводу совпадения расчетных и фактических (сшитого паруса) "процентов", откуда допускание геометрических нестрогостей. Их дополнительное оправдание - неглубокий профиль.

Система координат - трехмерная Декартова прямоугольная (ДПС), две оси ориентируются по основе и утоку ткани (крой при расчетах параллельный!). Все углы паруса в координатной плоскости XOY (для всех z=0).
Вариант 1. при расчетах нет крутки, передняя и задняя (и верхняя) шкаторины принадлежат координатной плоскости XOY.
Вариант2. .... подпустим ближе

Способы формирования профиля: закладками, горбом по передку, "каркасный".
----

Этого достаточно, чтоб можно было начинать. С чего? С расчетов формирования профиля. Наиболее "определенный" способ формирования профиля - закладками по швах. Вот с него и начну.

Что надо сделать предварительно:
1. Задать геометрию проекции паруса на XOY (размеры в проекции).

2. Расположить швы. Нужны будут плановые координаты точек пересечения швов со шкаторинами.

3. Задать линию максимального пуза снизу доверху. Она может быть как прямой, так и кривой. Для расчетов нужны координаты (х, y, z) точек пересечения линии максимального пуза со швами и нижней (и верхней (z=0)) шк.
 
Я вовсе не имею в виду обязательно "вручную" заколачивать координаты всех вышеупомянутых точек. Это можно делать как в СейлКатах,  интерполируя программно "основные" данные.

4. Определиться с закладками в смысле - что делать? Размечать по кривой кромку только одного из стыкуемых полотнищ, или обоих?. Первый способ будет иметь преимущество в смысле трудозатрат при бесшаблонной разметке - сразу по ткани. Если делать шаблоны, то в смысле трудозатрат безразлично, всаживать в шаблон всю кривизну или ее половину и размечать по нему края обоих полотнищь. Во втором случае в принципе исчезает проблема разной длины прямой и кривой кромок и необходимость натягивать или расчетно корректировать длинну полотнища с прямой кромкой. Для парусов с неглубоким профилем закладки и кривизна, возможно, будут столь малы, что коррекции не потребуется и при первом способе.
Еще надо определиться с тем, как размещать расчетную кривую возле кромки. Мое решение: как в SC4, с равными величинами закладок спереди и сзади. В этом случае сумма стрелок кривизны кромок панелей будет равна величине этих закладок. Не в тему: резать кромки я б вообще не стал, а делал бы собственно закладки. При этом ширина перехлеста будет разной, ну да и черт с ней, зато шов можно будет править в сторону уменьшения закладки и работы по резне меньше.

5.  Определиться с формой кривой по кромке (кромкам) панелей и надо полагать, сходных с ними по форме кривой  поперечного (в сечении по шву) профиля паруса, а практически и с мат. методом ее построения. Варианты построения кривой по 3-м точкам вижу такие: кубический сплайн (аналог гибкой рейки, сплайн - это линейка по нашему), сплайн другого (меньшего) порядка (на функциях Грина, напр.), кригинг, сопряженные дуги окружностей разного радиуса, куски синусоид (на участе без s-образности).
Свободный кубический сплайн "стреляет" выше первично заданного максимума, если он (максимум) не в середине кромки, требуется коррекция. Пожалуй, ну его на фиг. Проще всего мне было бы в передней части использовать дугу, а в задней - сопряженный с ней кусок синусоиды на участке [pi/2,pi]. Если же предполагается дополнительно формировать профиль горбом по передку, то синусоиды на обоих концах, что должно позволить избежать чрезмерной лобастости "суммарного" профиля.
"Один ишак ишол, второй ишак ишол и третий ишак ишол и весь караван ишол"

ЗАК

  • Сообщений: 3414
  • Уважуха: +337/-124
  • Андрей Зворыкин М54
В расчетах в качестве макс. ширины панелей будем использовать ширину ткани за вычитоим ширины швов. Терерь забудем про перехлесты на швах и будем все моделить будто в стык.

......
Опр. положение проекций полотнищь и швов на XOY, используя исправленную ширину панелей. Опр. положение проекции линии макс. профиля и высоты (z) точек пересечения ее со швами.

Постр. проекцию линии макс. профиля на плоскость YOZ (рис 3). Картинка всем хороша, вот только не бывает. На проекци расстояние между швами равно макс. ширине панелей и, значит, "по кривой (или ломаной) этой ширины не хватит для схождения везде, кроме передних и задних концов кромок панелей. Короче, будет иметь место картина, изобр.  на рис.4.

Величина несхождений как раз и будет нужной величиной закладок по концам швов. Остается, сделав некоторое предположение, определить метод получения величин этих несхождений.
"Один ишак ишол, второй ишак ишол и третий ишак ишол и весь караван ишол"

ЗАК

  • Сообщений: 3414
  • Уважуха: +337/-124
  • Андрей Зворыкин М54
В соответствии с моей кусочно-почтиконической моделью, линия макс. профиля, изобр. на рис. 3 в предыдущем сообщении, должна быть ломаной.
Проекции панелей на липовом рис.3 выглядят трапециями (положенными на бок) с основаниями, перпендикулярными одной боковой стороне, длина которой равнв испр. макс. ширине ткани. Как уже сказал, так не бывает. Перейду к другому представлению проекций панелей на YOZ, которое не противоречит условию непревышения макс. ширины ткани по линии макс. профиля.

Положим стороны полигона (ломаной линии максимального профиля) равными испр. ширине ткани, вычислим их проекции на ось Y и откорректируем значения координат Y вершин полигона, "сдвигая" панели до устранения разрывов на рис. 4.  Профиль при этом несколько исказится за счет редукции  трапеций вдоль "Y". Приращения координат "Y" проекций швов перестают быть равными.

Теперь на сторонах полигона стану "строить" равнобедренные трапеции взамен прежних так, чтобы сторона полигона была одной из боковых сторон трапеции, а вторая боковая сторона лежала на оси "Y" (горизонтальной). Как это строить в прямом смысле (методом построения) мне смекать лень, а как расчитать координаты вершин новой трапеции - сообразил.
Равнобедренные трапеции строю оттого, что проектирование на YOZ происходит под прямым углом к утоку и ширина ткани должна проектироваться без искажений, 1:1.

На рис. 5 редуцированные неравнобедренные трапеции и новые, равнобедренные. Величину их перехлеста и можно взять в качестве величины закладки. Множить на косинус малого угла не буду, считая его единичным.
« Последнее редактирование: 19 Января, 2008, 16:23:37 от ЗАК »
"Один ишак ишол, второй ишак ишол и третий ишак ишол и весь караван ишол"

kun

  • Сообщений: 1019
  • Уважуха: +55/-16
Здорого, но зачем же так сложно
Метод с одной прямой и одной кривой кромкой полотна существенно проще ИМХО

Считать можно так:
Допущения
Паралельный крой
Передняя шкаторина - прямая линия
твиста нет (его можно потом пересчитать)
Метод
Ширина полотна в плоскости сечения (чем больше таких сечений по длинне хорды (перпендикулярных ей) тем точнее кривая) равна корень(ширина проекции (в кв.)+разница глубин текущ и предидущ профиля (в кв) )
т.е. Пусть профиль 10% на 40% хорды длинной 2 метра, Предидущий аналогичный с хордой 1.8 м
Значит , при проекции ткани ну предположим 80 см - ширина выкройки на 40% хорды будет корень(80 в кв+((200*0,1)-(180*0,1)) в кв.) = 80,025 см
А еслиб предидущий профиль был плоский (глубина 0%) то корень(80 в кв+(200*0,1) в кв.) = 82,46211251см

Примерно так в первом приближении
На самом деле, надо бы еще чуток пересчитывать из за непаралельности плоскостей разноглубоких профилей,
эт несложно, просто расписывать долго (не факт что это взяли в программы)

Далее
Если определена одна кромка плоской, то расчитываеться ее длинна = длинне криволинейного предидущего участка, и от точек пересечения плоскостей откладывать ширину (тут и надо бы поправки но разница будет чуть чуть)

Ежли обе кромки криволинейные (что наверное лучше по расположению ткани - линии основы/утока в этом случае будут почти паралельны аналогичным на предидущем куске) то чуть сложнее:
разница ширин делиться на коэффициент равный соотношению глубины текушего и предидущего сечения и в этой пропорции откладываеться с одной и другой стороны, потом проверяеться равенство длинн совмещенных кромок предидущей и текущей.

А далее, Паралельный крой начинаем поворачивать на нужный угол кроя ...
(тут тож можно коэффициентами)

Горб по задней - длинна хорды=основа+прирост от горба
Горб по передней -  сложнее, но тож решаемо (как вариант, абстрагируемся и считаем длинну хорды равной основе + передний и задний приросты от горбов - чуть поползет геометрия но немного)

Радиальный не рассматриваеться :)

Гы, былоб время - скидал бы в Интернете скриптик, который енто все считает и можно былоб проверить, а так одна голая геометрия, вроде и не протеворечивая хотя может и кривым языком изложенная.
 
« Последнее редактирование: 19 Января, 2008, 03:25:16 от kun »

ЗАК

  • Сообщений: 3414
  • Уважуха: +337/-124
  • Андрей Зворыкин М54
Не могу сообразить по картинке, как из чего ты получаешь величину "срезов" не суммарно с двух сторон одной панели, а величину закладки на каждом стыке двух смежных панелей. Что за линия, слегка напоминающая диагональ в прямоугольнике тоже не понял.
"Один ишак ишол, второй ишак ишол и третий ишак ишол и весь караван ишол"

kun

  • Сообщений: 1019
  • Уважуха: +55/-16
Вид со стороны передней шк.
парус лежит на хордах, красным профили (вид с носка), черным из за чего прирост

ЗАК

  • Сообщений: 3414
  • Уважуха: +337/-124
  • Андрей Зворыкин М54
После дополнения твоего рисунка текстом понятно, что ты получаешь разницу ширины для каждой панели по линии максималиного профиля и по краям. Это действительно просто. А потом хочешь как -то распихивать эти разницы на швы, где и нагребаешь сложности, если хочешь сделать это прилично..

Мне-то ничего распихивать не придется. В результате общая "сложность" окажется не выше. По крайней мере.

kun'у на последнее сообщение.
За счет чего гипотенуза длинее катета мы понять можем. Но только из этого прироста  на твоем рисунке не вытекают какие либо закладки, их тут вообще не должно быть. Он (прирост) объясняется только наклоном.

У меня тоже залепуха с "почтиравнобедренной" трапецией.  Придется редактировать, спасибо за наводку.

P.S. Отредактировав, возможно "подвесил" фразу kun'а "зачем так сложно". Прошу прощенья, но свою околесицу должен был убрать.
« Последнее редактирование: 19 Января, 2008, 04:24:47 от ЗАК »
"Один ишак ишол, второй ишак ишол и третий ишак ишол и весь караван ишол"