原生机身建模

在本教程中，我们将创建和编辑机身。Tucan 通过沿纵向局部 Z 轴插入的横截面的样条线插值来创建机身表面。每个横截面都包含在局部 XY 平面内，并且由沿直线插值形成闭合环路的一组节点组成。

在本教程中，我们将设计一个具有圆锥形边缘的圆柱形机身，具有以下特性

长度	直径
8 米	1 米

创建和编辑机身

在开始机身建模之前，您需要牢记哪些横截面对于描述设计形状至关重要。您还需要一个包含模型尺寸的草图。

添加机身

Tucan 通常从一个空白的工作区开始。要引入机身（或任何其他组件），请转到主功能区的“模型”选项卡，单击“添加”，然后在弹出窗口中选择“机身”。在下拉菜单中选择刚刚创建的“机身 - 0”项，然后单击“编辑”。您将看到一个名为“机身编辑器”的新弹出窗口立即出现在主屏幕上。我们将使用此窗口，因为它允许您创建、删除和调整任何横截面。

添加横截面

生成机身的第一个步骤是生成我们的基本横截面。单击左上角的“添加”，您会注意到“截面 0”被插入到左上角的列表框中。使用左键选择此截面，并使用下面的数字框调整其纵向位置。一个好的做法是将“截面 0”定位在沿局部 Z 轴的机身鼻部（即在局部原点，坐标为 [0,0,0]）。但是，这不是一项要求，可以以不同的方式进行。对于我们的简单模型，我们重复此过程，直到我们在列表中拥有四个横截面（截面 0、1、2 和 3）。这些截面构成了我们的机身骨架。截面 0 和 3 分别是我们设计的正面和背面，因此如果我们将截面 0 放在 Z=0 处，我们将把截面 3 放在等于我们机身长度 Z=8 的位置。

添加节点

创建基本截面后，我们选择“截面 0”。我们通过单击窗口左中心的“添加”来创建节点。然后我们注意到一个节点在窗口右侧表示，并添加到“横截面”列表框中。此节点是节点编号 1，其坐标在局部 XY 平面内为 [0,0]。如果我们想更改坐标，则必须从绘图中选择节点，并通过按住左键将其移动，或者我们只需在“当前节点位置”标签下输入值。由于这是飞机的鼻部，我们在这里不需要更多节点，因此我们将坐标保持原样（[0,0]）。我们对“截面 3”执行相同的过程，并再次创建一个单个节点（1：[0,0]），因为这是机身的尾部。

在 Tucan 中，机身的前端和后端可以声明为单个节点，也可以声明为垂直的两个节点段（两个节点都沿局部 Y 轴）。

现在让我们选择“截面 1”，看看如何处理更多节点。截面 1 和 2 实际上将为我们的机身定形。

横截面形状编辑

现在我们已经展示了如何创建横截面以及如何在其中添加节点，我们将继续进行机身构建。我们选择截面 1（Z=1），并添加两个节点，一个接一个。由于机身直径为 1 米，我们将坐标设置为

节点 1	节点 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!

现在让我们添加更多节点。我们选择节点 1 并添加一个节点。这个新节点是节点 2，位于前两个节点的中间。我们选择节点 2 并将坐标设置为 [0.5,0]。现在我们有了截面的轮廓，我们将继续创建新节点，并将它们定位在所需的坐标处，以形成一个圆形。

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

对“截面 2”（Z=7）执行相同过程。

机身细化

在完成机身设计之前，我们将尝试使机身形状看起来更平滑一些。为此，我们选择“截面 2”并添加一个横截面，然后对“截面 0”执行相同操作。

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.

记住这一点，我们将定位后来创建的两个截面，如下所示

截面 1	截面 4
Z=0.2	Z=7.8

样条线插值

默认情况下，Tucan 将在横截面之间使用线性插值。但是，在每个横截面处，我们可以选择通过使用样条线插值来保持表面曲率的连续性。为此，您必须选择该截面并取消选中“断开边缘”选项。

机身网格

设计中的最后一步是选择纵向和横向面板的数量。此选项应根据机身尺寸以及我们所需的计算精度来确定。在本教程中，我们设置

纵向细化：15
横向细化：10

请注意，当升力面锚定到机身上时，机身将自动沿着锚定线在纵向上消耗相同数量的弦向面板。因此，机身该部分的网格无法在不改变机翼网格的情况下进行增强。

锚定

在“机身编辑器”窗口中，我们可以选择将升力面锚定到机身上。如果我们的模型已经设计了机翼，则在“锚定到”框中将显示所有可锚定到机身的可用表面。如果我们双击这些选项，Tucan 将扩展机身表面，以在机身和升力面之间形成连接。

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.

导入机身

除了本地机身外，Tucan 还能够从输入文件导入机身。当前版本支持两种导入文件格式：本地格式或 STL 格式。本地格式非常容易创建和处理，但它不是公认的标准。它被设计用于传输 OpenVOGEL 网格数据。STL 文件格式是一种非常知名的文件格式，可以传输三角形网格。它在数据压缩方面非常低效，但易于读写。大多数 3D 设计工具都包含 STL 导入/导出功能，包括 OpenVSP。这就是我现在想关注的地方。

从 OpenVSP 导入

OpenVSP 拥有在航空航天学生中非常受欢迎的优势，并且他们自己的 VSP 格式有许多模型可用。OpenVOGEL 的目标不是模仿 OpenVSP，并且导入其本地文件可能是一项繁重的任务。因此，为了提供最少程度的互操作性，OpenVOGEL 能够读取由 OpenVSP 生成的 STL 文件，反之亦然。要从 OpenVSP 导入

在 OpenVSP 中：选择要导出的组件，转到“文件 > 导出”，选择“立体光刻 (.stl)”，然后选择目标文件名。
在 OpenVOGEL 中：添加一个新的“导入曲面”，点击“编辑”，在打开文件对话框中选择“STL”文件格式，搜索文件，然后点击“确定”。

下一张图是塞斯纳 182 机身在 OpenVOGEL 中导入和模拟的示例。