Systèmes modelisés
Dans cette rubrique vous trouverez des systèmes modélisés. Cette rubrique évoluera avec le temps, son contenu servira pour illuster les exemples de la section VRML de ce site.
Ces exemples doivent permettre d'avoir une vison global de la modelisation des systemes en VRML. Ils seront abordés à toutes les étapes de leur modelisation.
C'est la en effet le seul problème que j'ai rencontré dans mes recherches. Les sujets sont approfondies mais reservés aux initiés, dans ces pages je m'attacherai à ne pas trop décourager les novices.
Ces documents sont ma propriété intellectuelle je me réserve donc la pleine paternité de ces oeuvres.
Tout ou partie de ces documents ne pourront être reproduites sans mon accord explicite.
Les oeuvres ne saurait etre modifiées pour servir de base à des conceptions que l'on qualifierai illégitiment de personnelle.
Le contenu de cette section est une compilation de mes expreiences dans la modélisation de sytèmes.
Pour accéder aux systèmes modélisés utilisez le menu
Les trains d'engrenages
 |
Le train épicylcoïdale
Ce type de train est un classique du genre. Ses principaux avantages sont son encombrement réduit, le fait que les arbres d'entrée et de sortie des réducteurs se situent sur sur le même axe.
Il est composé comme suit
- Le planetaire, en rouge
- La couronne, en vert
- Les satellites en bleu marine
- Le porte satellite en bleu clair
|
Le train épicycloidale a trois modes de fonctionnement; selon l'element qui sera immobile. A chaque mode de fonctionnement correpsond un rapport de reduction.
Nous reviendrons sur les équations qui permettent de déterminer le rapport de reduction et de dimensionner le train épicycloidale.
Les trois modes de fonctionnement sont visualisables en vrml, dés lors que vous avez un plugin pour votre navigateur.
- Couronne statique
[voir]
entrée: planetaire
sortie : porte satellite
nous avons une grande réduction, l'arbre de sortie trourne dans le meme sens qu el'arbre d'entrée
- Planetaire statique
[voir]
entrée: couronne
sortie : porte satellite
nous avons une faible réduction, l'arbre de sortie trourne dans le meme sens qu el'arbre d'entrée
- Porte satelite immobile
[voir]
entrée: planetaire
sortie : couronne
nous avons une faible réduction inverse, l'arbre de sortie trourne dans le sens contraire de l'arbre d'entrée
Motoréducteur à trains épicycloïdaux
Voici une application typique du train épicycloïdale abordé dans la section précédente : le motoréducteur de modélisme.
Ces systèmes permettent de transformer une vitesse ou un couple d'entrée en une vitesse ou couple de sortie. Dans notre application le motoréducteur permet de déliver des couples relativements importants à de basses vitesse.
On peut les utiliser pour commander, via une tringlerie, un rhéostat à résistances bobinées. Le variateur de vitesse le plus simples des voitures radiocommandés éléctriques.
On peut les employer pour controler la direction,la commande des gaz, les gouvernes d'un modèle réduit.
Mais ces motoréducteurs ne se limitent pas aux loisirs, ils sont utilisés en robotique, asservissement de position et de vitesse. On les retrouve aussi dans les transmissions de véhicule industriel.
Le sujet est vaste et une recherche dans google devrait vous permettre d'approfondir les notions abordées ici.
[téléchargez le document vrml]
Réalisé sous Wings 3D et animé par script VRML. Il manque les vis de fixation....
Reprenons notre train épicyloïdale, il forme un étage de réduction. Ce train est caractérisé par son rapport de réduction.
Le nombre d'étage influe sur le rapport de réduction finale, ici il y en a deux de representés ici
Le rapport de réduction finale d'un réducteur est le produit des rapports de réduction des étages qui le compose.
Ainsi nous avons deux étages : étage 1 et 2, ayant respectivement les rapports de réduction r1 et r2.
Le rapport de réduction finale sera donc : rf = r1 * r2 ainsi si r1 = r2 ; rf = r1² = r2²
multiplié le nombre d'étage par 2 et vous avez une reduction rf2 égale au carré de rf
On atteint des rapidement des rapports de réduction élevé, cependant les pertes augmentent en conséquence.
>
Dans notre cas rf vaudra 1/16, le rapport de réduction des étages 1 et 2 valant 1/4.
Connaissant maintenant le rapport de réduction du réducteur, rf nous pouvons déterminer la vitesse et le couple de sortie.
Pour cela nous avons les données constructeurs nous donnant les caractèristiques du moteur pour son point de fonctionnement nominal
- Vitesse n =200 tr .s-1
- Coupe utile Cu =0.08 N.m
- Puissance utile =100 W
La vitesse de sortie ns vaudrait : n * rf, soit ns = 12.5 tr.s-1.
Le couple Cs se détermine ainsi : Cs = Cu / rf soit 0.08 / (1/16) = 0.08*16 = 1.28 N.m
Boitier
Cette exemple d'animation 3D est très sommaire, il servia de base à d'autres modélisation.
Ici nous illustrons la dépose du couvercle et l'ouverture d'un boitier électronique
Le système est compsé de:
- Le couvercle , en bleu clair
- Les vis en jaunes
- Le boitier en bleu marine
[téléchargez le document]
Pour déclecnehr l'animation cliquez sur le cube à coté du système.
Dépose d'un pignon
Cette animation montre les étapes du démontage d'un pignon monté en liaison encastrement sur un arbre moteur.
Vrml et les technologies d'EAI permettent de commenter l'animation dans une page HTML classqiue.
On peut ainsi se rendre compte du potentiel de formation de la technologie VRML.
On pourrait modéliser un système plus complexe et representer les procédures d'entretien et de maintenance inhérente à ce système.
[téléchargez les documents]
[Voir l'animation]
Pour déclecnher l'animation cliquez sur le cube à coté du système.
Turbomachine : le turbofan
Cet exemple sera mis en ligne prochainement. Il representera un turbofan en fonctionnement.
Le turbofan est un turboréacteur double flux. Ce type de turbomachine est utilsée sur les avions de ligne et de transport.
Le turbofan doit son nom à la soufflante installé après l'entrée d'air. Cette soufflante et la turbine qui est accouplée, représente l'étage basse pression de ce turboréacteur.
Cet étage génére un flux auxiliaire utilisé pour refroidir le système. Cet étage est représenté en bleu clair sur le modèle.
Ensuite nous avons les compresseurs axiaux, pression itermèdiaire(IP) et haute pression (HP).
Il comprime l'air avant que celui ci ne soit mélangé au combustible et brûlé dans la chambre de combustion. Les gaz de combustions entrainent les turbines, la rotation des turbines est transmises aux compresseur et à la souflante par l'intermédiaire d'arbres .
L'étage de pression intermédiaire (IP ) est représenté en jaune; l'étage haute pression (HP) en vert.
En violet, nous avons la "boite de vitesse". Elle à un role essentiel, elle permet le démarrage du turboréacteur, elle entraine les accesoires :alternateur, pompes hydrauliques et de carburant.
Le modèle a été réalisés sous Wings 3D. Voici une copie d'écran du projet en son état d'avancement actuel
[une autre vue ]
V1, le premier missile
Le V1 était une arme de l'allemagne nazie. Le V1 était plus une bombe qu'un missile, néanmoins ce système d'armes était technologiquement avancé.
Les alliés purent analysés les V1, les résistants polonais en ayant capturé un, le transmire aux services de renseignement alliés.
Les scientifiques alliés entreprenant le "reverse ingennering" mirent une semaine pour comprendre le fonctionnement du moteur.
Il leur fallut plus de trois mois pour comprendre le fonctionnement du système. Malgé le formidable travail des scientifqiues alliés et les donnés colléctés, les prototypes ne fonctionnait pas correctement.
Certains points du fonctionnement ne purent être acquis qu'après la capitulation de l'allemagne nazie.
Après la victoire les alliés ont récupéré certains scientifqiues alemands, parmi eux se trouvait Verner von brohn.
Celui ci sera à l'origine du programme Appolo.
[voir ]
Le modèle a été réalisés sous Wings 3D. L'animation est réalisé en VRML Le fonctionnement à ce stade est assez basique
Le V1 est en vol. L'hélice mesurant la distance s'arrête. Le moteur stoppe et les gouvernes de profondeur sont actionnés pour provoquer le piqué de l'engin.
Deux points de vue ont été créés pour permettre de visualiser l'hélice s'arrétant et les gouvernes s'actionnant.
Il faut que je bosse un peu sur les lumières pour simuler le fonctioneement du moteur...
Modèles en vrac
Voici quelques modèles élaborés lors d'essai avec Wings 3D au hasard de mes recherches
Wings 3D, le modeleur des mes rêves
Comment le décrire, indispensable, puissant, ergonomique.
Export des modèles en VRML, open source, un must have du webdesigner.
Sans lui rien n'aurait été possible aussi je me dois de rendre hommage aux dévellopeurs de ce projet.
Je les remercie pour cet outil qui sans être révolutionnaire s'impose par sa qualité, les possibilités et sa stabilité.
Vous trouverez plus d'infos sur le site
Wings 3D ou
Projet Wings 3D sur Sourceforge.Net
Astuces
ATTENTION : Rubrique en construction. A terme cette section sera intégré dans une rubrique Wings 3D du site
Calcul des insets
Prenons une pièce cylindre de diamètre éxtérieure de= 10, on veut réaliser un trou cylindrique dans celle ci.
Le trou à un diamètre di de 8. Avant de réaliser le trou il faut faire un "inset" de : 20%
formule : Inset(%) = 100 - [( di /de) * 100]
Réalisation des trous
C'est assez simple a partir du moment ou vous respectez deux points
- Les faces doivent avoir leur normales opposées
- Les faces doivent avoir le meme nombre de points
Reprenons le cylindre où nous avons pratiquer l'inset, pour percer le cylindre, selectionnez les faces intérieures sur chaque faces du cylindre .
On utilse la commande "bridge", le cylindre est maintenant percé d'un trou non débouchant.
Pour le faire déboucher il faut répetre l'opération avec les deux faces restantes.
EAI par l'exemple; les trains
Train 1, rectangle rouge se deplace depuis A vers B à 100 km.h-1
Le pave Bleu est le point depart A à 0 km; le jaune est l'arrrivé à 150 km
Train 2, rectangle jaune se deplace depuis B vers A à 130 km.h-1
Valeur du timer :
Valeur en pas de cycle :
EAI par l'exemple. la porte
|
|
Cet exemple simple montre la communication bidirectionnelle aux moyens des External Authoring Interface.
On peut déclencher des evenements et modifier des elements du monde vrml depuis la page HTML.
Réciproquement les scripts du monde VRML peut appeler des fonctions du document HTML
[téléchargez les documents]
|
EAI par l'exemple. le robot
Generateur de courbe en 3D
Cette section est sujette a évolution.
Grapher est un applicatif HTA, reserve aux windows,avec windows script host , bs contact et blaxxun.
Les frileux et manaique pourront regarder le code avant d'executer tout applicatif, je n'ai rien a caché...
Pour les autes, sincérement désolée, on doit pouvori bilouiller un soft en java. Avis aux linuxiens charitables.
Le but est de modéliser une courbe paramétrique dans une espace en 3 Dimensions.
La variable est t, elle varie selon les bornes que vous délimiterez, par un nombre de bas à définir.
Les fonctions x(t), y(t),z(t), sont des expressions literrales a saisir directement dans les champs. Seule t est utilisable comme varianle
[téléchargez les documents]
L'applicatif ,calcule, et affiche sous vos yeux ebahis une courbe en 3 dimensions. Et oui on applaudit. Mais on ne s'arrete pas la.
Le soft genere un fichier html qio contient la courbe et le tableau des données
Un clic dans le tableau du document HTML généré permet de visualiser un point sur la courbe il pase du vert au rouge
Installation : la partie périlleuse
Decompresser les fichiers dans ce zip tout dans un repertoire, par excemple e:\grapher
Vous devez configuer le chemin du programme. Pour cela modifier les lignes 222 et 250 de libgrapher2.js.
ex mon chemin est sur c:\grapher; c:\utils\grapher; c:\math\grapher etc...
On peut fair eplus simple mais pour l'instant c'est comme ça.
Je vais voir si je peux pas bricoler un truc pour recupere le chemin dans une version future.
Pour l'instant je me concentre sur VRML....
les documetns générés utillisent les memes librairei que les documents qui les générent.
Il n'est donc possible d'utiliser d'autres repertoire pour stocker vos exemples que si vous y copiez les fichiers
- style.css
- forgenerated.js
- libgrapher2.js
- Dot.wrl
Générez une courbe
Lancez grapher.hta, introduisez vos paramètres. Validez. La courbe est crée.
Fermez, ouvrez le fichier visucourbe.html qui vient d'etre généré. Vous aurez la courbe et le tableau.
Actuellement on ne peut que selectionner un point depuis le tableau et encore...
Mais impossible de selectionner une ligne du tableau depuis un clic dans VRML.
C'est la que ça coince avec l'EAI et les proto :( Y a pas bon scripter proto via EAI??
Il faut que je vosi ça mais bon cela reste exploitable en l'état...
