分析ツール

Part Studio のスケッチまたはパーツ上のさまざまな方法を使用して、曲率を視覚化して解析します。曲線/サーフェス分析ダイアログボックスには、ショートカットキー (Shift+C)、スケッチ、パーツ、またはサーフェスのコンテキストメニュー、またはインターフェイスの右下隅にある [分析ツールを表示する] メニューからアクセスできます。

スケッチモードまたはスケッチの編集中に、ショートカット Shift+C を使用してすべてのスケッチ曲線を自動的に選択し、曲線/サーフェス分析ダイアログを開くことができます。Shift+C は切り替えの役割を果たします。選択中は、ダイアログが開いたり閉じたりします。

曲率/サーフェスの分析ツールはスケッチを終了した後も開いたままですが、選択フィールドはアクティブではありません。ツールが開いている間は、選択範囲をさらに追加することも、選択を解除することもできます。選択内容に対する変更は、次回ツールを起動したときまで保持されます。ツールを開く前に選択した場合は、その選択内容だけでツールが開き、それまで行った他の選択はすべてクリアされます。

曲率とサーフェスを調べるには、次の手順を実行します。

1. インターフェイスの右下隅にある [分析ツールを表示] アイコン () をクリックし、[曲線/サーフェス分析] を選択してダイアログボックスを開きます (スケッチまたはパーツを右クリックして、曲線/サーフェス分析を選択することもできます)。

   

2. 調べたい曲率またはサーフェスを選択します。

3. ダイアログの下部にあるスライダを使用してコームの大きさを調整し、チェックボックスを使用して、曲率コーム、変曲点、最小半径、U 曲線、V 曲線を表示し、コームを面全体に延長するかどうかを選択します。

   

   ダイアログボックスで、[曲率コームを表示] と [最小半径を表示] を選択した場合に、スケッチ線がどのように表示されるかを示した例。スケッチの変曲点は、黒い蝶ネクタイで表示されています。

   

   ダイアログボックスで [曲率コームを表示] のみを選択した場合の、スケッチ線の外観画像の例。

   曲率コームは、必ずしも制御点ではなく、等間隔の孤立線で評価されます。また、フロー (G3) 連続性までの曲線/サーフェスの結果として得られる形状を評価するために使用されます。

4. 必要に応じて、曲線をドラッグし、曲率を調整します。ドラッグ中は、コームが動的に更新されます。

5. U 曲線や V 曲線を表示するには、これらのチェックボックスのいずれかまたは両方を選択します。次に例を示します。

   

6. オプション。U 曲線または V 曲線の数を 2 から 64 まで増減します。既定はそれぞれ 8 です。

7. 制御点グリッドを選択すると、サーフェス (または曲線) を定義する基礎となる B スプライン曲線上の制御点の位置が表示されます。制御点の数と分布から、形状を定義する基礎となる計算に関する重要な情報が得られます。

   制御点の密集は潜在的な問題領域を示しており、サーフェス品質に悪影響を及ぼす可能性があります。簡単に言うと、制御点グリッドはサーフェス/曲線の基礎となる数学的定義を理解するために使われます。

8. 終了したら、[曲率] ダイアログボックスを閉じ、 をクリックします。

スライダを中心から左側に置いた状態:

スライダを中心近くに置いた状態:

フィーチャー作成中に曲率を表示

また、押し出し中など、処理中のフィーチャーの曲率コームを表示することもできます。

1. フィーチャーダイアログが開いた状態で、グラフィック領域で右クリックし、[曲率を表示] を選択して [曲率を表示] ダイアログを開きます。

   

2. フィーチャーの曲線を選択します。

   

3. 新しいフィーチャーの作成に使用する選択したエッジの曲率を表示するか (プレビューされたエッジに対して表示をオフにします)、プレビューされたエッジに表示 を選択して、作成する新しいフィーチャーのエッジの曲率コームを確認できます。

   

[曲率を表示] ダイアログボックス (下図) のオプションの左側にあるボックスを選択して、曲率コーム、変曲点、最小半径を表示することもできます。

[曲率を表示] ダイアログボックスで、[プレビューしたエッジに表示]、[曲率コームを表示]、[変曲点を表示]、および [最小半径を表示] が選択されたフィーチャーの例

Part Studio で選択したエッジの二面角度を表示します。

ショートカット: Shift+d

スケッチモードまたはスケッチの編集中に、ショートカット Shift+D を使用して二面分析ダイアログを開くことができます。Shift+D は切り替えの役割を果たします。選択中は、ダイアログが開いたり閉じたりします。

選択内容に対する変更は、次回ツールを起動したときまで保持されます。ツールを開く前に選択した場合は、その選択内容だけでツールが開き、それまで行った他の選択はすべてクリアされます。

1. Part Studio で、インターフェイスの右下隅にある [分析ツールを表示] アイコン () をクリックします。

2. メニューから [二面分析] を選択してダイアログボックスを開きます。

   

3. 1 つまたは複数のエッジを選択して、二面角度を表示します。

4. 使用する測定単位を選択してください。

   • [最大] - エッジ (1 つまたは複数) を選択すると、最大の二面角度が表示されます。

   • [最小] - エッジ (1 つまたは複数) を選択すると、最小の二面角度が表示されます。

5. オプションで、[しきい値の表示を有効にする] を選択して、カスタマイズ可能な上限と下限のしきい値フィールドを有効にします。

6. オプションで、スケールスライダーを使用して二面コームの長さを調整します。

   

上の画像は、二面分析ツールを適用したグラフィック領域のエンティティのエッジの例です。

Part Studio またはアセンブリ内のパーツ間の干渉を検出して表示します。

1. Part Studio またはアセンブリに複数のパーツがある場合は、インターフェイスの右下隅にある [分析ツールを表示する] メニューをクリックします。
2. メニューから [干渉の検出] を選択してダイアログボックスを開きます。
3. 干渉する質量を表示するパーツを 2 つ以上選択します。

   

   上記のように干渉は赤色で表示され、関連するパーツはダイアログの干渉セクションに一覧表示されます。

   ダイアログでパーツ名にカーソルを合わせると、グラフィック領域でクロス強調表示が見られます。ダイアログボックスの干渉フィールドにフォーカスがあると、選択した干渉に合わせてグラフィック領域がズームされます。ダイアログボックスの干渉フィールドにカーソルを合わせると、グラフィック領域に、モデルの干渉を囲む境界ボックスが表示されます。ダイアログボックスでは、境界ボックスの長さ/幅/高さも、マウスポインタを合わせたときに表示されます。

   

   ボックス選択を使用して、干渉検出するエンティティを選択できます。左上から右下にドラッグして、ボックスによって完全に囲まれたパーツまたはボディのみを含めます。右下から左上にドラッグして、選択ボックスで接触しているパーツまたはボディを含めます。

ゼブラストライプは、Part Studio またはアセンブリ内の現在のモデル、面、またはサーフェスに縞模様の部屋が映っていることを表します。これにより、エッジ間の曲率が揃っていて連続しているかどうかを確認できます。

1. インターフェイスの右下隅にある [分析ツールを表示] アイコン () をクリックします。

2. メニューから [ゼブラストライプ] を選択してダイアログボックスを開きます。

• ストライプ数 - サーフェスごとに表示する曲率ストライプの数

• ストライプを反転する - ストライプを反転させます。

• エッジを表示 - パーツ面間のエッジを表示します (既定)。チェックを外すと、パーツのエッジが非表示になります。これらのエッジを非表示にすると、特定の状況でパーツ面間の曲線の視覚化が改善されます。

曲率が 1 つのエッジにわたって連続している場合、以下のようにエッジはスムーズになり、ストライプが揃い、エッジを横切ることはありません。

曲率が 1 つのエッジにわたって連続している場合、エッジはスムーズになり、エッジ全体の曲率は変化しません。以下のようにストライプが揃い、エッジを横切ることはありません。

例:

曲率の可視化なし	既定の曲率: 35 ストライプ
10 本のストライプ	35 本のストライプ、反転済

ゼブラストライプダイアログを受け入れると (チェックマークをクリック)、ダイアログが閉じ、ストライプが残ります。ゼブラストライプをオフにするには、分析ツールを表示するメニューからゼブラストライプを再度選択し、ダイアログの [X] をクリックします (曲率の可視化メニューからカラーマップを選択すると、ゼブラストライプもオフになります)。

曲率カラーマップを使用すると、Part Studio の面またはサーフェスに選択した色のグラデーションを適用することで、曲率をより深く調べることができます。カラーグラデーションのスケールを調整したり、さまざまな種類のカラーマップから選択したりして、サーフェスの連続性やエッジ間の遷移を見分ける最適な視覚表現を得ることができます。

1. インターフェイスの右下隅にある [分析ツールを表示] アイコン () をクリックします。メニューから [曲率カラーマップ] を選択します。

   これにより、グラフィック領域の面とサーフェスにカラーマップが適用され、カラーグラデーションを使用してスケール全体の曲率が表示されます。

カラーマップで曲率を表示するオプションには次のものがあります。

• マップの色の設定。ドロップダウンメニューをクリックして、ニーズと視覚化の好みに最も適した配色を選択してください。

  • 緑 - 濃い紫から薄い緑へのスケール

  • ブルー -> レッド - 青から赤のスケール

  • プラズマ - 濃い青から薄い黄色へのスケール

  • 虹 - 虹色のスケール

• マップのグラフを選択します。ドロップダウンメニューをクリックして、特定のグラフを選択します。

  • ガウス - 指定した点における最大半径と最小半径の積に基づいてカラーを割り当てます。曲率は半径の逆数として表示されます。

  • 平均 - 指定した点での最大半径と最小半径の平均に基づいてカラーを割り当てます。

  • 最大半径 - 指定した点での最大半径値に基づいてカラーを割り当てます。

  • 最小半径 - 指定した点での最小半径値に基づいてカラーを割り当てます。

カラーマップをグラフィック領域の任意の場所に移動して、モデルとマップの見やすさを向上させることができます。マウスポインターが十字で表示されるまでグラフにカーソルを合わせます。グラフをクリックして新しい場所にドラッグします。場所によっては、グラフの向きが垂直方向に変わります。カラーと曲率のドロップダウンは、グラフの場所に関係なく、グラフィック領域の上部に残ります。

ヒント

サーフェスまたは面に曲率がない場合、半径の計算は行われないため、Onshape はカラーマップスケールに値を割り当てません。カラーマップは引き続き表示され、マップと色から選択できます。値が計算されていない場合、曲率カラーは適用されません。曲率解析ツールを開く前は、モデルは同じ色のままです。

スケールを変更するには、スケールの端点をクリックしてドラッグし、互いに近づけます。スケール上の点が再計算され、新しいスケールに従って面とサーフェスの色が更新されます。値をクリックしてフィールドに入力し、スケールを調整することもできます。必ず小さな更新アイコンをクリックしてください。

抜き勾配分析を使用して、指定された最小抜き勾配量を満たさないモデル内の面を検索し、アンダーカット領域を検出し、Part Studio で選択したジオメトリの候補のパーティングラインの場所を確認します。

1. グラフィック領域の右下隅にある [分析を表示] ツール () をクリックします。メニューから [抜き勾配分析] を選択し、ダイアログボックスと色付きの凡例を開きます。ダイアログボックスで、平面、面、またはエッジを選択してモールド分割方向を指定します。

   

2. 最小勾配角度を指定してください
3. チェックするエンティティを選択します。
4. [アンダーカット領域を表示] チェックボックスを使用して、赤色のアンダーカット面の表示をオフにすることもできます。

インターフェイスの上部にある抜き勾配分析の色の凡例に注目してください。

• 青色の面は、抜き勾配に対して指定された最小角度を満たしていることを示します。
• 黄色の面は、急勾配すぎる (指定された最小抜き勾配より小さい) ことを示します。
• 赤色の面は、アンダーカット面を示します。

モデルの上でカーソルを移動すると、個々の抜き勾配の正確な角度を表示できます。

他の表示モードと同様に、抜き勾配解析は他のものを選択するまでアクティブのままになります。アクティブな間は、パーツを編集して抜き勾配を修正し、アクションの即時結果を確認できます。断面ビューを使用して、モデル上で見づらい場所を表示することもできます。

抜き勾配解析は双方向で自動的に作用します。Onshape は、方向を示すために許容可能な抜き勾配を異なる色で表示します。側面1 は薄い青 (正の方向)、側面 2 は濃い青 (負の方向) です。マニピュレータの矢印は側面 1 を指しており、上の [モールド分割方向] フィールドの横に表示されている、ダイアログの方向矢印を使用して反転できます。

上の図は、方向矢印をクリックして解析の方向を反転させた後の勾配角度を示しています。薄い青は正の方向を示し、角度は正の角度で示されています。一方、その前の図では、濃い青は負の方向を示し、角度は負の角度で示されています。

厚さ分析を使用して、パーツの各領域全体にどれだけのマテリアルが分布しているかを測定します。

現在、ネイティブの Onshape パーツとメッシュモデルタイプのみがサポートされています。

手順

少なくとも 1 つのパーツを含む Part Studio:

1. グラフィック領域の右下隅にある [分析ツールを表示] () をクリックします。メニューから、[厚さ分析] を選択してダイアログボックスを開きます。

   

2. 分析するパーツ (1 つまたは複数) を選択します。

   Onshape は厚さ分析リクエストの計算をすぐに開始します。グラフィック領域の左下にある進捗スピナーには、分析のステータスの最新情報が表示されます。

   • 厚さ分析を準備中 - ジオメトリは離散化され、分析用に処理されます。

   • 厚さ分析の処理 - 高性能クラウドインスタンスがプロビジョニングされます。

   • 厚みを計算中 - 厚さ分析の計算が開始されます。

   • 厚さ分析を微調整中 - 初期結果が表示され、より忠実度の高い結果が引き続き処理されます。

   • 厚さ分析を後処理中 - 最終結果の処理中で、まもなく表示されます。

3. 緑のチェックマークをクリックして選択を確定し、ダイアログボックスを閉じます。厚さ分析ツールはアクティブのままになります。厚さ分析の初期結果が表示されると、グラフィック領域にカラーバーが開きます。

   

   選択したパーツは自動的にレンダリングされます。カラーバーは、フィールド値をパーツ (1 つまたは複数) のサーフェスに沿って表示される色にマップします。

4. カラースキームを変更するには、カラードロップダウンからパレットを選択します。

5. カラーバーの範囲を変更するには、下限値または上限値を選択し、新しい数値を入力します。更新ボタンを使用して、測定フィールド内の最低値/最高値に範囲をリセットします。

   または、下限値または上限値の上のチェックマークをクリックしてドラッグし、凡例に沿った新しい位置にドラッグします。カラーバーを完全に再配置するには、マウスポインタを合わせてアクティブにしてから、凡例をクリックして画面上の新しい位置にドラッグします。

   手動で調整しない限り、厚さ分析の中間結果が調整されている間に、凡例の境界が自動的に新しい制限値に調整されることがあります。手動で調整すると、中間更新によって上限または下限が変更されることはありません。ただし、新しい情報が得られると、カラーバーの極限値が更新されることがあります。

   凡例には、ユーザー定義の範囲外のフィールド値が固有の色で表示されます。寸法カラースケールのオプションをオンにすると、3 色表示になり、ターゲット範囲外の領域をすばやく確認できます。
   
   

6. [メソッド] ドロップダウンメニューから目的のフィールドを選択します。

   • 回転球

   • 回転球勾配 (%)

   • 放射線

   • 光線勾配 (%)

   厚さ分析を使用している間も、Part Studio で通常どおり作業を続けることができます。厚さの評価は、編集を行うごとに自動的に更新されます。

7. 厚さ分析を編集するには、グラフィック領域の右下にある [分析ツールを表示] () をクリックし、メニューから [厚さ分析を編集] を選択します。

8. 厚さ分析をオフにするには、[分析ツールを表示] () をクリックし、[厚さ分析をオフにする] を選択します。

回転球の厚さメソッド

回転球の厚さメソッドは、パーツのサーフェスの各点でパーツ内に内接できる最大の球体サイズを計算します。

球体は検査点に接しており、パーツは最低もう 1 点に接しているため (複数のパーツに接している場合もある)、パーツの内部に沿って回転すると同時にサイズが変化すると言われます。測定された厚さは、内接球体の直径として報告されます。

ヒント

• 回転球の厚さメソッドでは、対象領域内の複数の点における局所的で重要な幾何学的関係によって厚さを測定できます。

• 回転球の厚さ分布は、あらゆるソリッドパーツのすべての領域にわたって連続していることが保証されます。

放射線の厚さメソッド

放射線の厚さメソッドは、パーツの内部を通る直線パスに沿って移動する距離を計算します。

パーツのサーフェスに沿った各点で、そのサーフェスに垂直に放射線が投影され、パーツに沿った別の点で最初に交差した場所で終了します。これら 2 点間の線分の長さが放射線の厚さです。

ヒント

• パーツのサーフェスに沿って 1 点に垂直に投影された線は、2 番目の点にあるサーフェスとの幾何学的関係は保証されません。

• 放射線の厚さ分布が、パーツ全体で連続していることはほとんどありません。鋭い不連続部分が含まれますが、特に鋭い角の付近が目立ちます。

厚さ勾配 (放射線メソッドまたは回転球メソッド)

厚さ勾配は、パーツのサーフェスに沿ってパーツが移動するにつれて、パーツの厚さがどれだけ速く変化するかを測定します。値自体は次の条件での比率 (A/B) です。

1. パーツのサーフェスに沿った 1 点から任意の方向に (公称および瞬間的に) 移動したときに、厚さが拡大または縮小できる最大量を長さ単位で測定したものです。

2. 同じ長さ単位で測定された、指定の方向に沿って移動した公称および瞬間の測地線距離です。

比率は無次元で負数ではなく、規格外にパーセンテージ (%) で表されます。

フラットなサーフェスは、1 つまたは複数の連続する平面でないサーフェスから平面サーフェスを生成します。

ツールは幾何学的フラット化を実行し、最小限のひずみエネルギーでサーフェスを作成します。

フラット化の操作では、サーフェスがフラット化されたパーツのマテリアルプロパティは無視されます。できあがったサーフェスにはマテリアルプロパティはありません。

サーフェスをフラット化する用途には、次のようなものがあります。

• パーツの特定の領域に適用されたペイントマスクのフラット (カット) 形状を評価する。

• 過度のひずみやしわを生じさせずにデカールをパーツの湾曲した領域に適用することの妥当性を評価する。

• 外側金型線 (OML) と層境界から合成層のカット形状を決定する。

• フィーチャー (カットアウト、テキスト曲線、テキストラップ) を平らなサーフェスに追加して、曲線サーフェスの形状に戻す。