Met deze optie kan de
Fairway vorm geconverteerd en geëxporteerd worden ten behoeve van gebruik in andere software.
Hoe er wordt geconverteerd wordt hieronder beschreven, maar
wat er wordt geconverteerd hangt af van de instelling per solid in met menu
[Objectbeheer], als volgt:
- T.b.v. de PIAS berekeningsmodules (die gebruik maken van het spantenmodel, en in bijzondere gevallen van het getriangulariseerd oppervlaktemodel) worden de solids en draadmodellen geëxporteerd die in de PIAS kolom geselecteerd zijn.
- Bij alle export naar CAD file standaarden (zoals naar DXF. STL of IGES) worden de solids inbegrepen die in de Export kolom van dit menu geselecteerd zijn. Het is de bedoeling dat t.z.t. het lijnenplan ook via deze kolom gestuurd wordt, maar dat is nog niet doorgevoerd.
- Attentie
- Het wordt aangeraden om voor het gebruik van een van de opties uit dit menu eerst Over productierijp stroken eens door te lezen.
Converteer de Fairway oppervlakken model naar PIAS' spantenmodel
Van elk object wat voor PIAS geselecteerd is in het menu [Objectbeheer] worden alle spanten doorgestuurd naar PIAS' spantenmodel — zie Rompvormrepresentaties voor een opsomming van de diverse rompvormmodellen. Hierna zijn alle PIAS functies en berekeningen met de vorm uit te voeren. Bij deze conversie zijn de volgende mechanismen van toepassing:
- In het solid eigenschappen menu zijn drie kolommen van belang voor deze conversie. De kolom PIAS geeft aan dat een object wordt geconverteerd, de kolom ‘hoofdromp’ geeft aan of het object onderdeel is van de hoofdromp, en als dat niet het geval is dan geeft de kolom ‘opdrijvend’ bij ‘ja’ aan dat het een opgetelde vorm is, en bij ‘nee’ dat het een extra vorm is. Dit alles conform the indeling in Hulldef, zie Rompvormen en Extra vormen.
- Er kunnen meerdere objecten als ‘hoofdvorm’ geclassificeerd zijn. Als dat het geval is dan worden ze in langsscheepse richting gesorteerd, en achter elkaar naar PIAS doorgestuurd. Deze feature is strikt bedoeld voor een rompvorm die bestaat uit meerdere, in langsscheepse richting niet-overlappende, zelfstandige objecten — zoals achterschip - middenschip - voorschip. Als objecten toch overlappen dat waarschuwt Fairway daarvoor, het is echter aan de gebruiker om dat te corrigeren.
- Een PIAS spantenmodel moet aan een aantal voorwaarden voldoen, zoals die opgesomd zijn in Spanten (spantposities en spantvormen). Het is de verantwoordelijkheid van de gebruiker deze regels in acht te nemen, Fairway controleert hier niet op.
- Naar het PIAS spantenmodel worden die lijnen (=polycurves) geconverteerd die in Fairway van het type ‘spant’ zijn. Het is dus niet voldoende dat ze de facto een spant zijn — omdat hun coördinaten dezelfde lengtepositie hebben — ze moeten echt expliciet van dat type zijn.
- Ooit was het zo dat alle aanwezige spanten van een Fairway solid werden geconverteerd naar spantenmodel. Dat pakte soms een beetje ongelukkig uit bij spanten die zich niet over de hele romp uitstrekten. Zoals met een hulpspantje wat slechts tot de kim bestaat, of juist een ‘spantje’ wat zich uitsluitend ver boven water bevindt. PIAS is immers gebaseerd op langsscheepse integratie van de spantoppervlakken, en omdat zulke ‘spantjes’ weinig tot geen oppervlak hebben zorgen ze voor een onderbreking van de juiste spantoppervlakken, en tot navenant incorrecte volume- en stabiliteitsresultaten. Maar dat is allemaal verleden tijd; spanten worden slechts slechts doorgestuurd naar PIAS als ze zich over het volledige rompoppervlak uitstrekken. Dit ‘volledige rompoppervlak’ wordt opgevat als het deel wat aan de randen begrensd wordt door een spookfacet (zie Spookfacet voor een toelichting daarop). Het is goed om deze achtergond te kennen, als er immers Fairway spanten ontbreken in het PIAS model, dan is het raadzaam om te controleren of die spanten aan het begin en eind wel grenzen aan een spookfacet (wat overigens default het geval zal zijn).
- Delen van spanten die grenzen aan een spookfacet worden niet doorgestuurd naar PIAS. Dit om te voorkomen dat lijnen over HS of aan de scheepseinden langs het dek naar het PIAS spantenmodel gehaald worden.
- Als er langslijnen (zoals waterlijnen of 3D lijnen) aanwezig zijn die het kenmerk ‘dek i/d zij’ hebben dan worden de spanten t.b.v. PIAS afgeknipt ter plaatse van deze lijn(-en). Zie Dek in de zij voor nader toelichting.
- Het verdient aanbeveling het resultarende model na conversie terdege te controleren met Hulldef.
Als u van de local cloud gebruik maakt (waarvoor verwezen wordt naar Local cloud: met meerdere modules gelijktijdig werken aan hetzelfde project) dan hoeven de spanten niet een file geconverteerd te worden; op elk moment is het spantenmodel equivalent van de Fairway vorm immers via de cloud beschikbaar.
Als in het solid eigenschappen menu is opgegeven dat een solid ook moet worden geconverteerd naar PIAS' getriangulariseerd oppervlaktemodel, dan wordt zo'n bestand ook aangemaakt bij deze menuoptie.
Exporteer naar DXF en/of IGES file standaarden
Met deze optie kunnen bestanden worden gegenereerd in de bekende CAD bestandsformaten DXF en IGES. Hierbij zijn een aantal keuzes voorhanden:
2D of 3D
Verondersteld kan worden dat volledige 3D export vanuit Fairway het meest gebruikt wordt, maar er zijn in het verleden gebruikers geweest die behoefte hadden aan aanzichten waarbij de 3D vorm wordt geprojecteerd in de drie hoofdvlakken. Als men kiest voor 3D dan bevat het resulterende bestand een één representatie van de 3D vorm. Bij de keuze van 2D zijn er drie representaties (in voor-, zij- en bovenaanzicht) van de vorm, die elk in een layer zitten met de naam van dat aanzicht. Bedank dat de oorsprongen van deze aanzichten samenvallen (gewoon op (0,0)) zodat ze i.h.a. door elkaar zullen lopen. Omdat ze echter in aparte layers zijn opgenomen kunnen ze naderhand met het CAD-systeem makkelijk verplaatst worden. Het is trouwens sowieso het idee bij deze optie dat Fairway de vorm als zodanig aanbiedt aan het CAD systeem, waarmee men vervolgens alle opmaakacties gaat verrichten. Als memn vanuit Fairway invloed wil hebben over de positie van doorsnedes en assen en bijschriften wil plaatsen dan kan dat met de lijnenplanuitvoeroptie, zie Lijnenplan vastleggen en genereren, die ook de mogeijk van export naar DXF kent.
Fileformaat
Hier kan men kiezen voor IGES, DXF of allebei. Met IGES zit er nog een adder onder het gras, wat komt doordat daar het aantal karakters wat beschikbaar is voor teksten en namen beperkt is tot acht. Lijnnamen in Fairway kunnen (veel) langer zijn, zodat hier — noodgedwongen en volgens een bepaalde systematiek — nieuwe namen t.b.v. de IGES file aangemaakt worden. daarom wordt bij de IGES export een extra tekstbestand aangemaakt, met de extensie .fromFairway.remarks.txt die naast wat algemene opmerkingen over de conversie ook een tabel bevat met de Fairway namen en de corresponderende namen in IGES.
Gewenste representaties
Hier kan men kiezen welk representatie (“welk formaat”) gemaakt moet worden in de te genereren file, met de keuze uit:
- Polylines, waarin kromme lijnen worden opgebouwd uit (veel, kleine) rechte lijnstukjes. In DXF heet dat type
polycurve, in IGES is het subtype 106, form 12.
- Spline curves, waarin kromme lijnen worden gerepresenteerd als spline, precies zoals dat in Fairway gebeurt. In DXF heet dit type
spline, in IGES subtype 126.
- Surfaces. Deze zijn alleen beschikbaar in IGES. Met deze conversie worden grotere gebieden van de rompvorm naar IGES
subtype 128 geconverteerd. Daartoe moeten die gebieden wel in de Fairway GUI worden vastgelegd als zg. “IGES export patch”, zie daarvoor [IGES export patch]. Om te voorkomen dat bij kleinere ongedefinieerde gaatjes tussen de gebieden de IGES export incompleet wordt, worden die met een andere techniek toch ook omgevormd naar subtype 128. De kwaliteit van die conversie is echter lager dan bij de grotere gebieden. Daarom accepteert het programma maximaal 4% gaten tussen de gebieden. Laat het streven dus zijn om de romp volledig met gebieden af te dekken!
Overigens kunnen best meerdere representaties worden opgegeven, waarbij men zich dan moet realiseren dat dan bv. splines en polylines volkomen over elkaar heen komen te liggen.
Layering van het 3D model
Hier kan men opgeven of met het CAD model wil organiseren in layers per polycurve, of per solid. De namen die de layers krijgen zijn dan ook die van de polycurves resp. die van de solids. Deze instelling heeft geen effect op de 2D export, die een eigen layeringsystematiek heeft.
Preview op de IGES file.
Gebruiker verleent goedkeuring voor export.
Exporteer naar CADMATIC (volgens de SEUS conventie)
Deze optie heeft geen verdere instellingen of keuzes. Hier worden bestanden gegenereerd die in CADMATIC kunnen worden ingelezen, volgens de standaard zoals die is afgesproken in het SEUS project. Het resulteert in twee bestanden, de ene is een IGES file met extensie .2CADMATIC.igs, en de andere een CADMATIC configuratiefile met extensie .2CADMATIC.cfg. Er wordt trouwens ook nog een tekstbestand gemaakt met voor mensen bedoeld commentaar, met extensie .CADMATIC.remarks.txt. Voor de conversie naar CADMATIC is het noodzakelijk dat de gehele rompvorm wordt afgedekt door grotere vierzijdige gebieden. Dat kan gedaan worden met zg. “IGES export patches” in de Fairway GUI, zie daarvoor [IGES export patch].
Links het Fairway model, rechts overgebracht naar CADMATIC.
Exporteer naar STL of OBJ file formaat (voor CFD of 3D printen)
Model ontworpen met Fairway, vervaardigd met een Ultimaker 3D printer.
Met deze optie kan zg. gefaceteerd model gemaakt worden, wat in essentie uit heel veel kleine platte driehoekjes bestaat. Daarvoor bestaan (ondermeer) drie bestandformaten:
- STL, zie .STL bestand. Hiervan zijn weer twee subvarianten, nl. binair en text (ASCII). STL is de standaard voor modelmaken en 3D printen, zoals bv. aan de orde komt in dit en dit artikel. STL wordt echter soms ook gebruikt om de scheepsvorm te converteren naar CFD software (bv. v-Shallo).
- Wavefront OBJ, die t.b.v. CFD het voordeel biedt dat gebieden gedefinieerd kunnen worden waar op maat gemaakte meshverfijningen kunnen worden gedefinieerd. Bijvoorbeeld de workflow van Fairway naar OpenFOAM maakt daar gebruik van. Het definieren van dergelijke gebieden wordt besproken in STL/OBJ export specifics.
Fairway model via STL geïmporteerd in Ansys.
Nadat men deze STL/OBJ optie gekozen heeft toont het programma een menu waarin de hieronder besproken parameters ingevuld kunnen worden. Als men dit menu op de normale manier verlaat dan wordt de STL of OBJ file aangemaakt, en als dat niet de bedoeling is kan altijd nog functie [Abort] worden gekozen om conversiemenu direct te verlaten.
- Doelstelling
- Het doel waarvoor de STL/OBJ file vervaardigd wordt, keuze tussen ‘3D printen van een model’ en ‘CFD (Computational Fluid Dynamics)’. Verschillen tussen de twee zijn o.a.:
- Voor CFD wordt zo veel mogelijk een gelijkmatige driehoekverdeling nagestreeft.
- Voor printen is de STL/OBJ file in millimeters, voor CFD in meters.
- Voor printen kan het schip nog worden onderverdeeld. Voor CFD zou dat zinloos zijn.
- Aan de bovenkant afsluiten
- Indien de doelstelling CFD is, kan hier worden opgegeven of de scheepsvorm aan de bovenkant gesloten moet worden (als dat niet al het geval is). Voor printen is de vorm altijd gesloten, omdat een printer nou eenmaal een gesloten solid wil hebben.
- Formaat uitvoerbestand(en)
- Keuze tussen Wavefront OBJ en de twee varianten van STL.
- Gewenste maximum driehoeksgrootte
- In essentie beschrijft het STL/OBJ bestandsformaat een lange lijst van driehoekjes. Hier kan worden opgegeven wat de gewenste maximum grootte van elk driehoekje is. Het zal duidelijk zijn dat naarmate deze kleiner wordt opgegeven, het model nauwkeuriger wordt, en het aantal driehoekjes (en dus het resulterende bestand) groter. De driehoekgrootte die hier wordt opgegeven refereert aan ware scheepsafmetingen, en staat dus los van de modelschaal. Overigens wordt bij het opdelen in kleine driehoekjes gebruik gemaakt van de ‘kromme vlakken’ functionaliteit van Fairway, zodat het alleen werkt als die optie aangekocht is. Bij de driehoeksgrootte zijn er nog een paar verschillen tussen STL voor 3D printen en voor CFD:
- Als een driehoekje al volkomen vlak is wordt het voor 3D printen niet verder onderverdeeld, dat zou zinloos zijn. T.b.v. CFD geldt een andere overweging, daar wordt wel gewoon verder onderverdeeld.
- T.b.v. CFD kan het nuttig zijn om bepaalde gebieden van een grovere of fijnere driehoekjesverdeling te voorzien. Dat kan dan worden ingesteld bij shell region, zie STL/OBJ export specifics. Daar kan trouwens ook worden ingesteld dat een bepaald gebied helemaal van conversie naar STL/OBJ uitgesloten moet worden.
- Modelschaal (reciproke van)
- Geef hier de reciproke van de modelschaal, dus de X in schaal 1/X.
- Schip opdelen
- Hier kan men kiezen tussen:
- ‘Nee, maak heel model’, waarmee niks opgedeeld wordt. De export file bevat dan gewoon het hele schip (d.w.z. de solids die voor export geselecteerd zijn).
- ‘Ja, maak halfmodel’ met twee aparte helften voor SB en BB. worden.
- ‘Yes, make demi model’, which will not subdivide the ship, but produce two separate halves, SB ans PS.
- Attentie
- De opgegeven driehoeksgrootte is de maximum grootte, niet de naagestreefde grootte. M.a.w. facetten worden wel onderverdeeld in kleinere driehoekjes, maar niet samengevoegd tot grotere. Dat kan ook helemaal niet, want als men twee driehoeken samenvoegt dan onstaat er meestal een vierhoek, en dat past niet in STL.
- Alle solids die zijn gemarkeerd voor ‘export’ in het menu [Objectbeheer] worden naar STL/OBJ geconverteerd. Daarbij moet men zich wel realiseren dat de conversie per individueel solid is, en dat de solids dus niet worden samengesmolten in de export file. Als men dat wel zou willen dan kan dat met externe STL-tools.
- Elk spookfacet (zie voor een bespreking daarvan Spookfacet) wordt weggelaten uit de conversie naar STL. Verder wordt er bij het vervaardigen van een halfmodel vanuit gegaan dat het schip op de conventionale Fairway wijze vormgegeven is, d.w.z. met één spookfacet op HS.
- Een solid van het type BB&SB, ook wel omschreven als SB helft van een symmetrische vorm, (die zich dus uitstrekt over BB en SB) wordt niet automatisch in tweeën gedeeld bij het maken van een halfmodel. Dat moet men zelf doen (met [Centerplane]→[Split] uit het solidmenu).
Fairwayvorm geconverteerd naar STL, en ingelezen in en berekend met OpenFOAM.
Exporteer maattabellen naar tekst file
Met deze optie wordt er een tekst file (met de extensie .off) geschreven, waarin coördinaten van de punten van alle lijnen van de scheepsvorm worden opgenomen. Deze file bevat alle solids die geselecteerd zijn voor Export, en heeft de volgende opbouw:
- Naam van de lijn.
- Aantal punten op de lijn.
- Lengte, breedte en hoogtecoördinaten van elk punt (t.o.v. snijpunt achterloodlijn en basis) in meter.
- Van elk punt of het een knikpunt is.
- Van elk punt is gegeven of het een snijpunt is met een andere lijn, en indien het een snijpunt is, met welke lijn.
Over productierijp stroken
In dit hoofdstuk zijn de export faciliteiten van Fairway besproken. De hieruit komende gegevens kunnen en zullen worden gebruikt in andere (CAD of CAE) systemen, vaak ook ten behoeve van het produceren van het schip. In dat laatste geval zal de Fairway rompvorm een niveau van consistentie en nauwkeurigheid moeten hebben wat hoog genoeg is voor de productie. Fairway biedt de gebruiker de gereedschappen productierijp te stroken. De mate van stroken is echter afhankelijk van de beoordeling van de gebruiker en de tijd die in het strookproces gestoken is. Het enkele gebruik van Fairway garandeert geenszins dat een scheepsvorm ook daadwerkelijk productierijp strookt.