OpenVSP
![]() | |
![]() | |
Тип | Computer-aided design, CFD, FEA |
---|---|
Розробник | NASA |
Перший випуск | 10 січня 2012; 12 років тому (2012-01-10) |
Стабільний випуск | 3.35.3 (2 серпня 2023) |
Операційна система | Windows, macOS, Linux |
Мова програмування | C, C++ Python, AngelScript |
Рушій(ї) | OpenGL |
Інтерфейс користувача | FLTK |
Розмір | 50 |
Доступні мови | англійська |
Українська мова | ні |
Стан розробки | активний |
Модель коду | Open Source |
Ліцензія | NASA Open Source Agreement |
Розширення файлу | .vsp , .vsp3 |
Репозиторій | https://github.com/OpenVSP/OpenVSP |
Вебсайт | openvsp.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
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
Інтерфейс користувача
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
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/e/ef/OpenVSP_Geometries.png/220px-OpenVSP_Geometries.png)
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
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
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
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
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/4/4e/VSPHangar_Screenshot.png/220px-VSPHangar_Screenshot.png)
«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
«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
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
- З допомогою OpenVSP користувачі створюють моделі повітряних суден не лише літакового типу[40][44][45][46], а й навіть дирижаблів, таких як Airlander 10[47], та космічних ракет, наприклад Starship[48].
- Новозеландський програміст під нікнеймом 'iforce2d', розробник ігрового рушія Box2D, спроєктував та побудував з екструзійного пінополістиролу серію радіокерованих дронів використовуючи програми OpenVSP, QCAD та Blender. Відео процесу розробки а також файли 3D-моделей автор виклав у вільний доступ.[49]
- Посібник користувача OpenVSP v3.9.1 перекладено іспанською мовою.[50]
Див. також
Джерела
- Langley Research Center. Open Vehicle Sketch Pad // NASA Tech Brief. — New York, NY : SAE International Company, 2016. — Vol. 40, iss. 1 (January). — P. 51. — ISSN 0145-319X.
- Vogeltanz Tomáš. A Survey of Free Software for the Design, Analysis, Modelling, and Simulation of an Unmanned Aerial Vehicle // Archives of Computational Methods in Engineering. — Springer Science and Business Media LLC, 2015. — Iss. 3. — P. 449-514. — DOI:10.1007/s11831-015-9147-y.
Відео
- NASA OpenVSP modeling and analysis tutorial на YouTube
- Modelling and simulation of Airbus A400M aircraft in NASA OpenVSP на YouTube
- OpenVSP to CFD Mesh + modeling control surfaces in OpenVSP for CFD на YouTube
- F-16 Fighter aircraft modelling in NASA Open Vehicle SketchPAD (OpenVSP) на YouTube
- F16 Design | NASA OpenVsp Tutorial | NASA Vehicle Sketch Pod | Design and Analyse F16 NASA software на YouTube
- OpenVSP to X-plane in 49 easy steps на YouTube
- OpenVSP - Longitudinal trim and rigging angles на YouTube
- Twin Otter Design Timelapse | OpenVSP на YouTube
- Канал iforce2d на YouTube
- Ultralight Airplane Workshop на YouTube
- Aerodanamics на YouTube
- Канал VSPmanual на YouTube
Примітки
- ↑ 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
- ↑ Reddy, Pavan (28 червня 2023). Unconventional Swept Rotor Design using Open Vehicle Sketch Pad (OpenVSP) (англ.). Процитовано 8 жовтня 2023.
- ↑ 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
- ↑ 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
- ↑ Learn More About OpenVSP. openvsp.org. Процитовано 8 червня 2020.
- ↑ 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.
- ↑ adafruit (16 січня 2012). OpenVSP – NASA Open Source Parametric Geometry. blog.adafruit.com (амер.). Процитовано 8 жовтня 2023.
- ↑ NASA open sources conceptual aircraft design application. Design Engineering (амер.). 16 січня 2012. Процитовано 8 жовтня 2023.
- ↑ 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.
- ↑ 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.
- ↑ 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.
- ↑ OpenVSP API. openvsp.org. Процитовано 25 квітня 2021.
- ↑ Jim, Tim (27 лютого 2022), pyVSP, процитовано 8 жовтня 2023
- ↑ 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.
- ↑ Sarode, Varun Sunil (4 квітня 2022). Investigating Aerodynamic Coefficients and Stability Derivatives for Truss-Braced Wing Aircraft Using OpenVSP (англ.). Процитовано 8 жовтня 2023.
- ↑ 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.
- ↑ FlyAeroMan (18 січня 2023), dynamic-response, процитовано 8 жовтня 2023
- ↑ SUAVE. suave.stanford.edu. Процитовано 8 жовтня 2023.
- ↑ SUAVE: An Aerospace Vehicle Environment for Designing Future Aircraft, suavecode, 1 жовтня 2023, процитовано 8 жовтня 2023
- ↑ VSPGeom.jl, BYU FLOW Lab, 6 липня 2023, процитовано 8 жовтня 2023
- ↑ OpenVSP3Plugin, NASA, 19 серпня 2023, процитовано 8 жовтня 2023
- ↑ Zcaic (3 травня 2023), mul_openvsp, процитовано 8 жовтня 2023
- ↑ Geometry Generation — MACH-Aero Documentation documentation. mdolab-mach-aero.readthedocs-hosted.com. Процитовано 8 жовтня 2023.
- ↑ Importing from OpenVSP. McNeel Forum (англ.). 3 грудня 2021. Процитовано 8 жовтня 2023.
- ↑ VSP2CFD, Cadence Design Systems, Inc., 8 серпня 2023, процитовано 8 жовтня 2023
- ↑ 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.
- ↑ Özdemir, Mustafa (2022-8). Model based preliminary design and optimization of aircrafts (тур.). Процитовано 8 жовтня 2023.
- ↑ Interfluo (4 лютого 2023), OpenVSP Parametric Modeling Wrapper, процитовано 8 жовтня 2023
- ↑ DanWeitsman (5 травня 2023), VSP2WOPWOP, процитовано 8 жовтня 2023
- ↑ Hu, James (3 липня 2023), APC2BEM, процитовано 8 жовтня 2023
- ↑ Vogeltanz, Tomas (12 листопада 2022), Airfoil Geometry Converter, процитовано 8 жовтня 2023
- ↑ rsk33 (4 лютого 2023), thesis, процитовано 8 жовтня 2023
- ↑ Rosas, José A. (23 червня 2022), OpenVSP_XSecExtractor, процитовано 8 жовтня 2023
- ↑ Shyam, Durairaj (25 квітня 2023), DurairajShyam/OpenVSP-Functions, процитовано 8 жовтня 2023
- ↑ Lokiv2 (9 липня 2023), DSC-OpenVSP-Bridge, процитовано 8 жовтня 2023
- ↑ marek-cel (21 січня 2022), openvsp, процитовано 8 жовтня 2023
- ↑ marek-cel (21 жовтня 2021), mscsim-cfd, процитовано 8 жовтня 2023
- ↑ Scholz, D. OpenVSP-Connect, Hamburg University of Applied Sciences. www.fzt.haw-hamburg.de. Процитовано 8 жовтня 2023.
- ↑ OpenVSP-Connect 3d Visualization and Data Flow, Hamburg University of Applied Sciences. www.fzt.haw-hamburg.de. Процитовано 8 жовтня 2023.
- ↑ а б OpenVSP-Connect Hangar, Hamburg University of Applied Sciences. www.fzt.haw-hamburg.de. Процитовано 8 жовтня 2023.
- ↑ VSP Hangar. VSP Hangar. NASA. Процитовано 26 квітня 2021.
- ↑ OpenVSP Ground School. OpenVSP Ground School. NASA. Процитовано 6 травня 2021.
- ↑ pastworkshops [OpenVSP]. openvsp.org. Процитовано 8 жовтня 2023.
- ↑ Fuentes Galán, Màrius (28 травня 2020). Aircraft modeling through BeX & OpenVSP. Процитовано 8 жовтня 2023.
- ↑ kln (22 січня 2023), sling2, процитовано 8 жовтня 2023
- ↑ 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) - ↑ Bilek, Jan (16 травня 2022). OpenVSP. BBBlimp (амер.). Процитовано 8 жовтня 2023.
- ↑ Crews, Benjamin (2021-09), SpaceX Starship OpenVSP Models, процитовано 8 жовтня 2023
- ↑ Files for stuff in 'stacked slices' videos. www.iforce2d.net. Процитовано 8 жовтня 2023.
- ↑ Moreno García, Pablo (31 січня 2017). Manual de OpenVSP, versión 3.9.1. Процитовано 8 жовтня 2023.
Посилання
- OpenVSP (офіційний сайт)
- OpenVSP Videos на YouTube (офіційний канал)
- OpenVSP Ground School (освітня платформа)
- OpenVSP Workshop (матеріали конференцій)
- OpenVSP (форум користувачів) на сайті Групи Google
- VSP Hangar (репозиторій 3D-моделей)
- OpenVSP-Connect 3D Visualization (методи візуалізації 3D-моделей)
- OpenVSP на сайті AlternativeTo
- п
- о
- р
Універсальні (2D/3D) |
|
---|---|
Розрахунок механіки |
|
Електротехнічні |
|
Швейна промисловість |
|
Конструктор меблів | |
Формати файлів |
Відкриті
Універсальні (2D/3D) | |
---|---|
Розрахунок механіки | |
Електротехнічні | |
Швейна промисловість |
|
Конструктор меблів | |
Формати файлів |
|