CATIA中曲面外形分析

1、曲面外形分析CATIA 提供了豐富的曲面外形分析功能對曲面進行分析，包括反射線，高亮分析、面上曲率分析、斑馬線分析等功能。本文將對上述各項分析功能進行介紹。1 反射線反射線（Reflection Line），通過建立一組平行的直線，用這組直線模擬霓虹燈，將光線照射到曲面上，形成一系列的反射線，由此分析曲面的形狀。首先需要選擇要進行分析的曲面。接著在【Shape Analysis（外形分析）】工具欄中選擇【反射線】功能，彈出【Reflection Lines】對話框。在對話框中，Neons欄目可以設置反射線的密度及數(shù)量。在輸入欄中設定反射線的數(shù)量，在輸入欄中設定反射線的間距。單擊對話框中的按鈕，

2、可以將指南針移動到曲面上方。如圖1所示。圖1在Eye欄目中列出了反射線的入射角度。屏幕視角，以屏幕垂直的方向將光線投射到曲面上，旋轉曲面，可以觀察到反射線的變化，如圖2所示是兩個不同視角的反射線。圖2指南針方向，以指南針的方向作為入射光線的方向，調整指南針的方向，可以改變反射線，如圖3所示。圖3在反射直線上單擊右鍵，彈出如圖4所示的菜單，選擇Keep this reflection line可以將當前所選擇的直線在曲面上的所有反射線保留成為曲線，如圖5所示。選擇Keep all reflection lines可以將所有反射線保留。圖4圖52 拐點曲線拐點曲線（Inflection line）

3、，可以江曲面上曲率為0的點連接成曲線。拐點曲線兩側的曲率方向相反。在【Shape modification（外形修改）】工具欄中選擇拐點曲線功能，彈出如圖6所示的對話框。首先需要選擇要進行分析的曲面，曲面顯示的拐點曲線，如圖6所示。圖6有兩種方法可以建立拐點曲線。：用指南針的底平面切割曲面，在形成的交線上分析曲線的拐點，形成的該點連成拐點曲線。旋轉指南針，可以形成不同的拐點曲線。如圖7所示，是指南針在不同方向所產(chǎn)生的拐點曲線。：按照曲面的參數(shù)方向，建立拐點曲線，如圖8所示。這種方式建立的拐點曲線是唯一的。圖7圖83 高亮分析高亮分析（Highlight Lines Analysis），可以在曲

4、面上建立一系列曲線，這些曲線是曲面的法向或者切向與指南針方向保持一定角度。在【Shape Analysis（外形分析）】工具欄中的高亮分析功能，彈出如圖9所示的對話框。圖9選擇需要分析的曲面后，指南針移動到曲面上，并出現(xiàn)高亮線，如圖10所示。圖10高亮分析有兩種方法。（相切），曲面的切向與指南針的方向所成的角度為某一角度的曲線。旋轉指南針，可以建立不同的高亮曲線。如圖11所示是兩個不同指南針方向的高亮曲線。（法向），曲面的法向與指南針的方向所成的角度為某一角度的曲線。如圖1-509所示是指南針在不同方向的高亮曲線圖圖11圖12在Angle pitch（角度步距）輸入欄中設定需要指定的角度。設定

5、的角度值越小，建立的高亮曲線就越密集。如圖13所示，左圖設定的角度值為5，右圖設定的角度值為30。在高亮曲線上單擊右鍵，彈出如圖14所示的菜單，選擇Keep this highlight line（保留這條高亮線），可以將當前的高亮曲線轉換為真正的曲線，選擇Keep all highlight lines（保留所有的高亮線）可以將所有的高亮曲線轉換曲線圖13圖144 面上曲率分析面上曲率分析（Surfacic Curvature Analysis），是在曲面上分析曲率的分布情況。曲率分析需要在【材料模式】下才能起作用。在【Shape Analysis（外形分析）】工具欄中選擇【面上曲率分析】，

6、彈出如圖15所示的對話框。圖15選擇需要進行分析的曲面，出現(xiàn)分析預覽，可以在色帶顯示對話框中編輯調整顏色顯示，如圖16所示，曲面上不同的顏色代表了不同的曲率分布。圖16在Type（類型）下拉框中列出了曲面分析的5種方式：o Maximum：最大曲率。曲面在一點具有一條法線，通過該法線的平面有無數(shù)多個，每一個平面與曲面有一條交線，所有的交線在該點處的曲率的絕對值的最大值就是曲面在該點的最大曲率。最大曲率可正可負。o Minimum：最小曲率。按照制作Maximum的方法求取曲面上一點的所有曲率，其中的絕對值最小的是曲面在該點的最小曲率。最小曲率可正可負。o Gaussian：高斯曲率。其數(shù)值按照

7、下述公式求得：，其中G表示高斯曲率，Max表示最大曲率，Min表示最小曲率，Sgn是符號函數(shù)，如果變量為負，那么Sgn的值為-1，如果變量為非負，Sgn值為1。o Limited：是用一個曲率半徑的數(shù)值為邊界，將曲面上的曲率劃分為兩部分。需要在Analysis Options中設置曲率半徑的數(shù)值。如圖17所示。o Inflection Area：如果最大曲率和最小曲率的方向（符號）相同，那么該區(qū)域顯示為綠色，如果相反，顯示為藍色。圖175 斑馬線分析斑馬線分析（Isophotes Mapping analysis），可以用等距離的黑色條紋，觀察條紋在曲面上的反射情況，從而分析曲面的狀態(tài)及品質。這種分析同樣需要在【材料模式】下進行。在【Shape Analysis（外形分析）】工具欄中選擇斑馬線分析工具欄，彈出如圖18所示的對話框。圖18選擇需要分析的曲面，在曲面上出現(xiàn)斑馬線。在Mapping Type（映射類型）中列出了兩種映象的模式，圓柱方式，如圖19所示，圓球方式，如圖20所示。圖19 圖20在對話框中按下按鈕，可以對當前窗口中的所有曲面進行分析。按下按鈕，可以以指南針的方