Как сделать ровную спираль

Добавил пользователь Евгений Кузнецов
Обновлено: 05.10.2024

Сделай из бумаги прямоугольный треугольник, один из катетов которого будет высота твоей трубы. Длина второго катета должна быть кратна длине окружности (точный размер - в зависимости от того, насколько крутая нужна спираль). Постепенно, начиная снизу, наматывай этот треугольник и обрисовывай по гипотенузе.


Ответы

fit (36) 5 (3890) 2 15 40 9 лет


Wolfsangel 6 (17779) 2 4 14 9 лет

Малярным скотчем обмотай, закрась с баллончика, высохнет - сними скотч. Правда его надо ровно наматывать, зато если криво пошло, взял и перемотал.


Похожие вопросы

Просто надо трубы по-шире поставить, чтоб не застривало ничего.

А если серьёзно, то на мой взгляд, трос самое то.
Не доверяю я всяким "тиретам" и прочим штуковинам.

отношения в которых отсутствуют минимумы и максимумы эмоциональной состовляющей - а т.е. отсутсвие немотивированных ссор или всплесков восторженности :)

Рассмотрим как можно сделать спираль в SolidWorks и какие операции можно проводить используя инструмент Геликод и спираль.

Видеокурс по этой теме

Всеобъемлющий видеокурс направленный на максимально полное освоение и профессиональное применение инструментов и приемов конструирования в программном комплексе SOLIDWORKS. Обучение на примере создания цифровых прототипов сложных изделий и сборок, разбор…

Спираль по траектории

Запустим SolidWorks и создадим новый документ Деталь.

Спираль в SOLIDWORKS 01

Построим эскиз на плоскости Спереди.

Спираль в SOLIDWORKS 02

Чертим окружность с диаметром 5 мм и расстоянием от центра координат 50 мм.

Спираль в SOLIDWORKS 03

Выходим из эскиза и создаем еще один эскиз на этой же плоскости.

Спираль в SOLIDWORKS 04

От центра координат, чертим вертикальную линию с высотой в 100 мм. Нажимаем ОК и выходим из эскиза.

Спираль в SOLIDWORKS 05

Спираль в SOLIDWORKS 06

Итого имеем два эскиза на плоскости Спереди. Во вкладке Элементы нажимаем на Бобышка/основание по траектории. Построим спираль по траектории.

Спираль в SOLIDWORKS 07

На панели параметров для синей области указываем Эскиз 1 который будет являться сечением для спирали, а для красной области выбираем Эскиз 2, который будет как центр вращением траектории спирали.

Далее открываем вкладку Параметры>Указать величину скручивания и в Контроль скручивания выбираем Вращения (указываем значение 10). То есть задавая эти параметры, мы неким образом накладываем массив по спирали. При этом можем видеть как предварительно будет выглядеть спираль. Нажимаем ОК.

Спираль в SOLIDWORKS 08

Спираль по траектории готова. Таким образом мы построили пружину.

Спираль в SOLIDWORKS 09

Построение логарифмической спирали

Рассмотрим как можно построить так называемую спираль Архимеда в SolidWorks.

Откроем новый документ и создадим Эскиз на плоскости Спереди.

Спираль в SOLIDWORKS 10

Строим обычную окружность и выходим из эскиза.

Спираль в SOLIDWORKS 11

Переходим во вкладку Элементы > Кривые > Геликоид и спираль.

Спираль в SOLIDWORKS 12

Кликаем на построенную окружность и в панели параметров указываем нужные параметры для построения логарифмической спирали (Шаг, количество оборотов, угол, направление по стрелке). Нажимаем ОК.

Спираль в SOLIDWORKS 13

Спираль Архимеда готова! Если указать для нее сечение, как в предыдущем блоке и построить эскиз, можно создать так же основание по траектории и получим твердотельную спираль.

Спираль в SOLIDWORKS 14

С использованием инструментов Основание по траектории и Геликоид и спираль, в SolidWorks можно создавать на первый взгляд сложные, но на практике простые и разнообразные вещи.

Автор: Ольга Максимчук (Princypessa). Дата публикации: 13 июля 2020 . Категория: Уроки рисования в фотошопе.

Сегодня мы будем рисовать абстрактную спираль.

Такой фон можно использовать при создании визиток, плакатов, рекламных баннеров и т.п., а также он хорошо подойдет в качестве обоев рабочего стола компьютера.

При выполнении урока будут использованы стандартные фильтры и инструменты программы.

Сначала мы создадим новый документ и зальем фоновый слой черным цветом.

Затем применим фильтры Блик, Волна, Размытие по Гауссу, Зигзаг и Скручивание.

Далее мы при помощи инструмента Кисть нарисуем цветовые пятна разных оттенков.

В завершение урока "Как сделать спираль в фотошопе" мы размоем слой с пятнами, изменим режим наложения слоя, чтобы придать цвет картинке и продублируем слой.

Как сделать спираль в фотошопе

Создаем в фотошоп (Ctrl+N) новый документ с параметрами, как на рисунке ниже.

1

2

3

6

6

6

Переходим в меню Фильтр-Рендеринг-Блик и вводим настройки, как на рисунке ниже.

9

9

9

Переходим в меню Фильтр-Искажение-Волна и в окне фильтра меняем настройки на следующие.

12

12

12

14

14

17

17

17

19

19

20

21

22

25

25

25

27

27

30

30

30

32

32

36

36

36

36

38

38

40

40

42

42

Вот мы и нарисовали абстрактную спираль. Урок "Как сделать спираль в фотошопе" завершен.

Author Image

Спирали Архимеда широко используются при построении геометрий для катушек индуктивности, спиральных теплообменников и микрогидродинамических устройств. В этой заметке мы покажем, как построить спираль Архимеда, используя аналитические выражения и их производные для задания необходимых кривых. Сначала мы создадим двухмерную геометрию, а затем, задав нужную толщину, преобразуем её в трёхмерную с помощью операции Extrude (Вытягивание).

Что такое спираль Архимеда?

Широко распространённые в природе спирали или завитки используются во многих инженерных конструкциях. Например, в электротехнике и электронике с помощью проводников спиралевидной формы наматывают катушки индуктивности или проектируют геликоидные антенны. В машиностроении спирали используются при проектировании пружин, косозубых цилиндрических передач или даже механизмов часов, один из которых изображён ниже.

Рисунок механизма часов, в котором используется спираль Архимеда.


Пример спирали Архимеда, которая используется в часовом механизме. Изображение представлено Greubel Forsey. Доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 из Wikimedia Commons.

В данной статье мы разберём только один вид спирали, а именно, спираль Архимеда, которая изображена в механизме выше. Спираль Архимеда – это особый вид спирали с постоянным расстоянием между витками. Благодаря этому свойству она широко распространена при проектировании катушек и пружин.

Уравнение спирали Архимеда в полярной системе координат записывается, как:

где a и b — параметры, определяющие начальный радиус спирали и расстояние между витками, которое равно 2 \pi b . Обратите внимание, что спираль Архимеда также иногда называют арифметической спиралью. Это имя связывают с арифметической зависимостью расстояния от начала кривой до точек спирали, находящихся на одной радиальной линии.

Задание параметризированной геометрии спирали Архимеда

Теперь, когда вы уже знаете, что такое спираль Архимеда, давайте приступим к параметризации и созданию геометрии в COMSOL Multiphysics.

На рисунке изображена схема с характерными координатами спирали Архимеда.


Спираль Архимеда может быть задана как в полярных, так и в декартовых координатах.

Для начала необходимо преобразовать уравнение спирали из полярной системы координат в декартову и выразить каждое уравнение в параметрической форме:

После преобразования уравнения спирали в параметрической форме в декартовой системе координат примут вид:

В COMSOL Multiphysics необходимо определить набор параметров, с помощью которых будем задавать геометрию спирали. В нашем случае — это начальный и конечный радиусы спирали a_ и a_ , соответственно, и количество витков n . Показатель роста спирали b находится, как:

Также необходимо определить начальный и конечный углы спирали — theta_0 и theta_f , соответственно. Давайте с них и начнём — theta_0=0 и theta_f=2 \pi n . Исходя из заданной информации, определяем параметры для построения геометрии спирали.

На скриншоте изображены геометрические параметры спирали.


Параметры, которые используются для построения геометрии спирали.

Начнём наше построение, выбрав трёхмерную задачу (3D Component) и создадим Work Plane (Рабочую плоскость) в разделе Geometry (Геометрия). В геометрии для Work Plane добавляем Parametric Curve (Параметрическую кривую) и записываем параметрические уравнения, описанные выше, чтобы задать двухмерную геометрию спирали Архимеда. Данные уравнения можно сразу вписать в соответствующие поля во вкладке Expression либо сначала можно задать каждое уравнение отдельной Аналитической функцией (Analytic function):

Задание выражения с помощью аналитической функции.


Выражение для X-компоненты уравнения спирали Архимеда, заданное аналитической функцией.

Аналитическая функция затем может использоваться в качестве выражения в узле Parametric Curve. Во вкладке Parameter задаём параметр s от начального угла, theta_0 , до его конечного значения, theta_f=2 \pi n .

Настройки Parametric Curve.


Настройки для Parametric Curve (Параметрической кривой).

До этого момента параметрами нашей кривой были начальный ( a_ ) и конечный ( a_ ) радиусы и количество витков n . Теперь мы хотим добавить ещё один – толщину спирали.

Ещё раз напомним главное свойство спирали — расстояние между витками постоянно и равно 2 \pi b . Что эквивалентно \frac-a_> . Чтобы добавить толщину в наши уравнения, представляем расстояние между витками суммой толщины спирали и зазора thick+gap .

На рисунке показана толщина спирали и параметры зазора.


Расстояние между витками определяется толщиной спирали и величиной зазора.

Чтобы ввести параметр толщины и сохранить постоянное расстояние между витками, последнее перепишем, как:

После этого выражаем показатель роста спирали через толщину:

Также нужно выразить конечный угол спирали через начальный угол и конечный радиус:

Хотите задать отличный от нуля начальный угол спирали? Если так, то его надо будет добавить в выражение для определения конечного угла: theta_f=\frac-a_>+theta_0 .

Дублирование кривой спирали дважды со смещением на -\frac и +\frac по отношению к начальной кривой позволяет построить спираль заданной толщины. Чтобы правильно расположить внутреннюю и внешнюю спирали, необходимо убедиться, что начала данных кривых перпендикулярны линии, на которой расположены их начальные точки. Это можно сделать, домножив расстояние смещения \pm\frac на единичный вектор, расположенный по нормали к начальной кривой спирали. Уравнения векторов нормали в параметрическом виде:

где s — это параметр, используемый в узле Parametric Curve. Чтобы получить нормированные единичные вектора, необходимо эти выражения разделить на длину нормали:

Обновленные параметрические уравнения спирали Архимеда со смещением:

Записывать такие длинные выражения довольно неудобно, поэтому введём следующие обозначения:

где N_x и N_y определяются аналитическими функциями в COMSOL Multiphysics, аналогично X_ и Y_ в первом примере. Внутри функции используется оператор производной, d(f(x),x) , как показано на скриншоте ниже.

Примеры использования оператора производной в аналитической функции.


Примеры оператора производной, который используется в аналитической функции

Функции X_ , Y_ , N_x , и N_y могут быть использованы в выражениях для задания параметрической кривой, как с одной стороны:

Уравнения одной из параметрических кривых.


Выражения для второй смещённой параметрической кривой.

Чтобы соединить концы, добавим ещё две параметрические кривые, используя незначительные изменения уравнений выше. Для кривой, которая будет соединять спираль в центре, необходимо задать X_ , Y_ , N_x , и N_y для начального значения угла, theta. Для кривой, которая будет соединять концы, необходимо задать конечное значение theta. Исходя из этого, уравнения кривой в центре:

Уравнения кривой на конце:

В этих уравнениях параметр s изменяется от -1 до 1, как показано на скриншоте ниже.

Уравнения параметрической кривой, соединяющей концы спирали.


Уравнения кривой, соединяющей спираль в центре.

В итоге, мы имеем пять кривых, которые определяют осевую линию спирали и её четыре стороны. Осевую линию можно отключить (функция disable) или даже удалить, так как она не является необходимой. Добавив узел Convert to Solid, создаём единый геометрический объект. Последним шагом является вытягивание данного профиля с помощью операции Extrude и создание трёхмерного объекта.

На скриншоте изображена геометрическая последовательность и трёхмерная геометрия спирали.


Полная геометрическая последовательность и вытянутая (экструдированная) трёхмерная геометрия спирали.

Краткие выводы по моделированию спирали Архимеда в COMSOL Multiphysics

В данной заметке мы разобрали основные шаги по созданию параметрической спирали Архимеда. С помощью данной модели вы можете сами экспериментировать с различными значениями параметров, а также попробовать решить с использованием данной параметризации оптимизационную задачу. Надеемся, что данная статья оказалась полезной и вы будете применять данную технику в своих последующих моделях.

Читайте также: