07/12/2011

Universidad Austral de Chile Facultad de Ciencias de la Ingeniera Instituto de Ciencias Navales y Martimas

Modulo Maxsurf 15.1

Miguel Valdeavellano Delgado miguelvaldeavellano@uach.cl

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TemarioMaxsurf Qu es una NURBS? (acrnimo ingls de la expresin Non Uniform Rational B-Splines) es un modelo matemtico muy utilizado en ingeniera para generar y representar curvas y superficies. Introduccin de mens y submensFile Curves Edit View Surfaces Display Markers Controls Data Window

Ejemplo PrcticoDiseo de un casco simple haciendo uso de mens y submens

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Introduccin a Maxsurf Las superficies estn definidas por la ubicacin de una red de puntos de control. El movimiento de estos puntos permite manipular la superficie. Qu es una NURBS La analoga de la vareta y los resortes Si se mueven algunos puntos de la vareta la rigidez propia va crear una curva suave.

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Introduccin a Maxsurf Para generar las curvas, Maxsurf usa la ecuacin matemtica B-spline, que como las varetas, definen la curva mediante la posicin de los puntos extremos y de los puntos de control y la rigidez (stiffness) de la curva. Los puntos de control (PC) se pueden imaginar como resortes adheridos a la curva y cuando se mueven, la rigidez de la curva y la de los resortes, le dan una forma suave a la curva.

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Introduccin a Maxsurf Extrapolable de 2D a 3D con una red de PC, que definen una superficie. La red est formada por filas y columnas, con 4 bordes y 4 esquinas. No existe limite en el numero de filas ni de columnas, pero es recomendable utilizar la menor cantidad de posible La superficie puede tener diferente rigidez en el sentido de las filas o columnas

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Introduccin a Maxsurf El efecto de un PC sobre la superficie va a depender si es que es esquina, borde o interno Esquina: la superficie est definida en el mismo lugar que el punto de control Borde: definen el borde correspondiente de la superficie. Internos: los puntos internos de la superficie pueden estar influenciados por todos los puntos de control de la red.

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Interfaz de MaxsurfBOTONES DE COMANDO

ASSEMBLY

VENTANA GRAFICAS

PROPERTIES

7 BARRA ESTADO

Introduccin de mens y submens File: comandos bsicos de manejo de archivos. New Design (ctrl+N) Open Design (ctrl+O) Close Design Save (ctrl+S) Save As Import Export Page setup Print (ctrl+p) Load Library Exit

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Introduccin de mens y submens EDIT Undo (Ctrl+Z) Redo (Ctrl+Y) Cut (Ctrl+X) Copy (Ctrl+C) Paste (Ctrl+V) Select Fill Down (Ctrl+D) Fill right (Ctrl+R) Preferences

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Introduccin de mens y submens View Zoom (Ctrl+E) Shrink Pan (Ctrl+W) Home View (Ctrl+h) Rotate (Ctrl+O) Set Home View Colours and Lines Font Toolbars Assembly F2 Properties Status Bar

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Introduccin de mens y submens Markers: Son puntos de referencia, no influyen en los clculos de la superficie. Add, delete Mkr aade y borra Markers Generate Design Grid from Mks Group Mks by stations Sort Marker Stations Re-order Selected Mks Auto Re-order Selected Mks. Invert Mk Ordering Delete duplicate mks Snap control point to mk Fit Edge to markers Smooth Interior Controls Fit Surface to Markers Compact Marker Points Generate TriMesh Surf from Mks Delete TriMesh Surf. Measure Surface Error Marker Properties

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Introduccin de mens y submens Controls, opciones para modificar los PC. Move, size, rotate permite mover escalar o rotar un grupo de PC Align, permite alinear diversos grupos de PC Group, ungroup, agrupa o desgrupa un conjunto de PC Bond Edges, permite unir 2 superficies Mask, ocultar PC no seleccionados. Control Properties Advanced

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Introduccin de mens y submens Curves, permite administrar opciones de curvas Add Curve, crea curvas Data Points, Control Points Linear, Circle

Delete curve, borra curvas Add Data Point, control Point Duplicate, Move, Size, Fit, Rotate, Reverse Curve, opciones de edicin Break, Join une y separa curvas Fit, ajusta la curva a otros elementos Visibility Locking Curve Properties

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Introduccin de mens y submens Surfaces, permite administrar opciones de superficies Add Shape, crea formas bsicas Add Surface, crea superficies Delete, Duplicate Surfaces Move, Size, Flip, Rotate, Align, Offset, Split, Join surfaces Skin Curves, Sweep Surface, Create 4 sided Patch, Extrude Surface, Surface of Revolution, Approximate Surf to Markers. Visibility Locking Appearance Surf. Properties Start Trimming, Trim, Untrim

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Introduccin de mens y submens Display, da opciones de visualizacin de elementos. Net, opciones de visualizacin de red de PC. Half, Muestra o apaga la superficie completa en caso de simetra Compress, el eje vertical y transversal son mostrados con una escala de 4. Curvature, muestra las porcupines, o indicadores de curvatura Trimming, da la opcion de utilizar superfices recortadas. Precision, vara la precisin de calculo y visualizacion de sup.

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Introduccin de mens y submens Display Drawing Settings (F5) Outside Arrows Ruling Lines Markers Curves Background Design Grid Contours Render Animate

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Introduccin de mens y submens Data Units Coefficients Design Grid Inclined section Frame of Reference and zero point Vessel Tipe Girth Calculate Offsets Go to, Go to Previous, Go to Next Offset Calculate Areas Calculate Hydrostatics Solve Calculations Parametric Transformation

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Introduccin de mens y submens Window, permite administrar la visualizacin de ventanas. Cascade Tile Horizontal Tile Vertical Arrange Icons Restore Default Layout

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Introduccin de mens y submens Window, permite administrar la visualizacin de ventanas. Cascade Tile Horizontal Tile Vertical Arrange Icons Restore Default Layout

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Ejemplos Prcticos del uso de algunos comandos. Generacin de un casco con las siguientes Medidas Eslora total (L) : Eslora en Flotacin (Lwl): Manga (B): Puntal (D): Coef Bloque (Cb): 42 m. 38 m. 14 m. 8 m. 0,65

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Ejemplo Practico con el diseo de un Casco simple1. Primero se debe cerrar diseo existente si existe mediante File|Close. Ahora creamos un nuevo diseo al seleccionar File|New Design. 2. Vamos a Data|Units, y seleccionar meters para las unidades de longitud y toneladas para peso. 3. Ir a Surfaces |Add Surface menu. Seleccionar superficie Default. 4. Revisar si se est en una ventana de diseo y elija File | Save Design As; indicando el nombre del archivo y donde desea que se guarde. 5. En la ventana de Perspectiva, usted debe tener algo como esto

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Ejemplo Practico con el diseo de un Casco simple6. Ahora hacemos la superficie de aproximadamente el tamao correcto para el diseo. Esto se hace con el comando Surface | Size Surfaces. Coloque un tilde al lado de Default (debe ser la nica superficie en la lista). A continuacin, escriba los valores en la Eslora, manga y puntal (42m, 14m y 8m respectivamente). Dejar todo lo dems sin marcar. Y Guardar presionando

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Ejemplo Practico con el diseo de un Casco simple6. Fijamos el punto cero y el marco de referencia (Frame of reference), seleccionamos Aft Perp y pinchamos en Set to DWL en las dos perpendiculares. Seleccionamos Baseline, y pinchamos en Find Base. El sistema de coordenadas de Maxsurf considera lo siguiente,+Proa +Estribor +Hacia arriba - Popa - Babor - Abajo

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Ejemplo Practico con el diseo de un Casco simple7. Aadimos arrufo al casco levantando el punto de control en la ventana de perfil. Recordar que slo hay un punto de control aqu, as que se puede seleccionar con un slo clic y arrastrandolo a su posicin final:

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Ejemplo Practico con el diseo de un Casco simple8. Ahora movemos la zona de roda un poco hacia atras. Recuerde que hay dos puntos aqu as que seleccione los dos arrastrando un cuadro sobre ellos. Luego haga clic en los puntos de control seleccionados para su traslado:

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Ejemplo Practico con el diseo de un Casco simple9. Ahora ajustamos la forma en la vista horizontal, por lo que cambiamos a Plan View. En primer lugar vamos a cerrar la roda, arrastrando todos los puntos de control hacia la cruja. Si se mantiene presionada la tecla Shift mientras se arrastran, slo se movern en la direccin vertical u horizontal.

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Ejemplo Practico con el diseo de un Casco simple10. Ahora cerramos la popa un poco. Recordar que hay dos puntos aqu, arrastramos un cuadro sobre los puntos de control para seleccionar los y los trasladan a la lnea central, un poco!

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Ejemplo Practico con el diseo de un Casco simple11. Ahora vamos a aadir filas y columnas de puntos de control para aumentar el control de la superficie. En la vista Body Plan, agregar una fila entre las filas del medio y superior seleccionando Control Points|Add Row, y haciendo click en el lugar en que se quiere ubicar la fila nueva.

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Ejemplo Practico con el diseo de un Casco simple12. Columnas de puntos de control pueden aadir ya sea en las vistas horizontal o longitudinal, casi de la misma forma en que se aaden lneas. Ir a Control Points | Add Column y hacer clic en la posicin deseada de la nueva columna. Si la superficie se distorsiona de forma inesperada, deshacer el movimiento (undo) y tratar de aadir la columna en el borde inferior. Aadir 2 columnas de puntos de control, uno a cada lado de la columna del medio, Tratar de mantener las columnas uniformemente espaciados a lo largo de la longitud del casco.

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Ejemplo Practico con el diseo de un Casco simple13. Revisamos las propiedades de las superficies en Surface Window (Window | Surfaces), deberiamos tener una superficie B-Spline, por el momento se limitar el flexibilidad longitudinal a 5, y la flexibilidad transversal ser de 3. 14. Ahora podemos manipular los bordes para obtener la forma deseada. Comience con los bordes en la vista de perfil y luego en la vista de planta y finalmente el cuerpo vista en planta. Cambiar entre las ventanas algunas veces, verificando cualquier los cambios en las otras vistas, usted debe comenzar a obtener un diseo global justo.

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Ejemplo Practico con el diseo de un Casco simple15. Para visualizar mejor la forma, aadimos algunas secciones. Hacemos click en Data|Design Grid, Click en Add y escribimos 11. Despus en Space y seleccionamos "Evenly along the length of the model (distribuidos uniformemente en la longitud del modelo), al hacer click las posiciones son calculadas automticamente. Creamos de forma similar 3 lneas de agua, 2 vagras y 2 diagonales. Con los botones de la barra de visibilidad encendemos o apagamos los contornos.

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Ejemplo Practico con el diseo de un Casco simple16. En la vista Body Plan, si la red se apaga, se pueden ver y editar las columnas individualmente. Estas se seleccionan haciendo clic en el indicador del punto de control, para la columna que se desea ver, en el cuadro. La seccin ms cercana a esta columna (y por lo tanto la ms afectada por el desplazamiento de estos puntos) tambin se muestra. Cualquier otra seccin se puede ver en su lugar, haciendo clic en su seccin sobre el indicador en el cuadro.

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Ejemplo Practico con el diseo de un Casco simple17. Mediante la manipulacin de la red de puntos de control en las tres vista, se puede alcanzar la forma deseada del casco. Sabemos que nuestras dimensiones principales son las correctas, pero las dimensiones de la lnea de flotacin es necesario ajustarla, de modo que coincidan con los requerimientos de diseo. Para esto vamos a Data| Parametric transformation donde seleccionamos que busque por coef. De bloque, con un valor de 0,65 y restringimos la Eslora de flotacin, manga y calado.

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