原生機身建模

在本教程中，我們將建立和編輯機身。Tucan 透過沿縱向區域性 Z 軸插入的橫截面的樣條線插值來建立機身表面。每個橫截面都包含在區域性 XY 平面內，並且由沿直線插值形成閉合環路的一組節點組成。

在本教程中，我們將設計一個具有圓錐形邊緣的圓柱形機身，具有以下特性

長度	直徑
8 米	1 米

建立和編輯機身

在開始機身建模之前，您需要牢記哪些橫截面對於描述設計形狀至關重要。您還需要一個包含模型尺寸的草圖。

新增機身

Tucan 通常從一個空白的工作區開始。要引入機身（或任何其他元件），請轉到主功能區的“模型”選項卡，單擊“新增”，然後在彈出視窗中選擇“機身”。在下拉選單中選擇剛剛建立的“機身 - 0”項，然後單擊“編輯”。您將看到一個名為“機身編輯器”的新彈出視窗立即出現在主螢幕上。我們將使用此視窗，因為它允許您建立、刪除和調整任何橫截面。

新增橫截面

生成機身的第一個步驟是生成我們的基本橫截面。單擊左上角的“新增”，您會注意到“截面 0”被插入到左上角的列表框中。使用左鍵選擇此截面，並使用下面的數字框調整其縱向位置。一個好的做法是將“截面 0”定位在沿區域性 Z 軸的機身鼻部（即在區域性原點，座標為 [0,0,0]）。但是，這不是一項要求，可以以不同的方式進行。對於我們的簡單模型，我們重複此過程，直到我們在列表中擁有四個橫截面（截面 0、1、2 和 3）。這些截面構成了我們的機身骨架。截面 0 和 3 分別是我們設計的正面和背面，因此如果我們將截面 0 放在 Z=0 處，我們將把截面 3 放在等於我們機身長度 Z=8 的位置。

新增節點

建立基本截面後，我們選擇“截面 0”。我們透過單擊視窗左中心的“新增”來建立節點。然後我們注意到一個節點在視窗右側表示，並新增到“橫截面”列表框中。此節點是節點編號 1，其座標在區域性 XY 平面內為 [0,0]。如果我們想更改座標，則必須從繪圖中選擇節點，並透過按住左鍵將其移動，或者我們只需在“當前節點位置”標籤下輸入值。由於這是飛機的鼻部，我們在這裡不需要更多節點，因此我們將座標保持原樣（[0,0]）。我們對“截面 3”執行相同的過程，並再次建立一個單個節點（1：[0,0]），因為這是機身的尾部。

在 Tucan 中，機身的前端和後端可以宣告為單個節點，也可以宣告為垂直的兩個節點段（兩個節點都沿區域性 Y 軸）。

現在讓我們選擇“截面 1”，看看如何處理更多節點。截面 1 和 2 實際上將為我們的機身定形。

橫截面形狀編輯

現在我們已經展示瞭如何建立橫截面以及如何在其中新增節點，我們將繼續進行機身構建。我們選擇截面 1（Z=1），並新增兩個節點，一個接一個。由於機身直徑為 1 米，我們將座標設定為

節點 1	節點 2
[0,0.5]	[0,-0.5]

It is important that the nodes are entered in a clockwise order for the kernel to compute the normal vectors in the correct direction!

現在讓我們新增更多節點。我們選擇節點 1 並新增一個節點。這個新節點是節點 2，位於前兩個節點的中間。我們選擇節點 2 並將座標設定為 [0.5,0]。現在我們有了截面的輪廓，我們將繼續建立新節點，並將它們定位在所需的座標處，以形成一個圓形。

It is important that the first and the last nodes are located along the Y axis for the fuselage to be fully closed.

對“截面 2”（Z=7）執行相同過程。

機身細化

在完成機身設計之前，我們將嘗試使機身形狀看起來更平滑一些。為此，我們選擇“截面 2”並新增一個橫截面，然後對“截面 0”執行相同操作。

When a cross section is selected and we choose to add (insert) a new cross section, Tucan positions this new surface after the selected one and the new shape is obtained from the interpolation of the two original cross sections (the selected one and the one originally after it). This feature is useful in saving time for the design procedure and also to easily smooth the edges.

記住這一點，我們將定位後來建立的兩個截面，如下所示

截面 1	截面 4
Z=0.2	Z=7.8

樣條線插值

預設情況下，Tucan 將在橫截面之間使用線性插值。但是，在每個橫截面處，我們可以選擇透過使用樣條線插值來保持表面曲率的連續性。為此，您必須選擇該截面並取消選中“斷開邊緣”選項。

機身網格

設計中的最後一步是選擇縱向和橫向面板的數量。此選項應根據機身尺寸以及我們所需的計算精度來確定。在本教程中，我們設定

縱向細化：15
橫向細化：10

請注意，當升力面錨定到機身上時，機身將自動沿著錨定線在縱向上消耗相同數量的弦向面板。因此，機身該部分的網格無法在不改變機翼網格的情況下進行增強。

錨定

在“機身編輯器”視窗中，我們可以選擇將升力面錨定到機身上。如果我們的模型已經設計了機翼，則在“錨定到”框中將顯示所有可錨定到機身的可用表面。如果我們雙擊這些選項，Tucan 將擴充套件機身表面，以在機身和升力面之間形成連線。

It is mandatory after we make changes to the anchored lifting surfaces to perform a fuselage re meshing. This procedure is not done automatically to avoid a possible misbehavior.

Take into account that Tucan cannot handle anchors that overlap in the global X direction.

匯入機身

除了本地機身外，Tucan 還能夠從輸入檔案匯入機身。當前版本支援兩種匯入檔案格式：本地格式或 STL 格式。本地格式非常容易建立和處理，但它不是公認的標準。它被設計用於傳輸 OpenVOGEL 網格資料。STL 檔案格式是一種非常知名的檔案格式，可以傳輸三角形網格。它在資料壓縮方面非常低效，但易於讀寫。大多數 3D 設計工具都包含 STL 匯入/匯出功能，包括 OpenVSP。這就是我現在想關注的地方。

從 OpenVSP 匯入

OpenVSP 擁有在航空航天學生中非常受歡迎的優勢，並且他們自己的 VSP 格式有許多模型可用。OpenVOGEL 的目標不是模仿 OpenVSP，並且匯入其本地檔案可能是一項繁重的任務。因此，為了提供最少程度的互操作性，OpenVOGEL 能夠讀取由 OpenVSP 生成的 STL 檔案，反之亦然。要從 OpenVSP 匯入

在 OpenVSP 中：選擇要匯出的元件，轉到“檔案 > 匯出”，選擇“立體光刻 (.stl)”，然後選擇目標檔名。
在 OpenVOGEL 中：新增一個新的“匯入曲面”，點選“編輯”，在開啟檔案對話方塊中選擇“STL”檔案格式，搜尋檔案，然後點選“確定”。

下一張圖是塞斯納 182 機身在 OpenVOGEL 中匯入和模擬的示例。