Conception Surfacique Generative Shape Designsebastien.thibaud.free.fr/_Logiciels/CATIA/Ressources... · · 2011-12-17Sébastien Thibaud –CATIA V5 –Volumique –Novembre 2009

Sébastien Thibaud – CATIA V5 – Volumique – Novembre 2009 1

Generative Shape Design

Conception Surfacique

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Module Generative Shape Design

Comment concevoir une bouteille d’eau et l’optimiser ?

• On se met dans la position d’un bureau d’études désirant concevoir une bouteille d’eau de 33 cl

• On peut retrouver ce type de bouteille dans la gamme Vitalitos de Vittel

• Nous allons tenter de reproduire numériquement cette bouteille



Comment une bouteille est-elle réalisée ?

• La réalisation des bouteilles est obtenue par soufflage (injection blow molding) ou extrusion/soufflage

• Le principe consiste à chauffer la matière (ici polymères) et de souffler rapidement dans un moule

• Deux matrices se ferment et par choc thermique, le matériau se solidifie et prend la forme du moule



Réalisation de la bouteille Vitalitos• Ouvrir le fichier Bouteille-Esquisse.CATPart et Enregistrer sous Bouteille.CATPart

• Utilisons le module Generative Shape Design (Démarrer->Forme-> Generative Shape Design)

• L’esquisse EsqFdBouteille est visible, effectuer une révolution de cette esquisse par rapport à l’axe z

Profil : EsqFdBouteille

Axe de révolution : Bouton Droit de la souris et définir l’axe z

Angle 1 : 360° - Angle 2 : 0° Cacher l’esquisse EsqFdBouteille et la révolution fondrevol

Renommer la révolution : fondrevol



• Faire apparaître les esquisses SupportPlots, Plot_Section1 et Plot_Section2

• Ces trois esquisses vont permettre de réaliser les 5 pattes stabilisatrices de la bouteille

• Définir une surface multi-sections

•Définir Plot_Section1 et Plot_Section2 comme Sections

•Définir SupportPlots comme guide

•Attention de définir l’orientation des sections de la même manière

• OK puis cacher les esquisses SupportPlots, Plot_Section1 et Plot_Section2



• Renommer la surface multi-sections en PrepaPlots

• Il faut maintenant réaliser une duplication circulaire de ce plot

• Utiliser la fonction répétition circulaire et selectionner la surface Plot

• Paramètres : Instances & espacement angulaire

• Instances : 6

• Espacement angulaire : 360/5

• Elément de référence : Axe z



• Renommer la répétition circulaire en Plots

• Afficher la révolution FondRevol

• Définir la surface résultante du découpage de ces deux dernières entités et les assembler

• Utiliser la fonction Découpage assemblé

• Éléments relimités : FondRevol et Plots

• Si nécessaire, utiliser les fonctions Autre partie jusqu’à obtenir le résultat souhaité

• Renommer en FondPlots



• Faire apparaître le Plan.2

• Définir une esquisse sur ce plan et réaliser un carré de 100mm x 100 mm centré en x=0 et y=0

• Définir une surface par remplissage s’appuyant sur ce profil carré

• Utiliser la fonction Remplissage

• Renommer la surface FondPlat et l’esquisse Carre

• Cacher Plan.2, FondRevol, Plots et Carre



• Réaliser le découpage assemblé de FondPlots et FondPlat

• Renommer la surface obtenue en FondPlat2

• Cacher FondPlat

• Afficher FondExtrude



• Réaliser la surface de révolution résultante de l’esquisse FondExtrude et de l’axe z

• Renommer la surface obtenue en FondExtrudeRevol et cacher l’esquisse FondExtrude

• Réaliser le découpage assemblé de FondExtrudeRevol et de FondPlat2



• Renommer la surface obtenue Fond

• Cacher FondExtrudeRevol et afficher l’esquisse Contenant

• Réaliser la révolution complète autour de z de cette esquisse

• Cacher l’esquisse Contenant



• Renommer la surface obtenue en SrfContenante

• Afficher Cercle.1, Parallèle.1, Support1, Support2 et Support3

• Ces esquisses vont être utilisées pour réaliser les formes permettant d’écraser la bouteille



• Nous allons réaliser des combinaisons de cercles avec des droites

• La première combinaison est appliquée entre Cercle.1 et Support1

• La deuxième entre Parallèle.1 et Support2

• La dernière entre Cercle.1 et Support3

• Cacher Cercle.1, Parallèle.1, Support1, Support2 et Support3



• L’étape suivante consiste à créer la forme des affaiblissements

• On utilise alors un ruban à l’aide de la fonction balayage

• Type de profil : Cercle

• Courbe guide 1 : Combine.1 ; Courbe guide 2 : Combine.2 ; Courbe guide 3 : Combine.3

• Cacher Combine.1, Combine.2 et Combine.3



• Renommer le balayage en Ruban1

• Effectuer une répétition rectangulaire

• Paramètres : Instances & espacement

• Instances : 4

• Espacements : 8mm

• Elément de référence : Axe z



• Renommer la répétition rectangulaire en Ruban2

• Effectuer un découpage assemblé entre SrfContenante, Ruban1 et Ruban2



• Éditer l’esquisse RaccordBouchon

• Contraindre la base de l’esquisse à se trouver dans le plan de la surface ContenantRubans

• Sortir de l’esquisse

• Renommer la surface obtenue en ContenantRubans

• Sélectionner les esquisses RaccordBouchon et SupportBouchon et Faire Couper (Ctrl+X)

• Sélectionner la surface ContenantRubans dans l’arbre des spécifications

• Coller les esquisses RaccordBouchon et SupportBouchon (Ctrl+V)



• Éditer l’esquisse RaccordBouchon

• Contraindre la base de l’esquisse SupportBouchon à être coïncidente avec l’extrémité de l’esquisse RaccordBouchon


• Nous verrons l’utilité de ces deux dernières opérations dans la suite …



• Effectuer les révolutions complètes de RaccordBouchon et SupportBouchon par rapport à l’axe z

• Renommer les surfaces obtenues respectivement en RevolRaccord et RevolSupport

• Cacher les esquisses RaccordBouchon et SupportBouchon



• La forme générale de la bouteille est réalisée

• Elle est suffisante pour l’étape finale à savoir l’optimisation du contenu de la bouteille

• Néanmoins, si l’on y regarde de plus près il manque certaines choses

• Pour les amateurs du travail bien fait (experts), on peut continuer (page suivante)

• Pour les autres, on passe directement au paramétrage et à l’optimisation (voir paramétrage et optimisation de la bouteille)



• Sur une bouteille en plastique, tout le monde a remarqué qu’il y avait des formes pour assurer la fermeture de la bouteille par un bouchon

• Dans la suite, on réalise ces formes (pas de vis)

• Dans un premier temps, on va définir des entités pour la création des esquisses

• Créer un point sur le dessus de la bouteille (profil circulaire)

• Pour cela choisir création d’un point et définir un type de point Sur courbe (longueur nulle)

Finition de la bouteille – Création du pas de vis du bouchon



• Définir ensuite un plan (type de plan : parallèle par un point)

• Référence : Plan xy ; Point : Le point créé sur le profil précédemment


• Définir un nouveau plan (type : décalé)

• Référence : Le plan précédent ; Décalage : 8mm dans la direction des z négatifs



• Cacher le premier plan (plan parallèle par un point) et le point sur courbe

• Renommer le dernier plan en PlanHelice

• Utiliser la fonction Hélice


• Créer un point de départ (bouton de droit de la souris)

• Point sur plan

• Plan de référence : PlanHelice

• Position H=0mm ; Position V=14 mm

• Définir l’axe z comme axe de l’hélice

• Pas = 10 mm ; Hauteur = 4 mm

• Renommer cette courbe en Helice



• Créer un plan normal à la courbe Hélice définie sur le point de base de celle-ci (altitude la plus basse)


• Définir une esquisse dans ce plan telle que représentée sur la figure ci-dessus

• Renommer cette esquisse ProfilVis



• Créer une nouvelle esquisse dans le plan de définition de l’hélice PlanHelice

• Cette esquisse est un arc de cercle tangent au profil de l’hélice (coïncident avec la première extrémité) et de rayon 3




• Créer un plan parallèle à PlanHelice et passant par l’autre extrémité de Helice

• Dans ce plan, créer une fois de plus un arc de cercle tangent au profil de l’hélice (coïncident avec l’extrémité) de rayon 3




• Les deux arcs de cercle et le profil Helice permettent de définir la courbe guide que doit suivre le profil ProfilVis

• Pour cela, on doit définir l’assemblage de ces deux arcs et du profil Helice

• Utiliser l’outil Assemblage

• Choisir le profil Helice et les deux esquisses définissant les arcs de cercle et valider

• Renommer l’assemblage en GuideVis




• Réaliser le balayage explicite du profil ProfilVis selon la courbe guide GuideVis

• On obtient ainsi la surface d’un des filets de la bouteille




• Effectuer la répétition circulaire de cette surface

• Paramètres : Instances & espacement angulaire

• Instances : 4 ; Espacement angulaire : 120 deg

• Élément de référence : Axe z

• Accepter le message d’avertissement




• Effectuer le découpage assemblé de la surface RevolSupport et de cette répétition circulaire afin d’obtenir la surface définie par la figure ci-dessous (utiliser autre partie si nécessaire)

• Cacher les esquisses et plans inutiles




• Choisir la fonction Appliquer un matériau

• Dans Divers, choisir le matériau Verre et faire un glisser/déposer sur Corps Principal

• Changer de représentation visuelle pour passer en mode avec textures

• Selon la machine utilisée (carte graphique), on obtient ce type de représentation

Pour plus de réalisme …

On verra que l’on peut faire beaucoup mieux dans l’esthétique …

avec le module Photo Studio



• On a déjà fait état qu’il est possible de paramétrer complètement des pièces

• Nous allons ici paramétrer la hauteur de la partie cylindrique de SrfContenante

• Si ce n’est pas encore le cas, il faut configurer l’affichage des paramètres et des formules

• Pour cela, faire dans le menu déroulant Outils -> Options

• Cliquer sur Infrastructure puis Personnalisation de l’arbre

• Si ce n’est pas encore le cas double-cliquer sur Paramètres pour voir afficher Oui dans la colonne Activé

Paramétrage de la bouteille



• En premier lieu on va d’abord définir la surface contenant tout le liquide, i.e. ici les surfaces Fond, ContenantRubans et RevolRaccord (RevolSupport restera inchangé)

• Pour cela assembler ces trois surfaces et renommer le résultat ContenantLiquide

• Définir les paramètres avec l’outil Formule


• Créer un paramètre de type Longueur (simple valeur)

• Renommer le Hauteur et affecter la valeur de 32mm puis faire OK



• On va maintenant définir une relation paramétrique de la hauteur de SrfContenant avec le paramètre Hauteur,

• Éditer l’esquisse Contenant, cliquer bouton droit sur la cote de 32mm

• Objet HauteurParam -> Éditer Formule

• On voit alors apparaître l’éditeur de formules permettant de définir des relations mathématiques (ou autres) entre entités et/ou paramètres

• Choisir Dictionnaire->Paramètres->Paramètres renommés -> Hauteur (Double-clic)

• On définit alors que HauteurParam = Hauteur

• Valider

• Dans l’arbre des spécifications, on peut voir apparaître dans Paramètres -> Hauteur = 32 mm

• Faire un double-clic sur cette entité et définir une hauteur de 100 mm

• La bouteille est alors régénérée avec une HauteurParam = 100 mm

• Redéfinir une hauteur de 32 mm

• Attention, si les géométries sont mal contraintes, le résultat n’est pas souvent (jamais) celui escompté

• Cela demande donc une méthodologie propre de conception




• De la même manière que précédemment, définir un paramètre de type Volume (simple valeur)

• Renommer ce paramètre en VolumeContenant

• Sélectionner Ajouter une formule, une nouvelle fenêtre apparaît• Dans notre cas, on veut définir le volume délimité par la surface ContenantLiquide• Choisir dans Dictionnaire -> Mesures -> Volume(closed_surface) (Double clic), la formule volume() apparaît,• Sélectionner dans l’arbre des spécifications la surface assemblée ContenantLiquide (double-clic)• On obtient en principe la formule suivante (ou équivalente): volume(`Corps principal\ContenantLiquide`)• OK et accepter la mise à jour automatique




• Dans la fenêtre de définition des Formules, on peut voir apparaître le paramètre Volume et sa valeur courante

• En principe cette valeur doit être légèrement supérieure à 33cl (contenance théorique de la bouteille)

• On peut voir qu’une modification de la hauteur ne permettait pas d’avoir une répartition équitable des affaiblissements (en nombre et en position)

• On va alors formuler une règle de conception en nombre et en position des affaiblissements

• Éditer l’esquisse Support1 et Éditer Formule sur la longueur de 21 mm

• Définir la formule suivante (Hauteur -((int(Hauteur/(8*1mm))-1)*8mm)) /2+17mm et valider

• Cette formule permet de définir la position du premier affaiblissement de 8mm par rapport au fond de la bouteille

• En principe, on doit retrouver pour une hauteur de 32 mm, la cote de 21 mm





• Editer la répétition rectangulaire Ruban2

• Dans la case Instances, faire bouton droit et Éditer formule …

• Définir la formule suivante : int(Hauteur/ (8*1mm) )

• Valider

• Tester l’influence d’une modification de la hauteur en paramétrant Hauteur = 100 mm




Conception d’une hélice de bateauD’après Mrs Duribraux et Delaval





• Créer une nouvelle pièce nommée Helice et Activer la conception hybride

• Le mode conception hybride permet d’utiliser, sur une même pièce, les modes volumique et surfacique

• Cocher également la case Créer un set géométrique

• Valider par OK

Création du moyeu de l’hélice en volumique

• Si ce n’est pas le cas, passer dans l’atelier Part Design

• Définir le Corps Principal comme Objet de Travail

• Créer l’esquisse suivante dans le plan YZ




• Réaliser la révolution complète de cette section autour de l’axe Y




• On obtient alors la pièce (volumique) suivante

• Définir l’esquisse suivante sur le plan YZ s’appuyant sur le volume

• Pour extraire le profil jaune ci-dessus, utiliser la fonction Projection des lignes silhouettes 3D

• Sélectionner la surface extérieure puis le plan YZ, passer l’arc de cercle inférieure en élément de construction




• Réaliser une fois de plus la révolution complète de cette section autour de l’axe Y afin d’obtenir la pièce suivante

• Renommer cette révolution en Moyeu

• Définir, à présent, le Set Géométrique comme objet de travail

• On y définira l’ensemble de la géométrie surfacique d’une pale de l’hélice



Création des profils d’une aube

• Pour définir les profils d’une aube, on introduit un repère local s’appuyant sur une courbe et de direction l’axe de révolution de la pièce

• Créer un plan avec l’option Par une courbe plane et sélectionner le cercle suivant

• Définir ensuite un Point sur ce plan de coordonnées (H et V) nulles

• Renommer ce point en Origine Profil et cacher le plan



• Insérer un repère (Menu Déroulant Insertion -> Système d’axes)

• Définir le point Origine Profil comme Origine

• Faire un clic-droit sur la case Axe Z et choisir l’option Coordonnées

• Définir alors les coordonnées de l’axe Y soit le vecteur (0,1,0)

• Valider cette sélection et le repère

• Renommer celui-ci en Repère Profil




• Ouvrir l’atelier Generative Shape Design (GSD)

• Créer alors l’ensemble des points définis ci-dessous par leurs coordonnées dans le repère RepèreProfil (faire un double clic sur la fonction Point pour garder celle-ci active)


Bord Points X (mm) Y(mm) Z (mm)

Fuite 1 64 -46 65

Fuite 2 97 -62.5 54

Fuite 3 140 -78 39

Fuite 4 159 -81 35

Fuite 5 175 -78 35

Fuite 6 188 -68 37.5

Fuite 7 195 -45 43.2

Fuite 8 196 -27 48

Attaque 9 180 19 67

Attaque 10 161 45 80

Attaque 11 136 66 96

Attaque 12 87 74 129

Attaque 13 62 65 147

Attaque 14 39 54 155



• Faire passer une Spline (fonction Courbe) par les points appartenant au bord de fuite

• Créer une extrapolation cette spline avec pour extrémité le premier point de celle-ci et d’une longueur de 25 mm (pour permettre dans la suite de créer l’intersection avec le moyeu)




• Créer un Cylindre définissant le pas de l’hélice de base

• On considère ici une hélice de 15,5 pouces, le diamètre de base est défini comme étant égal à 70% du diamètre de l’hélice

• Choisir le point Origine Repère

• La direction Composant Z (actif)

• Le rayon est alors égal à 0.7*15,5in/2

• La limite 1 est de 125 mm

• La limite 2 est de -25 mm

Création des courbes de bases



• Créer l’intersection entre ce cylindre et le bord de fuite

• Définir une hélice associée à l’intrados de la pale (situé sur le cylindre de base) est ayant pour point de départ l’intersection créée précedemment

• Le pas de cette hélice est de 14 pouces et la longueur utile de 62,72mm (distance jusqu’au bord d’attaque)

• L’axe de l’hélice étant l’axe du cylindre




• Cacher le cylindre

• Dans le cadre de cette hélice, le profil est appelé Ogival


Troost

NACA

Ogival

• Il possède les caractéristiques suivantes :

• Il est plat sur l’intrados ce qui permet de la placer directement sur l’hélice

• L’ordonnée d’un point de l’extrados est donnée en fonction de sa position géodésique (fraction de longueur de la courbe)

• Le profil est symétrique par rapport à un axe perpendiculaire à l’intrados passant à 50% du profil de l’extrados



• Créer sur la courbe hélice les points en position géodésique selon la première colonne du tableau ci-dessous (de 2 à 98%)


%Emplanture

(Z mm)Profil à 70%

(Z mm)Extrémité(Z mm)

0 3 1.4 1.4

2 5 2.3 1.5

5 7.5 3.4 1.6

10 11 5 1.8

20 16 7.3 2.1

33 20 9.1 2.5

50 22 10 2.6

67 20 9.1 2.5

80 16 7.3 2.1

90 11 5 1.8

95 7.5 3.4 1.6

98 5 2.3 1.5

100 3 1.4 1.4



• Créer à présent des droites de direction z (positive) en chacun de ses points et de longueurscorrespondantes à la colonne Profil à 70% pour la position géodésique associée

• Faire ensuite passer une Spline par les extrémités de ces droits (dans l’ordre des positionsgéodésiques) pour obtenir l’extrados à 70%




• Créer l’extraction de la surface conique extérieure du moyeu

• Définir l’intersection de la courbe associée au bord de fuite et de cette surface

• Définir à partir de ce point, une hélice de 320 mm de pas et de hauteur 85,58 mm




• A partir du tableau précédent, définir les points en position géodésique, puis les droites associées selonla colonne liée au profil à l’emplanture

• Faire passer, dans l’ordre des positions géodésiques, une spline par leurs extrémités




• Faire de même sur le profil extrémité en définissant un cylindre de 15,5 pouces (limite 1 = 125mm etlimite 2 = -25 mm)

• Créer l’intersection entre le bord de fuite et ce cylindre

• Créer une hélice s’appuyant sur cette intersection, avec un pas de 320mm et de hauteur 14 mm

• Générer, comme précédemment, les points géodésiques sur cette hélice et les droites associées

• Faire passer la spline par leurs extrémités dans l’ordre des points géodésiques




• Cacher les droites créées pour les profils ainsi que les deux cylindres

• Définir une Spline telle que

• Le premier point correspond au dernier point de la spline associée au bord de fuite

• Passer par les points associés au bord d’attaque ainsi que les trois points (extrémités) des profilsextrémité, à 70% et à l’emplanture (côté extrados)

Création du bord d’attaque



• Découper les courbes de bord d’attaque et de fuite aux profil en hélice à l’emplanture et à l’extrémité

• Sur le profil découpé de bord d’attaque, faire passer sur les 4 premiers points n’appartenant pas auxhélices (en débutant par extrémité), des droites (direction l’axe de révolution) de longueurs 1.4mm

• Les droites des deux points restants seront de longueurs respectives 1.7mm et 2.1mm

• Faire passer une spline par les points des hélices et des droites ainsi créés sur l’extrados

Création du bord d’attaque



• Pour le bord de fuite (côté extrados) , définir également des droites (direction l’axe de révolution) delongueur 1.4mm sur les points hors hélices

• Faire passer une spline par les points des hélices (coté bord de fuite et extrados) et les extrémités deces droites

Création du bord de fuite



• Définir une surface multi-sections avec

• Pour sections (attention à l’orientation des courbes) :

• L’hélice d’emplanture

• L’hélice de base

• L’hélice d’extrémité

• Pour guides

• La spline découpée du bord d’attaque

• La spline découpée du bord de fuite

Création de l’intrados



• Définir une surface multi-sections avec

• Pour sections (attention à l’orientation des courbes) :

• La spline d’emplature (côté extrados)

• La spline de base (côté extrados)

• La spline d’extrémité (côté extrados)

• Pour guides

• La spline du bord d’attaque (côté extrados)

• La spline du bord de fuite (côté extrados)

• Cacher les entités lignes et points

Création de l’extrados



• Créer une ligne de raccord sur l’emplanture de l’aube du côté bord de fuite :

• Utiliser les profils pour déterminer les tangentes et imposer une tension de 2.5

Finition du contour de l’aube

• Faire de même sur le profil extrémité du côté bord de fuite avec les mêmes paramètres ainsique sur l’emplanture et l’extrémité du côté bord d’attaque



• Créer une surface multi-sections (côté bord de fuite) avec :

• Pour profils :

• Le raccord de l’emplanture

• Le raccord de l’extrémité

• Pour Guides

• L’arête de l’extrados

•L’arête de l’intrados (obtenue par utilisation de la fonction Limite )

• Créer une surface multi-sections (côté bord de fuite) avec :

• Pour profils :

• Le raccord de l’emplanture

• Le raccord de l’extrémité

• Pour Guides

• L’arête de l’extrados

• L’arête de l’intrados (obtenue par utilisation de la fonction Limite)




• On obtient les deux surfaces suivantes




• Créer une surface de raccord entre l’intrados et l’extrados à l’extrémité de l’aube


• Fermer les deux trous restants à l’aide de surfaces de remplissage (avec tangencerespectivement sur le bord d’attaque et le bord de fuite)



• Réaliser une surface de remplissage avec le profil complet à l’emplanture

Fermeture de la surface

• Cacher toutes les entités hors surfaces

• Créer un assemblage de l’ensemble des surfaces définissant l’aube

• Passer dans le module Part Design

• Créer un nouveau corps (Insertion-> Corps)

• Réaliser un remplissage (volumique) de l’assemblage de surfaces



• Si l’assemblage délimite une surface fermée, on obtient le volume englobé (cacher l’assemblagede surfaces si nécessaire)

• Le volume obtenu est placé dans l’objet de travail (le corps créé)

Création du volume de l’aube et réalisation de l’aube

• Réaliser une répétition circulaire de celui-ci (3 répétitions à 120°) autour de l’axe de révolutiondu moyeu

• Définir ce dernier comme corps principal

• Réaliser l’assemblage (opération booléenne) avec le corps principal (le moyeu)



Réalisation de l’hélice

• Réaliser un congé de raccordement de 5mm à l’emplanture de chaque aube





Conception d’une bouteille d’adoucissantD’après Mr Leleu – ENSAM Lille


Bouteille d’adoucissant

• Les principes étant maintenant connus, on désire concevoir une bouteille d’adoucissant à partir de vues en plan

• Pour cela, il est nécessaire de placer dans cet environnement 3D les différentes vues à l’échelle de celles-ci

Objectifs

D’après M. CouillerotENSAM Cluny


• Créer un nouveau produit

• Ouvrir l’atelier Sketch Tracer (module Forme)

• Se placer en vue de face et activer le mode de rendu Réaliste avec textures

• Créer une nouvelle vue immersive

• Ouvrir le fichier Flacon.jpg et passer en mode vue cylindrique

Module Sketch Tracer



• Placer alors l’origine du repère proposé telle que sur la figure suivante (dans l’axe vertical de la cote de 45mm)




• Positionner l’extrémité du repère verticale jusqu’au plan de la bouteille situé (théoriquement) à 240 mm du fond de la bouteille



Imposer (double-clic sur la cote),une distance de 240 mm (pourfixer l’échelle)

• Valider cette vue en cliquant sur OK


• Passer en vue dessus et importer de nouveau cette image

• Placer le repère de la manière suivante (centre du bouchon) et imposer la longueur de 75mm



• Valider et passer sur la vue de droite

• Importer une fois de plus l’image


• Faites tourner de 90° le repère et imposer la hauteur du corps de bouteille à 240 mm



• Valider et vérifier le positionnement de ces vues dans l’espace 3D


• Faites tourner de 90° le repère et imposer la hauteur du corps de bouteille à 240 mm



• Il est alors possible de déplacer les vues (clic sur la vue) puis déplacement sur les vecteurs demanipulations


• Créer une nouvelle pièce dans le contexte du produit (bouton droit sur la branche du produit) puis Composants->Nouvelle pièce

• Une pièce est alors créée dans le contexte du produit. Renommer celle-ci et son instance (bouteille et bouteille.1)

• Si les vues planes n’ont pas été déplacées, le repère se trouve à l’intersection de celles-ci

Création des entités de la bouteille



• Se placer dans le contexte de cette pièce (double-clic sur celle-ci) de manière à placer sa branche enbleu

• Passer dans l’atelier Generative Shape Design

• La bouteille étant symétrique, on ne modélisera que la moitié de celle-ci en considérant le plan YZcomme plan de symétrie

• Pour cela, il sera nécessaire que toutes les surfaces bordant le plan de symétrie doivent êtreperpendiculaire à celui-ci (sinon profil de continuité G0 : points anguleux)

• Insérer un Set Géométrique (insertion->Set Géométrique)

• Cacher les vues de droite et de dessus

• Créer les deux splines (indépendantes) suivantes sur le plan YZ

• Penser à imposer que l’une des extrémités se trouve coïncidente avec l’axe Y et que l’autre se situe àune distance de 240 mm selon l’axe Z

• ATTENTION : Même si dans le cas des splines, l’effet de la position et des poids associés aux pointsde contrôles est moins important que dans le cas des courbes de Béziers, il n’est pas nécessaire d’utiliserun nombre très important de points pour définir les courbes (5 points suffisent)





• Définir ensuite les points milieux entre les extrémitésdes deux courbes (en haut et en bas) par utilisation del’option Entre de la fonction point

• Créer ensuite un plan parallèle au plan XY et situé sur lepoint milieu créer à 240 mm du fond




• Créer deux cercles distincts avec l’option Centre-Rayon en choisissant le point milieu et uneextrémité et comme support soit le plan XY dans le cas du fond et plan parallèle pour le dessus

• Créer ensuite une surface multi-sections avec

• Pour profils : les deux arcs de cercle

• Pour guides : les deux splines




• Renommer cette surface en BouteilleCylindre

• Cacher l’ensemble des entités visibles (sauf le repère)

• Se placer dans la vue de dessous et faire apparaître la vue en plan associée

• Créer une esquisse sur le plan XY




• Réaliser une spline permettant de représenter le profil suivant

• Réaliser une nouvelle esquisse sur le plan xz et créer la spline du profil suivant




• Créer une surface de balayage avec pour paramètres


Sous-type : Avec Surface de référence

Profil Courbe Guide

• Cacher les deux vues en plan, ainsi que les deux splines

• Afficher la surface BouteilleCylindre



• Réaliser le découpage assemblé (relimitation) des deux surfaces puis définir un congé deraccordement (au lieu du découpage) de 5 mm




• Cacher la surface obtenue

• Faire apparaître la vue en plan de la vue de face et créer l’esquisse suivante sur plan YZ




• Créer un plan normal à une courbe (définir le point à la volée par bouton droit -> Créer le point)

• Définir ensuite une spline sur ce plan telle que le point extrémité inférieur soit coïncident avec leprofil fermé précédent et tel que la tangente soit perpendiculaire au plan (créer une droite deconstruction et imposer à la spline d’y être tangente)

• Pour définir le point de départ de la spline, utiliser la fonction Intersection des éléments 3Dentre le plan et la courbe fermée (vérifier que cette spline traverse la surface de la bouteille)




• Créer un balayage avec surface de référence


Profil

Courbe Guide



• Réaliser le découpage assemblé de cette surface avec la surface précédente puis créer un congéd’arête de 6 mm sur le contour situé à l’intersection de ces deux surfaces




• Créer une esquisse sur le plan YZ

• Faire apparaître le point associé au centre du cercle de fond

• Faire passer une droite verticale passant par ce point (définition de la droite de symétrie duprofil)

• Créer alors les point suivants (dont le point situé à 4 mm du fond et situé sur l’axe de symétrie)

• Ne pas oublier les coïncidences des points extrêmes sur la surfaces et les symétries


Ne pas oublier ces deux droites



• Sortir du mode esquisse et faire passer une spline par les 7 points et ne pas oublier de définir les4 tangentes le long des droites créées


• Cacher alors l’esquisse définissant les points et les droites tangentes



• Réaliser l’extrusion de 20 mm de ce profil dans la direction des X négatifs (ceci permetd’imposer par la suite une perpendicularité du fond le long du plan de symétrie)


• Cacher la courbe spline



• Réaliser une surface de remplissage le long des profils des surfaces délimitant le fond et imposerune tangence (support) à l’extrusion précédemment réalisée pour l’arête correspondante


• Cacher la surface d’extrusion



• Le fond de la bouteille possède un bombage pour une meilleure assise de la bouteille

• Créer un plan décalé du plan YZ dans la direction X de 50 mm

• Définir sur celui-ci l’esquisse suivante




• Créer une projection de cette esquisse dans la direction X sur la surface de la bouteille


• Cacher l’esquisse

• Créer sur le plan décalé un point de coordonnées H=15mm et V=5mm

• Projeter ce point sur la surface (direction X)



• Créer un bombage avec la fonction correspondante (barre d’outils surfaces optimisées)

• Définir les paramètres suivants


• Cacher tous les éléments visibles sauf la surface et le repère



• Créer un bombage avec la fonction correspondante (barre d’outils surfaces optimisées)

• Définir les paramètres suivants


• Cacher tous les éléments visibles sauf la surface et le repère



• Assembler le fond et le corps de bouteille puis réaliser un congé d’arête sur le contour du fond de3 mm sauf sur l’arête située sur le plan de symétrie

• Réaliser ensuite la symétrie de la surface complète par rapport au plan YZ et assembler ces deuxsurfaces




• Réaliser une surface de remplissage sur le dessus de la bouteille et assembler ces deux surfaces

• Réaliser un cylindre qui s’appuie sur le point associé au centre de demi-cercle du haut, dedirection Z, de rayon 13mm, limite 1 = 20 mm et limite 2 = 5 mm

• Créer un découpage assemblé (relimitation de la bouteille et du goulot de la bouteille)



DMU Product Engineering Optimizer

Optimisation de Produits

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DMU Product Engineering Optimizer


Module Product Engineering Optimizer

• Imposer de nouveau Hauteur = 32 mm

• Nous allons maintenant chercher à trouver pour quelle valeur de la hauteur, on peut obtenir un volume d’eau de 51 cl (pour avoir un volume légèrement supérieur à 1/2l)

• Ceci est un processus d’optimisation avec recherche d’une valeur objectif

• On doit alors passer dans le module Product Engineering Optimizer

• Pour cela faire Démarrer -> Gestion des connaissances -> Product Engineering Optimizer

• Définir un processus d’optimisation en choisissant la fonction optimisation

Optimisation de la bouteille



• Type d’optimisation : Valeur objectif

• Paramètre à optimiser -> Sélectionner VolumeContenant

• Valeur objectif : 5,1e-4 m3 (valeur à atteindre)

• Paramètres libres -> Modifier la liste

• Filtre par type -> Paramètres renommés

• Double-Clic sur Hauteur et valider

• Algorithme : Recuit Simulé

• Décocher Sauvegarder les données

• Lancer l’optimisation (sans mise à jour de la visualisation)

• Suivre l’évolution jusqu’à convergence

• Une fois la convergence obtenue, faire appliquer puis OK

• Quelle est la longueur obtenue ?

Optimisation de la bouteille



Optimisation de la bouteille – Résultat obtenu


Module Photo Studio

Rendu réaliste de la bouteille de 33cl – Photo Studio

Ouvrir le projet RenduBouteille.CATProduct

Documents

Conception Surfacique Generative Shape Designsebastien.thibaud.free.fr/_Logiciels/CATIA/Ressources... · · 2011-12-17Sébastien Thibaud –CATIA V5 –Volumique –Novembre 2009