OpenVSP

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до навігації Перейти до пошуку
OpenVSP
ТипComputer-aided design, CFD, FEA
РозробникNASA
Перший випуск10 січня 2012; 12 років тому (2012-01-10)
Стабільний випуск3.35.3 (2 серпня 2023)
Операційна системаWindows, macOS, Linux
Мова програмуванняC, C++ Python, AngelScript
Рушій(ї)OpenGL
Інтерфейс користувачаFLTK
Розмір50
Доступні мовианглійська
Українська мовані
Стан розробкиактивний
Модель кодуOpen Source
ЛіцензіяNASA Open Source Agreement
Розширення файлу.vsp, .vsp3
Репозиторійhttps://github.com/OpenVSP/OpenVSP
Вебсайтopenvsp.org/

OpenVSP або Open Vehicle Sketch Pad — це програмне забезпечення САПР з відкритим кодом для параметричного моделювання геометрії повітряних суден, розроблене у NASA, зокрема співробітниками дослідного центру[en] на авіабазі Ленглі. Його можна використовувати для створення 3D-моделей повітряних суден і проведення інженерного аналізу цих моделей, дозволяючи користувачеві швидко створювати комп’ютерні моделі від етапу ідеї і до етапу аналізу геометрії 3D-моделі, завдяки чому OpenVSP особливо корисний у створенні та оцінці нетрадиційних та експериментальних концепцій дизайну.[1][2]

Історія

[ред. | ред. код]

Попередники OpenVSP, включаючи VSP[3] і Rapid Aircraft Modeler (RAM), були розроблені JR Gloudemans та іншими[4] для NASA на початку 1990-х років.[5]

OpenVSP v2.0 було випущено як відкрите програмне забезпечення за ліцензією NOSA[en] в січні 2012 року та представлено під час ювілейної 50-ї Зустрічі з Аерокосмічної Науки в Американському інституті аеронавтики і астронавтики.[6][7][8]

Приблизно з 2012 року розробку програми, яку, серед іншого, підтримують NASA та AFRL[en], очолює Роб Макдональд (Robert A. McDonald).[9][10][11]

Особливості

[ред. | ред. код]

Інтерфейс користувача

[ред. | ред. код]

Після запуску OpenVSP відображає графічний інтерфейс користувача у вигляді вікна робочої області та вікна браузера геометрії, в якому відображається структура проєкту та відбувається управління налаштуваннями відображення елементів.

Робоча область – це місце, де відображається модель, тоді як у браузері геометричних зображень перераховуються окремі компоненти в робочій області, наприклад фюзеляж і крила. Ці компоненти можна вибирати, додавати або видаляти, подібно до дерева функцій у програмному забезпеченні САПР, наприклад Solidworks чи FreeCAD. Коли компонент вибрано у вікні браузера геометрії, відкривається вікно геометрії компонента. Це вікно використовується для зміни компонента.

OpenVSP також надає можливості API, доступ до яких можна отримати за допомогою MATLAB, Python або AngelScript[en].[12][13]

Геометричне моделювання

[ред. | ред. код]
Кілька моделей базової геометрії, вбудованих в OpenVSP

OpenVSP пропонує безліч базових геометричних елементів, загальних для моделювання літаків, які користувачі змінюють і збирають для створення моделей. Крило, капсула, фюзеляж і пропелер – це кілька доступних елементів геометрії літака. Також доступні вдосконалені компоненти, такі як тіло обертання, канал, конформна геометрія тощо.

Кожен з базових елементів геометрії складається з поперечних перерізів, кількість і форму кожного з яких можна окремо редагувати.

Інструменти аналізу

[ред. | ред. код]

Крім інструментів моделювання геометрії, OpenVSP містить також кілька інструментів, які допомагають з проведеннями аеродинамічного та структурного аналізу моделей. Доступні інструменти:

  • CompGeom — інструмент генерації сітки, який може обробляти перетини та обрізання моделі.
    OpenVSP-модель HL-20[en] разом із неструктурованою сіткою, згенерованою за допомогою інструмента CompGeom
  • Mass Properties Analysis — для обчислення таких властивостей, як центр ваги та момент інерції.[14]
  • Projected Area Analysis — для обчислення площі проекту.
  • CFD Mesh — для створення сіток, які можна використовувати в програмному забезпеченні для аналізу обчислювальної гідродинаміки.
  • FEA Mesh — для створення сіток, які можна використовувати в програмному забезпеченні аналізу FEA.
  • DegenGeom — для генерації різних спрощених зображень геометричних моделей, таких як точкові, балкові та вигнуті поверхні.
  • VSPAERO — для вихрового ґратчастого[en] або панельного методу на основі аеродинамічного та динамічного аналізу польоту.[15]
    Результати моделювання методом панелі в VSPAERO на типовому транспортному літаку
  • Wave Drag Analysis — для оцінки хвильового опору геометричних форм.[16]
  • Parasite Drag Analysis — для оцінки паразитного опору геометрії на основі таких параметрів, як площа обдування та коефіцієнт поверхневий тертя.
  • Surface fitting — для підгонки параметричної поверхні до хмари точок.
  • Texture Manager — для застосування текстур зображення до геометрії для сприяння візуалізації.

Сумісність з іншим програмним забезпеченням

[ред. | ред. код]

Файли моделей OpenVSP можуть бути використані в сторонньому програмному забезпеченні, наприклад у MATHLAB[17], у SUAVE (Stanford University Aerospace Vehicle Environment[18][19]), у динамічних документах написаних мовою Julia[20] та в інших програмах розроблених в NASA (з допомогою плагіну OpenVSP3Plugin[21]).[22][23]

OpenVSP дозволяє імпорт кількох форматів геометрії, зокрема таких як STL, CART3D (.tri) і PLOT3D[en].

Хмари точок також можна імпортувати та використовувати для підгонки параметричної поверхні.

Геометрію, створену в OpenVSP, можна експортувати у формати STL, CART3D (.tri), PLOT3D, STEP і IGES, OBJ, SVG, DXF і X3D.[24] Ці формати файлів дозволяють використовувати геометрію 3D-моделей для створення сітки та для використання у іншому програмному забезпечення для CFD або FEA аналізу.[25][26][27]

З допомогою API OpenVSP можна розширювати можливості та набір інструментів і підтримуваних форматів файлів.[28][29][30][31][32][33][34]

OpenVSP може використовуватися для розробки і аналізу моделей літальних апаратів для авіасимуляторів, зокрема таких як Digital Combat Simulator та інших.[35][36][37]

OpenVSP-Connect

[ред. | ред. код]

OpenVSP-Connect — це плагін для автоматизації генерування 3D-моделі літаків на основі базових параметрів унесених в електронну таблицю Microsoft Excel, створений під керівництвом професора Гамбурзького університету прикладних наук[en] доктора інженерних наук Д'єтера Шольца (Dieter Scholz).[38][39]

З допомогою OpenVSP-Connect побули побудовані моделі літаків Airbus A320, A350, A380, A400M, ATR 72, літака Boeing B747 та кількох власних концептуальних проєктів, таких як EcoLiner і Fast Commuter Jet.[40]

VSP Hangar

[ред. | ред. код]
Модель електролітака NASA X-57 Maxwell у репозиторії VSP Hangar

«VSP Hangar» — це віртуальний ангар OpenVSP-моделей, а також репозиторій для завантаження файлів 3D-моделей, який сприяє спільному використанню геометрії, створеної в OpenVSP. До кожної моделі допускаються ревізії з супровідною інформацією щодо якості джерела.[41]

OpenVSP Ground School

[ред. | ред. код]

«OpenVSP Ground School» — це проект зі створення набору комплексних посібників, які розробляє Брендон Літерленд із NASA. Підручники для наземних шкіл містять детальну інформацію про функції та методи OpenVSP, а також підручники для початківців і досвідчених користувачів. Окрім друкованих публікацій та публікацій в електронному вигляді, створено інтерактивний сайт у вигляді освітньої платформи наповненої відеоуроками навчальними вправами.[42]

OpenVSP Workshop

[ред. | ред. код]

OpenVSP Workshop — це щорічна науково-практична конференція розробників та користувачів OpenVSP, яка проводиться з 2012 року. Під час конференції проводиться майстер-клас з використання OpenVSP та інших програм як для новачків, так і для досвідчених користувачів. Матеріали конференцій, слайди доповідей, відео та 3D-моделі, публікуються на сайті OpenVSP.[43]

Цікаві факти

[ред. | ред. код]

Див. також

[ред. | ред. код]

Джерела

[ред. | ред. код]

Відео

[ред. | ред. код]

Примітки

[ред. | ред. код]
  1. ↑ McDonald, Robert A.; Gloudemans, James R. (29 грудня 2021), Open Vehicle Sketch Pad: An Open Source Parametric Geometry and Analysis Tool for Conceptual Aircraft Design, AIAA SCITECH 2022 Forum, AIAA SciTech Forum, American Institute of Aeronautics and Astronautics, doi:10.2514/6.2022-0004, процитовано 13 січня 2022
  2. ↑ Reddy, Pavan (28 червня 2023). Unconventional Swept Rotor Design using Open Vehicle Sketch Pad (OpenVSP) (англ.). Процитовано 8 жовтня 2023.
  3. ↑ Hahn, Andrew (4 січня 2010), Vehicle Sketch Pad: A Parametric Geometry Modeler for Conceptual Aircraft Design, 48th AIAA Aerospace Sciences Meeting Including the New Horizons Forum and Aerospace Exposition, Aerospace Sciences Meetings, American Institute of Aeronautics and Astronautics, doi:10.2514/6.2010-657, процитовано 13 січня 2022
  4. ↑ Gloudemans, James; Davis, Paul; Gelhausen, Paul (15 січня 1996), A rapid geometry modeler for conceptual aircraft, 34th Aerospace Sciences Meeting and Exhibit, Aerospace Sciences Meetings, American Institute of Aeronautics and Astronautics, doi:10.2514/6.1996-52, процитовано 13 січня 2022
  5. ↑ Learn More About OpenVSP. openvsp.org. Процитовано 8 червня 2020.
  6. ↑ 50th AIAA Aerospace Sciences Meeting including the New Horizons Forum and Aerospace Exposition. Американський інститут аеронавтики і астронавтики (англ.). 18 січня 2012. Архів оригіналу за 18 січня 2012. Процитовано 8 жовтня 2023.
  7. ↑ adafruit (16 січня 2012). OpenVSP – NASA Open Source Parametric Geometry. blog.adafruit.com (амер.). Процитовано 8 жовтня 2023.
  8. ↑ NASA open sources conceptual aircraft design application. Design Engineering (амер.). 16 січня 2012. Процитовано 8 жовтня 2023.
  9. ↑ McDonald, Robert A. (13 червня 2016). Advanced Modeling in OpenVSP (англ.). American Institute of Aeronautics and Astronautics. doi:10.2514/6.2016-3282. ISBN 978-1-62410-440-4. Процитовано 8 жовтня 2023.
  10. ↑ McDonald, Robert A. (5 січня 2015). Interactive Reconstruction of 3D Models in the OpenVSP Parametric Geometry Tool (англ.). American Institute of Aeronautics and Astronautics. doi:10.2514/6.2015-1014. ISBN 978-1-62410-343-8. Процитовано 8 жовтня 2023.
  11. ↑ McDonald, Robert A.; Gloudemans, James R. (22 червня 2015). User Defined Components in the OpenVSP Parametric Geometry Tool. 15th AIAA Aviation Technology, Integration, and Operations Conference (англ.). American Institute of Aeronautics and Astronautics. doi:10.2514/6.2015-2547. ISBN 978-1-62410-369-8. Процитовано 8 жовтня 2023.
  12. ↑ OpenVSP API. openvsp.org. Процитовано 25 квітня 2021.
  13. ↑ Jim, Tim (27 лютого 2022), pyVSP, процитовано 8 жовтня 2023
  14. ↑ Han, Wei (2022). Karpovich, E. A. (ред.). Preliminary study of the impact of distributed propulsion on the range of Fokker-50 using OpenVSP software. elibrary.ru (англ.). Москва: МАИ, Издательство "Перо". с. 801-802. ГАГАРИНСКИЕ ЧТЕНИЯ - 2022 (Москва, 12–15 апреля 2022 года): Сборник тезисов работ международной молодёжной научной конференции XLVIII.
  15. ↑ Sarode, Varun Sunil (4 квітня 2022). Investigating Aerodynamic Coefficients and Stability Derivatives for Truss-Braced Wing Aircraft Using OpenVSP (англ.). Процитовано 8 жовтня 2023.
  16. ↑ Waddington, Michael (1 липня 2015). Development of an Interactive Wave Drag Capability for the OpenVSP Parametric Geometry Tool. Master's Theses. doi:10.15368/theses.2015.126. Процитовано 8 жовтня 2023.
  17. ↑ FlyAeroMan (18 січня 2023), dynamic-response, процитовано 8 жовтня 2023
  18. ↑ SUAVE. suave.stanford.edu. Процитовано 8 жовтня 2023.
  19. ↑ SUAVE: An Aerospace Vehicle Environment for Designing Future Aircraft, suavecode, 1 жовтня 2023, процитовано 8 жовтня 2023
  20. ↑ VSPGeom.jl, BYU FLOW Lab, 6 липня 2023, процитовано 8 жовтня 2023
  21. ↑ OpenVSP3Plugin, NASA, 19 серпня 2023, процитовано 8 жовтня 2023
  22. ↑ Zcaic (3 травня 2023), mul_openvsp, процитовано 8 жовтня 2023
  23. ↑ Geometry Generation — MACH-Aero Documentation documentation. mdolab-mach-aero.readthedocs-hosted.com. Процитовано 8 жовтня 2023.
  24. ↑ Importing from OpenVSP. McNeel Forum (англ.). 3 грудня 2021. Процитовано 8 жовтня 2023.
  25. ↑ VSP2CFD, Cadence Design Systems, Inc., 8 серпня 2023, процитовано 8 жовтня 2023
  26. ↑ Shahid, Tahura; Gürkan, Ceren (18 вересня 2023). An Automated and Efficient Aerodynamic Design and Analysis Framework Integrated to PANAIR. arxiv.org (англ.). arXiv:2309.07923. doi:10.48550/arXiv.2309.07923.
  27. ↑ Özdemir, Mustafa (2022-8). Model based preliminary design and optimization of aircrafts (тур.). Процитовано 8 жовтня 2023.
  28. ↑ Interfluo (4 лютого 2023), OpenVSP Parametric Modeling Wrapper, процитовано 8 жовтня 2023
  29. ↑ DanWeitsman (5 травня 2023), VSP2WOPWOP, процитовано 8 жовтня 2023
  30. ↑ Hu, James (3 липня 2023), APC2BEM, процитовано 8 жовтня 2023
  31. ↑ Vogeltanz, Tomas (12 листопада 2022), Airfoil Geometry Converter, процитовано 8 жовтня 2023
  32. ↑ rsk33 (4 лютого 2023), thesis, процитовано 8 жовтня 2023
  33. ↑ Rosas, José A. (23 червня 2022), OpenVSP_XSecExtractor, процитовано 8 жовтня 2023
  34. ↑ Shyam, Durairaj (25 квітня 2023), DurairajShyam/OpenVSP-Functions, процитовано 8 жовтня 2023
  35. ↑ Lokiv2 (9 липня 2023), DSC-OpenVSP-Bridge, процитовано 8 жовтня 2023
  36. ↑ marek-cel (21 січня 2022), openvsp, процитовано 8 жовтня 2023
  37. ↑ marek-cel (21 жовтня 2021), mscsim-cfd, процитовано 8 жовтня 2023
  38. ↑ Scholz, D. OpenVSP-Connect, Hamburg University of Applied Sciences. www.fzt.haw-hamburg.de. Процитовано 8 жовтня 2023.
  39. ↑ OpenVSP-Connect 3d Visualization and Data Flow, Hamburg University of Applied Sciences. www.fzt.haw-hamburg.de. Процитовано 8 жовтня 2023.
  40. ↑ а б OpenVSP-Connect Hangar, Hamburg University of Applied Sciences. www.fzt.haw-hamburg.de. Процитовано 8 жовтня 2023.
  41. ↑ VSP Hangar. VSP Hangar. NASA. Процитовано 26 квітня 2021.
  42. ↑ OpenVSP Ground School. OpenVSP Ground School. NASA. Процитовано 6 травня 2021.
  43. ↑ pastworkshops [OpenVSP]. openvsp.org. Процитовано 8 жовтня 2023.
  44. ↑ Fuentes Galán, Màrius (28 травня 2020). Aircraft modeling through BeX & OpenVSP. Процитовано 8 жовтня 2023.
  45. ↑ kln (22 січня 2023), sling2, процитовано 8 жовтня 2023
  46. ↑ Yun, Ju-Yeol; Hwang, Ho-Yon (2020-01). Technology Identification, Evaluation, Selection, and Optimization of a HALE Solar Aircraft. Applied Sciences (англ.). Т. 10, № 21. с. 7593. doi:10.3390/app10217593. ISSN 2076-3417. Процитовано 8 жовтня 2023.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом (посилання)
  47. ↑ Bilek, Jan (16 травня 2022). OpenVSP. BBBlimp (амер.). Процитовано 8 жовтня 2023.
  48. ↑ Crews, Benjamin (2021-09), SpaceX Starship OpenVSP Models, процитовано 8 жовтня 2023
  49. ↑ Files for stuff in 'stacked slices' videos. www.iforce2d.net. Процитовано 8 жовтня 2023.
  50. ↑ Moreno García, Pablo (31 січня 2017). Manual de OpenVSP, versión 3.9.1. Процитовано 8 жовтня 2023.

Посилання

[ред. | ред. код]
Власницьке

Active-HDL • ADEM • Altium Designer • ArchiCAD • AutoCAD • Autodesk Inventor • bCAD • Bocad-3D • BikeCAD • Bricscad • BtoCAD • Cadmech • CATIA • DeltaCad • DraftSight • E3.series • GStarCAD • Inovate • IntelliCAD • Ironcad • Ironcad Draft • К3 • MEDUSA4 • MicroStation • Mineframe • NX • nanoCAD • OrCAD • P-CAD • Proteus • PSpice • Revit • QForm 2D/3D • SAMCEF • Solid Edge • SolidWorks • Specctra • SprutCAM • T-FLEX CAD • Tecnomatix • TopoR • TopSolid • TurboCAD • VariCAD • ZWCAD • БудКАД • КОМПАС • САПФІР-3D

Вільне та Відкрите
Власницьке
Вільне та Відкрите

CalculiX • OpenFOAM • XFOIL  • ФРУНД

Власницьке
Вільне та Відкрите
Власницькі

DWG (DWT) • CDW • SKP • SLDDRW (SLDPRT, SLDASM, SLDDRT) • Parasolid (X_B, P_B)

Вільні та Відкриті

AC3D • BREP • COLLADA • DXF • FCStd • G-code • Gerber • glTF • HP-GL (HP-GL/2, PLT) • IGES • PLY • STEP • STL • VRML • Wavefront OBJ • Parasolid (X_T, P_T) • X3D

Отримано з https://uk.wikipedia.org/w/index.php?title=OpenVSP&oldid=40969976