Fallstudien_FC.17 aerodyn. Profile

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hammax
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Fallstudien_FC.17 aerodyn. Profile

Postby hammax » Thu Mar 09, 2017 12:32 pm

Beim Zeichnen von hydro- und aerodynamischen Profilen wird üblicherweise die Splinefunktion benutzt.
Tatsächlich kommt die Bezeichnung Spline von der biegsamen Holzlatte (Straklatte)
die man früher als "Kurvenlineal" für derartige Entwürfe verwendet hat.
https://de.wikipedia.org/wiki/Straklatte
Heute holt man sich die Profildaten aus Bibliotheken und liest sie in CAD ein.

Manche Profile stammen aber noch aus Zeiten, bevor die Splinemathematik erfunden wurde.
D.h. sie sind wohl noch auf dem Zeichentisch mit Rechenschieber und Spline/Straklatte
entworfen worden. Also könnte man sich genauso gut das Bild aus dem Profilkatalog holen und
nachzeichnen, was möglicherweise einfacher und intuitiver zu erledigen ist.
Vor allem vermittelt dieses Vorgehen ein gutes Gefühl für die Handhabung des Splines im Sketcher.

Übersetzung des Wiki-Eintrags zum Image-Modul:
{Das Bild wird mit einer Skalierung von 1Pixel = 1mm importiert => das ist so nicht nachvollziehbar!}
(Man kann aber das Bild quasi im Sketcher ausmessen und in XSize und YSize skalieren s.u.)
Deshalb wird eine Bildgröße mit einer verwendbaren Auflösung empfohlen
Das Bild kann durch editieren von XSize und YSize im Property-Editor skaliert werden
Das Bild kann durch Veränderung der X/Y/Z-Werte im Placement-Tab verschoben werden
Damit ist auch die Rotation des Bildes um beliebige Achsen möglich

Im Wiki ist irgendwo ein Link zu einer ausführlichen Website für Profildaten hinterlegt:
http://m-selig.ae.illinois.edu/ads/coord_database.html
NACA0012 - Profil unter N
http://m-selig.ae.illinois.edu/ads/coor ... ase.html#N

Zudem wurden einige Threads zum Umgang mit Profildaten gefunden
viewtopic.php?style=4&f=3&t=5295
viewtopic.php?f=3&t=17960
viewtopic.php?t=8732
viewtopic.php?t=21091
n0012_3.png
n0012_3.png (42.69 KiB) Viewed 307 times

Als Beispiel wurde das gif-Bild vom NACA0012-Profil heruntergeladen und passgenau ausgeschnitten (IrfanView).
Beim Einfügen über Image3D ergab sich aus dem ursprünglich 930 Pixel breiten Bild eine Profillänge von 246mm.
Skaliert man XSize und YSize beispielsweise mit dem Faktor 200/246 = 0,813 erhält man die Basis.
Jetzt sollte man noch das Bild um -0,1 in z-Richtung "nach hinten" verschieben, damit die Sketcher-Darstellung sichtbar wird.
Da das NACA0012 eher für die Wassersportler unter uns interessant ist, kann man
beginnend bei der Hinterkante (Trailingedge) einen symmetrischen Spline auf die Grafik legen und entsprechend fitten.
Die Profilsehne ist hier die x-Achse. Bei gewölbten Tragflächen-Profilen müssen sich die Spline-Stützpunkte an einer
veränderbaren, polygonalen oder gekrümmten Profilsehne orientieren.
Auch empfiehlt es sich beim View-Pad im Sketch die "Deviation" auf 0 zu stellen, weil sonst hässliche Ecken entstehen.
n0012_8.png
n0012_8.png (120.56 KiB) Viewed 307 times
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NACA0012.FCStd
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Re: Fallstudien_FC.17

Postby r-frank » Thu Mar 09, 2017 1:23 pm

Für das Skalieren des Bildes kannst Du auch das Macro Image Scaling verwenden.
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Re: Fallstudien_FC.17

Postby ArminF » Thu Mar 09, 2017 1:36 pm

@r-frank:
High Roland!
Sag' mal, wurde bezüglich der Skalierungsoptionen schon mal angeregt einen "keep linear ratio" o.ä. Button bzw. tag box (oder true - false) zu programmieren?
Damit wäre das Skalieren eine sehr einfach Angelegenheit ohne Rechenaufwand.

Armin
Wer einen Rechtschreibfehler findet, kann ihn behalten :lol:
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Re: Fallstudien_FC.17

Postby freecad-heini-1 » Thu Mar 09, 2017 2:02 pm

Sagenhaft was man hier alles lernen kann. Vielen Dank für den Einblick in diese Thematik.
Es freut mich sehr, dass man Freecad für solche Aufgaben auch nutzen kann.
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Re: Fallstudien_FC.17

Postby r-frank » Fri Mar 10, 2017 6:49 am

ArminF wrote:@r-frank:
High Roland!
Sag' mal, wurde bezüglich der Skalierungsoptionen schon mal angeregt einen "keep linear ratio" o.ä. Button bzw. tag box (oder true - false) zu programmieren?
Damit wäre das Skalieren eine sehr einfach Angelegenheit ohne Rechenaufwand.
Armin


Das Einzige an das ich mich erinnere war mal ein erster Schritt, die Workbench in Python nachzubauen, da diese Workbench
noch in C geschrieben ist.
Das ist allerdings nie fertig geworden ...
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Re: Fallstudien_FC.17

Postby r-frank » Fri Mar 10, 2017 6:51 am

@hammax: Danke für das Beispiel, auch die Verbesserung der Image Workbench-Wiki-Seite kommt auf meine To do-Liste.
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Re: Fallstudien_FC.17

Postby microelly2 » Fri Mar 10, 2017 7:46 am

r-frank wrote:Das Einzige an das ich mich erinnere war mal ein erster Schritt, die Workbench in Python nachzubauen, da diese Workbench
noch in C geschrieben ist.
Das ist allerdings nie fertig geworden ...


Es gibt da schon einige Funktione in meiner Rekonstruction WB zur Bildnachbearbeitung,
https://www.youtube.com/watch?v=HPUgpi976oE
https://www.youtube.com/watch?v=Dy6atasetOQ
https://www.youtube.com/watch?v=AIZ-YqZDOkI

Das sind natürlich nur die Methode, die ich grade brauche.
Es ist sinnvoll irgendwo eine Wunschliste zu haben, die man dann mal abarbeiten kann.
Wollen wir da einen neuen Thread aufmachen und das sammeln?
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Re: Fallstudien_FC.17

Postby herbk » Fri Mar 10, 2017 8:10 am

Hi Hammax,
ich habe erst jetzt mal in das Thema hereingesehen, wenn aus dem Titel hervorgegangen wöähre um was es geht, hätt' ichs wohl früher gemacht...:

Eine recht umfangreiche Profile- Bibliothek findest Du hier:
http://airfoiltools.com/search/index
Die Profile können als .dat File heruntergeladen und in FreeCAD importiert werden.

Wenn ich ein eigenes Profil erstellen möchte, verwende ich XFLR5, welches auch nach .dat exportiert. Schön an XFLR5 ist auch, dass man das Strömungsverhalten bei verschiedenen Anströmwinkeln simulieren kann.

Beide Varianten ergeben weit genauere Profile als nachzeichnen... ;) ;)
Gruß Herbert
hammax
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Re: Fallstudien_FC.17

Postby hammax » Fri Mar 10, 2017 10:56 am

Fallstudien => case studies hatte ich mir als Container gedacht, um quasi Problemknobeleien,
die mir beim FC-Lernen begegnet sind, unterzubringen und wiederzukäuen.
Ich möchte diesen Thread nicht direkt als Hilfe-Posting sehen. Wahrscheinlich werden noch ganz
andere Themen als Tragflächenprofile hinzukommen. Wäre Spielwiese der richtige Begriff?

OK, ich habe mir jetzt das txt-File für NACA0012 heruntergeladen. Die informellen Textpassagen
und die symmetrische 2.Hälfte sind gelöscht, sowie die Werte mit z=0 ergänzt. Jetzt erhalte ich die Punktewolke.
In Catia hatte ich mich da vor 15 Jahren auf ein VB-Makro spezialisiert, mit dem ich z.B. Rundheitsschriebe oder Messmaschinenpunkte
für meine Kollegen visualisieren konnte. Microelly macht sowas ähnliches, nur mit deutlich höherer Punktedichte und 3D.
Da wir beim Thema sind - wie geht's mit welchen Arbeitsaufwand jetzt weiter.
Ich nehme mal an, dass da ein FC-Macro existiert. Ansonsten muss ich es irgendwie schaffen, die Punkte zu
verbinden und das ergäbe wieder eine Polygonstruktur (die hatte ich doch wohl irgendwo schon gesehen).
Was mich wahrscheinlich letzten Endes gleich dazu bewogen hat, mit einem Spline nachzuzeichnen.
mfG Max
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n0012_asc.png (9.61 KiB) Viewed 221 times
Last edited by hammax on Wed Mar 15, 2017 4:05 pm, edited 1 time in total.
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Re: Fallstudien_FC.17

Postby ulrich1a » Fri Mar 10, 2017 3:25 pm

hammax wrote:OK, ich habe mir jetzt das txt-File für NACA0012 heruntergeladen.
Es gibt direkt eine Import-Funktion für Common Air Foil Data (*.dat). Wahrscheinlich war dies gemeint.

Ulrich