Определяем массу и площадь поверхности деталей в AutoCAD

Известно, что AutoCAD позволяет определить объем трехмерных твердых тел. При помощи команды _massprop можно получить различные геометрические характеристики тела. В окне отображения этих свойств обращает на себя внимание такая особенность, как наличие параметров объема и массы, друг другу численно равных. Получается, что тело имеет некоторую единичную плотность, но ее значение редактировать нельзя.

Так как в своей работе мне периодически нужно измерять массу проектируемых деталей, то очень уж захотелось упростить себе и коллегам жизнь, автоматизировав расчет массы на основе данных объема тела.

На помощь мне пришел ARX-плагин от Александра Ривилиса, опытного разработчика программ для продуктов Autodesk. Этот плагин называется GeomProps (по ссылке скачивается архив), который позволяет снимать с выделенных в AutoCAD объектов свойства длины, площади поверхности и объема. И самое главное, то что этот плагин позволяет вводить в расчет линейный масштабный коэффициент, благодаря которому можно получить результат в требуемых единицах.

Перед расчетом следует увеличить разрядность основных единиц измерения в чертеже. Пять знаков после запятой будет достаточно.

Расчет массы тела

Определим массу тела и обода турбинной диафрагмы. Плотность стали равна близко 7,85 г/см3, единицы чертежа – миллиметры, а мы хотим получить значение массы детали в килограммах.

Чтобы самим посчитать массу тела из легированной стали, нужно объем тела в кубических миллиметрах (полученный командой _massprop) умножить на 7,85 и разделить на 10^6.

А чтобы посчитать массу тела при помощи плагина GeomProps нужно взять в расчет масштабный коэффициент, который линейный, а не кубический. Потому масштабный коэффициент равен (7,85/10^6)^(1/3) = 0,01987 (приблизительно).

В поле “Объем” мы получим значение, численно равное массе заданного трёхмерного тела в килограммах, в данном случае мы получили массу деталей, равную 365 кг. Если мы выделяем несколько тел, то плагин показывает сумму их характеристик.

Приведем здесь таблицу с усредненной плотностью и масштабным коэффициентом GeomProps для основных конструкционных и строительных материалов.

Материал	Плотность (г/см^3)	Масштабный коэффициент
Сталь	7.85	0.01987
Алюминий	2.7	0.01392
Дюралюминий	2.8	0.01409
Бронза	9	0.02080
Латунь	8.55	0.02045
Медь	8.93	0.02075
Чугун	7	0.01913
Бетон	2.3	0.01320
Гранит	2.7	0.01392
Мрамор	2.75	0.01401
Дуб	0.75	0.00909
Сосна	0.485	0.00786

Взять значения плотности для других материалов и веществ можно, например, на этой странице: http://www.kristallikov.net/page15.html

Расчет площади поверхности тела

Встроенные возможности AutoCAD не позволяют определить площадь поверхностей для 3D Solid, потому это мы тоже сделаем при помощи плагина GeomProps.

Если хотим получить значение площади поверхности твердого тела в квадратных метрах, тогда вводим коэффициент: (1/10^6)^0,5 = 0,001. В нашем случае площадь поверхности деталей равняется 2,52 м2.

Последнее введенное значение масштабного коэффициента сохраняется как во время работы AutoCAD так и после перезапуска.

Скачивать архив с GeomProps следует по ссылке. Архив содержит версии плагина под AutoCAD 2006-2010. Я его использую в AutoCAD 2011 x32.

Загружать GeomProps в AutoCAD можно при помощи команд _APPLOAD или _ARX.

Известные проблемы: выгружать и повторно загружать нельзя - это приведет к аварийному завершению AutoCAD; также возникает сбой при выходе из AutoCAD в случае использования Design Center, но это не грозит безопасности чертежей, так как они сохраняются до момента возникновения ошибки.

В заключение можно сказать, что данная программа полезна для быстрого определения массы деталей, что необходимо повсеместно в инженерной практике, площади их поверхности, что необходимо для расчета расхода антикоррозионных покрытий. Также плагин позволяет определять суммарную длину разнообразных линий, что может пригодиться при проектировании трубопроводов, электропроводки и во многих других случаях.

Мне будет интересно узнать об опыте использования этого приложения на других САПР, имеющих совместимость с ARX приложениями AutoCAD, так что не стесняйтесь комментировать.