Aéroplane

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Freecad.svg Tutorial
Thème
Atelier Part
Niveau
Débutant
Temps d'exécution estimé
10 minutes
Auteurs
Hughthecat
Version de FreeCAD
Fichiers exemples
None

Premiers pas

Nous travaillerons dans l'Workbench Part.svg Atelier Part - sélectionnez-le dans les menus via Affichage → Atelier → Part ou depuis le sélecteur d'ateliers.

  • Créez un nouveau document vide.
  • Basculez vers la Std ViewIsometric.svg Vue isométrique.
  • Basculez l'axe croisé ON (via le menu Affichage).
  • Assurez-vous que la Vue combinée s'affiche (via Affichage → Panneaux → Vue combinée).
  • Créer un cylindre, en cliquant sur le Part Cylinder.svg Bouton de cylindre.
  • Sélectionnez le cylindre en cliquant dessus, dans la Vue combinée.
  • Cliquez sur l'onglet Données au bas de la Vue combinée.

Changez la hauteur à 20 mm. Laissez le rayon à 2 mm.

Cliquez sur Placement (notez le petit [+]) et un bouton avec trois points va apparaître .... Cliquez dessus. (Vous pouvez aussi sélectionner : Menu → Edition → Positionnement). Le visualiseur de tâches apparaît.

HTCaeroplane01.png

Si vous n'êtes pas familiarisé avec les axes X Y Z, alors faites des essais avec les nombres dans le tableau de Translation. Lorsque vous avez terminé de faire vos tests, cliquez sur le bouton Reset (réinitialisation).

Seconde étape

HTCaeroplane02.png

Nous allons maintenant tourner le cylindre pour qu'il se situe le long de l'axe des X. Pour ce faire, il faut le faire pivoter autour de l'axe Y. Dans la section Rotation → Axe de Rotation et angle, réglez l'axe sur Y, et, incrémentez l'Angle jusqu'à ce qu'il atteigne 90°. Cliquez sur OK.

J'aime jouer avec la rotation de la vue, souvent et, avec tous les moyens pour le faire. Vous devriez trouver la couture du cylindre sur le dessous.


HTCaeroplane03.png

Nous allons maintenant ajouter et modifier une zone alors, cliquez sur le Part Box.svg Cube. Sélectionnez-le en cliquant sur la case dans la Vue combinée. Modifier la hauteur à 1 mm, la longueur à 5 mm et la largeur à 20 mm.

Cliquez sur Placement→ ... puis sur les trois points pour obtenir le visualiseur de tâches. Dans cette boîte de dialogue, entrez Y: -10 et Z: -1. Cliquez sur OK.

Nous allons maintenant fusionner ces deux formes, avec une opération booléenne. Cliquez sur le bouton Part Boolean.svg Exécuter une opération booléenne... et la fenêtre des tâches affichera le sélecteur d'opération booléenne.

Assurez-vous que Union soit sélectionné et que Cylinder et Box soient cochés une fois dans les deux listes de formes. Cliquez sur Appliquer. Cliquez sur Fermer. Vous avez maintenant un seul objet appelé Fusion.


Nous allons ajouter un Part Box.png Cube de plus, pour en finir avec notre modèle. Cliquez sur le Part Box.png bouton Cube, puis sélectionnez, et, modifiez la hauteur à 5 mm, la longueur à 3 mm et la largeur à 1 mm. Modifier sa position par Y: -0,5.

Il nous faut maintenant joindre notre Fusion au Box001, donc nous allons le faire rapidement. Cliquez sur Fusion dans la Vue combinée et Ctrl + cliquez sur Box001. Cette commande sélectionne les deux pièces ensembles. Maintenant, cliquez sur le bouton Part Fuse.svg Union pour obtenir Fusion001.

Vous devriez maintenant avoir le modèle d'un avion tout simple. Faites un clic droit sur Fusion001 et renommez-le en Aeroplane.

HTCaeroplane04.png

Mais, je pense que les ailes doivent être déplacées un peu vers l'avant, mais si nous sélectionnons Aeroplane, et, essayons de changer son Placement dans la direction X, tout bouge ! Mais nous voulons seulement déplacer les ailes, alors annulons le Placement.

Développez l'avion (cliquez sur la petite flèche ou le [+] à côté), et développez Fusion.

Cliquez sur le Part Box.png Cube puis cliquez sur Placement. Remarquez qu'il possède déjà Y: -10 et Z: -1 dans la fenêtre Translation. Remplacez la Translation X à 3 et cliquez sur Appliquer. C'est mieux ainsi. Cliquez sur OK.


Rotations

Cliquez sur Aeroplane pour obtenir son Placement dans Taĉhes (Autres explications sur Placement). Dans la section Rotation, changez la mention 'Axe de rotation avec angle' en 'Angles d'Euler' car il est beaucoup plus facile de travailler avec eux.

Tache Placement Lacet fr Mini.gif

Lacet est la rotation autour de l'axe Z c'est-à-dire une rotation de gauche à droite. (L'angle de lacet est l'angle Psi ψ)

Tache Placement Tangage fr Mini.gif

Tangage est la rotation autour de l'axe Y c'est-à-dire le piqué vers le bas et le piqué vers le haut. (L'angle de tangage est l'angle Phi φ).

Tache Placement Roulis fr Mini.gif

Roulis est la rotation autour de l'axe X, c'est-à-dire l'aile de haut en bas. (L'angle de roulis est l'angle Thêta θ).


Toutefois, même dans ce mode, il y a des choses importantes à retenir :

  • Les rotations positives sont dans le sens horaire vu du point d'origine vers l'extérieur le long d'un axe positif ou pour le dire autrement: les rotations positives sont dans le sens anti-horaire vu depuis un axe positif dirigé vers le point d'origine.
  • Bien, que les trois étiquettes qui sont Axe de lacet, Axe de tangage et Axe de roulis, ne sont pas vraiment ce qu'ils sont. Ce sont des références aux coordonnées du corps d'un objet dans l'espace 3D. Les étiquettes devraient être Position, Altitude et Élévation ou même Azimut, Inclinaison et Élévation parce qu'ils font référence aux coordonnées de l'espace du système 3D. Ce sont les Tait-Bryan angles. Si vous souhaitez plus d'informations, allez voir Angles d'Euler.
  • Avec l'avion dans sa position actuelle, des règles simples s'appliquent. Le lacet est une rotation autour de l'axe Z, c'est-à-dire gauche et droite. Le pitch est une rotation autour de l’axe Y, c’est-à-dire le nez haut et bas. Rouler est une rotation autour de l'axe X, c'est-à-dire des ailes en haut et en bas. C'est bien pour commencer mais ça ne sera plus vrai plus tard!

Jouez avec les trois paramètres Lacet, Tangage, Roulis (Yaw-Pitch-Roll). Vous devez seulement changer les paramètres de quelques degrés pour avoir une idée des mouvements. Réinitialisez lorsque vous avez terminé.

Maintenant nous allons voir pourquoi les étiquettes de Lacet, Tangage, et Roulis (Yaw-Pitch-Roll) ne sont pas vraiment adaptés. Modifiez le nombre de Lacet à 90 °, le nez de l'avion doit bouger de haut en bas, et, le Tangage devrait le déplacer latéralement tel que vu de l'extérieur de l'avion, de là où nous sommes. Il le fait ? Non ce n'est pas le cas ! Le tangage change le lacet, et, le lacet modifie le tangage. OK, cliquez sur Reset .

  • Ainsi, une meilleure façon de penser sur les rotations, est que les changements de lacet changent votre Longitude, les changements de tangage changent votre Latitude et que les changements de roulis changent la Direction (NSEW) auquel vous êtes confronté. Une adresse, ou vous pourrez en apprendre plus sur les conventions sur les Axes.

Bon, retournons au travail. Changez le lacet à 45°, et, le tangage à-30°. Cliquez sur OK pour indiquer que l'opération a été effectuée. Maintenant revenez dans Tâche Placement, et, examinez la zone Rotation. Il a été rétabli sur Axe de Rotation et angle, et, certaines boîtes d'axes ont des valeurs d'angles bizarres, Axe : (0.219493,-0.529904,0.819161), et, Angle : 53.65°. Les trois chiffres entre parenthèses sont les composants X Y Z, d'un vecteur d'unité dans l'espace 3D. C'est l'Axe autour duquel notre avion original a été tourné, pour obtenir la position finale notre avion. Il donne la valeur de sa rotation. Intelligent, n'est ce pas, mais pas très convivial! C'est Euler qui montre que vous pouvez combiner une série de rotations X Y Z, dans une rotation autour d'un axe.

Voici quelques autres suggestions pour jouer avec l'avion :

  • Modifier l'emplacement de Z (et appliquez), puis modifier les valeurs de Lacet, Tangage, Roulis, et, regardez les effets. Puis essayez de changer l'emplacement, et, la rotation de X et Y.
  • Changez le centre de X (et, appliquez), puis modifier les valeurs de, Lacet, Tangage, Roulis, et, regardez les effets. Alors essayez de changer les centres, et, rotations, Y et Z.

J'espère, que ce petit tutoriel vous a aidé, à comprendre les rotations.