GAMBIT建模教程_2_生成几何结构

GAMBITMODELINGGUIDE：2.生成几何结构12．生成几何结构当用户点击Operation工具栏中的Geometry命令按钮时，GAMBIT将打开Geometry子工具栏。Geometry子工具栏包括的命令按钮允许用户生成、移动、复制、调整、合并和删除点、面和体积。Geometry子工具栏提供另外一个命令按钮允许用户执行合并一组拓扑实体的操作。与每个Geometry子工具栏命令设置相关的符号如下。符号命令设置Vertex点Edge边Face面Volume体Group组本章的一下部分将详细阐述与建立GAMBIT模型相关的操作，尤其是上面列举的生成和修改拓扑实体必须得命令。2.1一般操作2.1.1标贴实体每个允许用户建立一个新的实体的GAMBIT模型窗口也允许用户为该实体设定一个标签。例如，如果用户使用CreateRealVertex窗口（如图2-1）生成了一个顶点，用户可以通过在窗口底部的Label文本框中输入一个名称为这个顶点指定一个标贴。PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建：2.生成几何结构2如果用户生成一个实体或者坐标系统而不指定标贴，则GAMBIT自动为这个实体指定一个标贴。自动指定的标贴包括一个代表实体类型的名称，后面是一个小数点和一个整数——例如，volume.6。自动指定的标贴对于虚拟和翻光面以字符v_和f_开头——例如，v_volume.6和f_edge.12。注意：关于实体、虚拟和翻光实体的区别的详细说明，请参阅本向导的附录部分。GAMBIT使用如下名称作为实体和坐标系统的自动标贴。项目实体虚拟实体翻光实体Vertexvertexv_vertexf_vertexEdgeEdgev_edgef_edgeFaceFacev_facef_faceVolumevolumev_volumef_volumeGroupGroupN/AN/ACoordinateSystemc_sysN/AN/AGAMBIT自动指定的实体名称标贴中的整数等于n+1，其中n为与任何现有的相同类型的实体相关的最大整数。指定的整数值与该实体是实际的还是虚拟的无关。以下的示例总结了用来自动标贴新实体的一般规则。•如果用户在一个已经包含了顶点标贴vertex.1、vertex.2和vertex.3的模型中生成了一个实际的顶点，则新顶点将命名为vertex.4。•如果用户生成了实际的实体vertex.1、vertex.2和vertex.3，然后删除了vertex.3，这样该模型仅仅包括vertex.1和vertex.2，下一个自动标贴的实际的顶点名称为vertex.3。•如果用户生成了实际的顶点vertex.1、vertex.2和vertex.3，然后删除了vertex.2，这样该模型仅仅包括vertex.1和vertex.3，下一个自动标贴的实际的顶点名称为vertex.4。PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建ÿ：2.生成几何结构32.1.2指定实体指定独立的实体许多模型窗口要求用户设定独立的实体，例如顶点、边或者面，然后将这个窗口指定的操作应用于其上。当一个窗口要求用户指定一个或者多个独立的实体时，他将包含一个一实体类型为标题的列表框。例如，CreateRealVertex窗口（如图2-1）要求用户指定关系到顶点定位的坐标系统；因此，它包含一个列表框，标题为CoordinateSys。除非特别说明，用户可以采用三种方法指定一个独立的实体：•在列表框中输入实体名称。•点击列表框右侧的选择列表按钮并从选择列表窗口中选择实体。•在图形窗口的显示中选择实体。指定多个实体在一些窗口中，GAMBIT提供了一个单独的列表框用于指定多个实体。例如，在ConnectFaces窗口中，GAMBIT仅提供了一个列表框用于指定多个实体，用户可以通过三种方法指定实体：•输入第一个实体名称，按下Enter键，然后清空列表框。输入第二个实体名称并再次按Enter下键。•点击位于列表框右侧的选择列表按钮并且通过选择列表窗口选择实体。•在图形窗口中选择与第一个实体相关的顶点或边，然后Shift-right-click图象窗口的任何其它位置来接受选定。然后对于第二个实体重复以上步骤。注意：要选择公用一个低级拓扑实体的实体，可以多次选择该低级拓扑实体。例如，要选择共用一条边的三个面，可以三次选择该边。2.1.2坐标系的处理一些GAMBIT模型窗口要求用户指定相对于选定坐标系的相对空间位置。例如，图2-1所示的CreateRealVertex窗口要求用户指定描述生成的定点位置的三个坐标。用户可以指定点的坐标既可以相对于全局坐标系统也可以相对于局部坐标系统。GAMBIT的全局坐标系统名为c_sys.1，并且它不能被删除。因此，对于坐标的设定它总是有效的。要指定一个点相对于局部坐标系统的坐标，用户必须首先应用本向导5.1.2部分的步骤概要建立局部坐标系统。要设定一个点的位置，用户必须设定以下信息：•参考坐标系统（全局或者局部）•相对于指定的参考坐标系的描述该点的坐标参数指定参考坐标系统用户可以通过三种方式来设定参考坐标系：•在CoordinateSys列表框中输入坐标系的名称。•点击CoordinateSys列表框右侧的选择列表按钮并从坐标系选择列表中选择。PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建：2.生成几何结构4•从图形窗口中选择坐标系（在它的一个轴上）。设定坐标参数要设定一个点，用户必须输入三个参数来确定它的空间位置。GAMBIT允许用户设定按照直角坐标系、圆柱坐标系和球坐标系来设定三个参数——不考虑参考坐标系的类型。例如，用户可以按照球坐标系设定参数而参考直角坐标系c_sys.1，或者按照直角坐标系设定而参考局部圆柱坐标系。GAMBIT根据设定的位置坐标类型而调整Global和Local文本框的标题。这三类坐标系的么一个所要求的输入参数如下。坐标系类型参数GAMBIT标题直角坐标x,y,z圆柱坐标系r,t,z球坐标系r,t,p角度参数和必须以角度来设定。当和具有下面的值时，它们的设定的矢量与直角坐标系的x、y和z轴一致。坐标系角度参数相应的轴方向圆柱坐标系xy+x+y球坐标系zx+z+x当用户将坐标参数数值输入到任何窗口的Global文本框中时，GAMBIT自动更新Local文本框来反应相对于局部坐标系统位置的确定。类似的，当用户在Local文本框中输入数值时，将更新Global文本框参数。2.1.4移动、复制和校准实体用户可以通过两种方法之一更改实体位置和/或方向：•通过Move/Copy窗口移动或复制实体•通过Align窗口校准实体PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建：2.生成几何结构5当用户移动一个实体时，GAMBIT将改变它的位置和/或相对于指定的参考目标的方向。参考目标可以是坐标系，实体的旋转轴，或者实体反射的平面。当用户复制一个实体时，GAMBIT将生成一个实体的副本并根据在Move/Copy窗口中指定的位置和方向放置。每个副本包括所有的与被复制的实体相关的次级拓扑实体。例如，如果用户生成一个独立的边的副本，GAMBIT将复制该边它的两个端点。如果用户复制构成一个面或者体积的一个边，GAMBIT将仅仅复制该边及其两个端点而不复制整个的面或者体积。注意：如果用户在Move/Copy窗口中指定ConnectedGeometry选项，GAMBIT将复制所有与指定实体相关的高级拓扑和连接的几何结构。当用户校正一个实体时，GAMBIT将改变它的位置和/或者相对于模型中已经存在顶点的方向。GAMBIT校准程序为保持顶点、面或者体积之间的相互协调提供了一个简便途径。移动一个实体GAMBIT提供了一下四个关于移动一个实体的选项：•Translate——通过设定与当前位置的相对数值来移动实体•Rotate——围绕一个指定的轴旋转实体•Reflect——将实体反射到一个指定的反射平面上•Scale根据设定的尺寸因子放大或者缩小实体的尺寸每个选项都可以通过Move/Copy窗口进入，如图2-2中所示。以下部分简要介绍了上述列举的四个选项。移动一个实体PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建ÿ：2.生成几何结构6当用户移动一个实体时（如图2-3所示），GAMBIT将重新定位该实体但是并不改变它相对于参考坐标系的方向。要移动实体，用户必须生定如下信息：•参考坐标系•确定新的位置相对于实体当前位置的移动参数旋转实体当用户旋转一个实体时（如图2-4所示），GAMBIT将通过围绕一个指定的轴旋转它的顶点和边来重新定位和定向一个实体。图2-3：Move/CopyVolumes,Translate操作示例图2-4：Move/CopyVolumes,Rotate操作示例PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建ÿ：2.生成几何结构7要旋转一个实体，用户必须设定如下信息：•实体要旋转的轴•旋转的角度设定旋转轴要旋转一个实体，用户必须设定一个向量来确定旋转轴心。为了确定转轴，该向量的大小并不重要。然而，该向量的方向确定了与旋转角度负值相关的旋转方向。该向量从正方向从起始端点到末端点确定方向。用户可以通过以下任何方法设定旋转轴：•指定一个坐标轴•指定现有的任何两个定点•指定空间的任何两点位置•指定任何现有的边，该边的端点组成向量的端点GAMBIT根据以下原则来构造向量：•如果用户设定了一个坐标轴，GAMBIT指定指向该坐标轴方向的单位向量为旋转轴向量。•如果用户设定两个现有的端点，GAMBIT从Start顶点到End顶点来构造向量。•如果用户设定了两个点作为向量的端点，则GAMBIT从Point1到Point2来构造向量。•如果用户指定了现有的边来定义向量，则GAMBIT从该边的起点到终点来构造向量。上述的每个方法都使用VectorDefinition窗口来定义旋转轴线（见下面的“使用VectorDefinition窗口”）。要打开VectorDefinition窗口，只要点击Move/Copy窗口中的AxisDefine命令按钮即可。（注意：当用户选择了Rotate选项，AxisDefine命令按钮将出现在Move/Copy窗口的中部。）反射一个实体当用户反射一个实体时（如图2-5所示），GAMBIT重新定位该实体使得它的顶点到反射平面的距离相等但是在相反一侧。PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建：2.生成几何结构8要反射一个实体，用户必须确定反射平面。要区定反射平面，用户必须设定该平面的法向向量。根据GAMBIT规则，法向向量的起点在平面上，因此就确定了平面的位置。终点确定了矢量的方向，因此也确定了平面的方向。要设定法线向量的终点来确定反射平面，用户必须使用VectorDefinition窗口和设定旋转轴相同的步骤。（参见下面的“使用VectorDefinition窗口”）缩放实体当用户缩放一个实体时（如图2-6所示），GAMBIT将根据设定的尺寸因数改变实体的尺寸。如果用户在尺寸因数之外还设定了移动参数，则GAMBIT也将重新定位缩放后的实体。PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建ÿ：2.生成几何结构9要缩放一个实体，用户必须设定如下信息：•参考点•尺寸因数参考点作为缩放操作的中心点。尺寸因数设定了改变实体尺寸的大小。注意：