Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

6.4: Модуль 25 Масові властивості

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    100322

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Модуль 25 Масові властивості

    Результати навчання

    Після завершення цього модуля ви зможете:

    1. Опишіть та застосуйте команди MASSPROP для пошуку масових властивостей твердотільних моделей.

    Урок геометрії: Масові властивості

    Масовими властивостями твердого об'єкта є його маса, центр ваги, центроїд, об'єм, моменти інерції, продукти інерції і радіуси обертання. Оскільки маса відноситься до твердого об'єкта, то можна знайти тільки масові властивості твердої моделі. AutoCAD виражає властивості маси в дюймах. До масових властивостей відносять наступні:

    Маса кількість речовини, що міститься в твердому об'єкті. Це визначається щільністю матеріалу і обсягом твердого тіла. Маса не залежить від сили тяжіння, що робить її іншою, але пропорційною вазі. Маса використовується при розгляді міри опору твердого тіла інерції.
    Обсяг Обсяг простору, займаного твердим предметом.
    Обмежувальна рамка Найменша можлива коробка, яку об'єкт поміститься всередині. Коробка побудована на осі XYZ.
    Центроїд Геометричний центр об'єкта. Якщо щільність об'єкта рівномірна, центроїд є центром маси або центром ваги.
    моменти інерції Це міра того, як маса розподіляється навколо осі XYZ поточної ПСК. Значення в моментах інерції є мірою опору об'єктів кутовому прискоренню і використовуються при розрахунку напруги на об'єкт.
    продукти інерції Подібно до моментів інерції, продукти інерції вимірюють опір об'єктів кутовому прискоренню, за винятком того, що він вимірює його навколо кожної 2D осі (XY YZ XZ).
    Радіуси обертань Якби об'єкт був однорідним твердим тілом, без отворів, радіуси обертання були б радіусом, який моменти інерції використовували б для виконання своїх розрахунків навколо кожної осі.
    Основні моменти напряму XYZ Це міра максимальних моментів інерції навколо осі. Коли вони максимальні, принципові моменти дорівнюють нулю.

    ПОВИНЕН ЗНАТИ: Оскільки AutoCAD не може призначити матеріал твердої моделі, об'єм і маса твердого тіла будуть ідентичними. Це пов'язано з тим, що AutoCAD призначає щільність 1 всім твердим тілам. Щоб розрахувати вагу твердої моделі, виконайте наступне:

    Формула для розрахунку маси або ваги твердого тіла така:

    маса = об'єм Х щільність

    Далі наведено список щільності для трьох поширених матеріалів. Ви можете дізнатися щільність всіх матеріалів, шукаючи списки в Інтернеті.

    Сталь — 0,2836 фунтів/дюйм3

    Мідь — 0,3237 фунт/дюйм3

    Алюміній — 0,0975 фунт/дюйм3

    Наприклад, вага кубічного фута сталі в порівнянні з кубічним футом алюмінію:

    Сталь - 1728 дюймів 3 х 0,2836 = 490,06 фунтів

    Алюміній - 1728 дюймів 3 х 0,0975 = 168,48 фунтів

    Підказка: (12 ″ X12 ″ X12 ″ = 1728 в3)

    Майте на увазі, що AutoCAD завжди працює в дюймах.

    Команда AutoCAD: MASSPROP

    Команда MASSPROP використовується для обчислення та відображення масових властивостей твердої моделі або області.

    Комбінація клавіш: немає

    Панель інструментів запиту
    Інструменти, що випадають

    РОБОТА НАД: Пошук масових властивостей твердих тіл та областей

    Крок 1

    Почніть новий малюнок за допомогою шаблону: 3D Layout English. Збережіть креслення з назвою: AutoCAD 3D Workalong 25-1

    Крок 2

    Використовуючи команду INSERT, вставте блок: AutoCAD 3D Workalong 25-1 в координатах 0,0,0. Вибухаємо блок. Чи не вибухають тверді речовини. Змініть твердотільні моделі на шар: Solid 2.

    КОМЕНТАРІ АВТОРА: Використовуйте вікно Властивості, щоб переконатися, що об'єкти є твердими моделями.

    Крок 3

    Встановіть для поточного вигляду значення SE Isometric, поточну ПСК у Світ та поточний візуальний стиль — Реалістичний. Ваш малюнок повинен з'явитися так, як показано на малюнку. (Малюнок Крок 3)

    Малюнок Крок 3

    Крок 4

    Введіть команду MASSPROP, як показано нижче, вибравши суцільну модель з лівого боку.

    Команда: МАССПРОП

    Виберіть об'єкти: 1 знайдено

    (Виберіть суцільну модель ліворуч.)

    Виберіть об'єкти:

    ТВЕРДИХ РЕЧОВИН

    Маса: 19.0166
    Обсяг: 19.0166Створення твердих моделей за допомогою коробок, клинів та циліндрів
    Обмежувальна рамка: Х: 0,0000—— 4.0000

    У: 0,0000—— 3.0000

    Z: 0,0000—— 4.0000
    Центроїд: X: 1.1528

    Р: 1.5000

    Z: 1,8564
    Моменти інерції: Х: 159,7292

    Р: 147,0995

    Z: 101,3495
    Продукти інерції: XY: 32,8824

    YZ: 52.9538

    Х: 35.1506
    Радіуси обертання: Х: 2,8982

    Р: 2,7812

    Z: 2,3086
    Основні моменти та напрямки X-Y-Z про центроїд: Я: 52.9685 уздовж [0.9625 0.0000 0.2712]

    Дж: 56.2930 уздовж [0.0000 1.0000 0.0000]

    K: 31.7293 уздовж [-0.2712 0.0000 0.9625]

    Записати аналіз у файл? [Так/Ні]<N>:

    (Прийняти «Ні» за замовчуванням.)

    Команда:

    Крок 5

    Знову введіть команду MASSPROP і виберіть тверду модель з правого боку.

    Команда: МАССПРОП

    Виберіть об'єкти: 1 знайдено

    (Виберіть тверде тіло праворуч.)

    Виберіть об'єкти:

    ТВЕРДІ РЕЧОВИНИ

    Маса: 18.8792
    Обсяг: 18.8792
    Обмежувальна рамка: Х: 0,0000—— 4.0000

    У: 8.0000—— 11.0000

    Z: 0,0000—— 4.0000
    Центроїд: X: Х: 1,1424

    Р: 9,5154

    Z: 1,8485
    Моменти інерції: Х: 1824,7216

    Р: 144,5649

    Z: 1766,8808
    Продукти інерції: XY: 205,9529

    У.О.: 331.6084

    Х: 34,1723
    Радіуси обертання: Х: 9,8312

    Р: 2,7672

    Z: 9,6741
    Основні моменти та напрямки X-Y-Z про центроїд: Я: 52.3639 уздовж [0.9426 0.1825 0.2795]

    Дж: 55.5396 уздовж [-0.1827 0.9828 -0.0257]

    K: 31.1772 вздовж [-0.2793 -0.0269 0.9598]

    Записати аналіз у файл? [Так/Ні]<N>: Y

    (Цього разу введіть Y, щоб записати дані у файл.)

    Команда:

    Крок 6

    Введення Y для yes відкриє діалогове вікно Створити файл властивостей маси та області. Збережіть файл у папці «Лабораторні вправи», призначте йому ту саму назву, що й креслення. Розширення.mpr додається автоматично.

    КОМЕНТАРІ АВТОРА: Розширення для файлу властивостей маси і площі є .mpr. Після збереження даних масових властивостей у текстовому файлі ви можете використовувати дані в інших програмах або розрахунках. Це економить вам передрукувати цифри або записувати їх і виключає можливість допущення помилок.
    КОМЕНТАРІ АВТОРА: Програма «Блокнот», яка постачається разом з Windows, є дуже корисною програмою для використання при роботі з текстовими файлами в AutoCAD. Це просто простий текстовий редактор, але те, що робить його унікальним, це те, що він працює тільки з чистими текстовими символами. Він не додає ніяких спеціальних символів, таких як шрифти і жирний шрифт. Це важливо, коли програма AutoCAD повинна використовувати текстовий файл.

    Крок 7

    Запустіть Блокнот. (Рисунок Крок 7)

    Малюнок Крок 7

    крок 8

    У Блокноті відкрийте файл: AutoCAD 3D Workalong 25-1.mpr в папці, в якій ви його зберегли. (Рисунок Крок 8A, 8B та 8C)

    Малюнок Крок 8А
    Малюнок Крок 8B
    Малюнок Крок 8С

    Крок 9

    У вікні Блокнота можна знайти центроїд, як показано нижче. Це центр ваги моделі.

    Центроїд: X: 1,1424

    Р: 9,5154

    Z: 1,8485

    Крок 10

    На шарі: Конструкція, вставте точку в центрі моделі за допомогою команди POINT, як показано нижче. Змініть стиль точки і ваша модель повинна виглядати схожою на фігуру. Затінена модель, повернута, також відображає точку в центроїді. (Малюнок Крок 10A і 10B)

    Команда: ТОЧКА

    Режими поточної точки: PDMODE = 34

    РОЗМІР PD=0.0000

    Вкажіть точку: 1,1424,9,5154,18485

    Команда:

    Малюнок Крок 10А
    Малюнок Крок 10B

    Крок 11

    Розрахуйте і запишіть вагу твердої моделі, виготовленої з алюмінію і сталі. Див. ПОВИНЕН ЗНАТИ Урок геометрії: Властивості маси. Перевірте свої відповіді після кроку 18.

    Сталь -_____________ фунтів

    Алюміній -________ фунтів

    КОМЕНТАРІ АВТОРА: Див. MUST KNOW в розділі Урок геометрії: Масові властивості.

    Крок 12

    Використовуючи те, що ви дізналися раніше, змістіть лінію будівництва на 0,5 одиниці від далекого скошені краю моделі на її правій стороні. (Малюнок Крок 12)

    Малюнок Крок 12

    Крок 13

    Знайдіть верхню ПСК в кінці рядка (рис. Крок 13)

    Малюнок Крок 13

    Крок 14

    Використовуючи те, що ви дізналися в Модулі 20, використовуйте команду SECTION, як показано нижче, щоб створити розділ в місці побудови лінії, яку ви тільки що намалювали. (Малюнок Крок 14)

    Команда: РОЗДІЛ

    Виберіть об'єкти: 1 знайдено

    Виділити об'єкти: вкажіть першу точку на площині перерізу

    [Об'єкт/ось/Перегляд/XY/YZ/ZX/3 бали]<3points>: ZX

    Вкажіть точку на площині ZX <0,0>:

    Команда:

    Малюнок Крок 14

    Крок 15

    Перемістіть щойно створену область за межі моделі. Не важливо, де ви його знаходите. Заштрихована і повернута, ваша модель повинна виглядати схожою на фігуру. (Малюнок Крок 15).

    Малюнок Крок 15

    Крок 16

    За допомогою команди MASSPROP, як показано нижче, знайдіть масові властивості області.

    Команда: МАССПРОП

    Виберіть об'єкти: 1 знайдено

    (Виберіть регіон.)

    Виберіть об'єкти:

    РЕГІОНИ

    Площа: 6.4844
    Периметр: 19.8536
    Обмежувальна рамка Х: 3,8918 — 7,8918

    У: 0,0000 — 0,0000

    З: -4.0000 — 0,0000
    Центроїд: Х: 5,0834

    У: 0,0000

    Z: -2,1397

    Записати аналіз у файл? [Так/Ні]<N>: N

    Команда:

    Крок 17

    Використовуючи те, що ви дізналися раніше в цьому модулі, вставте точку в центроїді області, як показано на малюнку. (Малюнок Крок 17)

    Малюнок Крок 17

    Крок 18

    Збережіть і закрийте креслення.

    Відповіді з кроку 11

    Сталь - 5,3541 фунтів

    Алюміній - 1,8407 фунтів

    Ключові принципи

    Основні принципи в модулі 25

    1. Масові властивості можна знайти тільки для твердих моделей і регіонів.
    2. Формула для розрахунку маси або ваги твердого тіла така: маса = об'єм Х щільність
    3. AutoCAD завжди працює в дюймах і повідомляє про властивості маси в дюймах незалежно від того, в яких одиницях був побудований малюнок.