جيولوجيا البرامج التعليمية مع دليل تعليمات برنامج Tinkercad CodeBlocks

رباعي السطوح
تشكل رباعي الأسطح بلورات منتظمة على شكل رباعي السطوح. تم وصفه لأول مرة حوالي عام 1845 في ألمانيا ويستخدم كمصدر للنحاس. (ديل كورت ، 2014)

مكعبات
البيريت أو "ذهب الأحمق" على وجه الخصوص يشكل بلورات لطيفة. في القرنين السادس عشر والسابع عشر ، تم استخدام البيريت كمصدر للاشتعال في الأذرع المبكرة ، مما أدى إلى تكوين شرارات عند تحريكها بواسطة دائري -le. (ديل كورت ، 16) يميل البزموت أيضًا إلى النمو في شكل مكعبات تنمو بخطوات نحو مركزها ، وتعرف هذه الظاهرة في الهندسة بالنمط المتحد المركز.

المجسم الثماني
المغنتيت هو في الواقع أكثر المعادن التي توجد بشكل طبيعي على الأرض مغناطيسية. من خلال ملاحظة جاذبية المغنتيت لقطع صغيرة من الحديد ، لاحظ الناس في الصين خلال القرن الرابع قبل الميلاد واليونان في القرن السادس قبل الميلاد - المغناطيسية الأولى. (ديل كورت ، 4)

منشور سداسي
تشكل بلورات الكوارتز موشورات سداسية. دائمًا ما تصنع أوجه المنشور الطويل زاوية مثالية 60 درجة وتقسيم الضوء إلى طيف. (ديل كورت ، 2014)
تعتمد هندسة أي بلورة (في الواقع أي نمط هندسي) على 3 مبادئ أساسية:

شكل: هذا هو الجوهر الأساسي.

تكرار: هو عدد المرات التي يتم فيها "نسخ ولصق" العلامة الأساسية.
تنسيق: إنه الترتيب الذي يُعطى لنسخ الأصل في مستوى العمل.

ترجمته إلى Tinkercad Codeblocks

من السهل جدًا التعرف على هذه الأشكال الهندسية و (محظوظًا بالنسبة لنا) تم إعداد معظمها مسبقًا في قائمة الأشكال أو القائمة الأولية في Tinkercad CodeBlocks. لتحديد شكل جديد ، ما عليك سوى سحبه إلى منطقة العمل والنقر فوق الزر "تشغيل" لتشغيل المحاكاة وعرض الرسوم المتحركة.

الأشكال البدائية

بعض الأشكال الهندسية التي تبدو للوهلة الأولى معقدة ، في الواقع هي مجرد تكرار وتغيير موضع نفس القاعدة. دعونا نرى كيفية القيام بذلك في Tinkercad CodeBlocks:

رباعي السطوح

قم بسحب وإسقاط كتلة هرمية (قائمة النموذج) إلى منطقة العمل.
انقر على أيقونة "فتح المزيد من الخيارات" (السهم الأيمن).

غيّر قيمة الأضلاع إلى 3 (بهذه الطريقة سنحصل على هرم رباعي الأضلاع أو رباعي الوجوه).

مكعبات

أسهل طريقة هي سحب وإسقاط المكعب أو كتلة الصندوق (قائمة النموذج) إلى منطقة العمل.

المجسم الثماني

قم بسحب وإسقاط كتلة هرمية (قائمة النموذج) إلى منطقة العمل.
أضف كتلة نقل (تعديل القائمة) وقم بتغيير قيمة Z إلى 20 (سيؤدي ذلك إلى تحريك -gure 20 وحدة لأعلى)

أضف هرمًا جديدًا أسفل الكود.
أضف كتلة استدارة (تعديل القائمة) وقم بتدوير المحور X بمقدار 180 درجة.

أضف كتلة مجموعة إنشاء (قائمة تعديل) والتي ستلحم كلا الهرمين معًا ، وتشكل شكلًا من ثمانية جوانب (ثماني السطوح).
إذا كنت تريد أن تكون أكثر دقة ، فيمكنك إضافة كتلة مقياس في النهاية (تعديل القائمة) وتغيير قيمة Z إلى 0.7 حتى تبدو العلامة -gure أكثر اتساقًا.

منشور سداسي

قم بسحب وإسقاط كتلة مضلع (قائمة النموذج) إلى منطقة العمل.

انقر على أيقونة "فتح المزيد من الخيارات" (السهم الأيمن).
تأكد من ضبط قيمة الجوانب على 6.

يمكنك إضافة كتلة مقياس (قائمة التعديل) وتغيير قيمة Z إذا كنت تريد تغيير طول المنشور السداسي.

https://youtu.be/DAlibpGWiRo

تكرار

لتكرار -gure عدة مرات في Tinkercad CodeBlocks ، نحتاج إلى استخدام مجموعة المرات "1" (قائمة التحكم). ومع ذلك ، قبل إنشاء التكرار ، يجب علينا إنشاء كائن جديد (قائمة التعديل):

قم أولاً بسحب وإسقاط كتلة كائن جديدة من قائمة التعديل في منطقة العمل.
الآن أسفل هذه الكتلة مباشرة ، اسحب وأفلت تكرارًا للكتلة مرة واحدة من قائمة التحكم.
اختر أي شكل تريده (من قائمة الشكل) وأدخله داخل الكتلة ، كرر ذلك مرة واحدة. سترى أن القطع - معًا مثل اللغز.

إذا قمت بتغيير القيمة "1" إلى أي رقم آخر في الكتلة مرة واحدة ، فسيتم نسخ -gure عدة مرات كما تقرر.
ومع ذلك ، حتى إذا قمت بتشغيل المحاكاة ، فلن يكون من الممكن رؤية التغييرات في الإصدار السابقviewإيه ، لماذا؟ لأنه يتم نسخ الكائنات ولصقها في نفس الموضع! (واحد فوق الآخر) ... لرؤية التغييرات التي تحتاجها لتكرارها وتحريكها! كما سنرى في الخطوة التالية.
https://youtu.be/hxBtEIyZU5I

المحاذاة أو المصفوفات

أولاً يجب أن نفهم أنواع المحاذاة الموجودة:

المحاذاة الخطية أو الشبكة: حيث يتم تكرار الأشياء باتجاه اتجاه أو اتجاهين لتكوين مساحة.
محاذاة دورانية: حيث تدور الأشياء حول محور الدوران ، وتشكل محيطات.
محاذاة عشوائية: حيث تملأ الأشياء مساحة من خلال وضع نفسها في مواقع مختلفة بشكل عشوائي على ما يبدو

الآن دعنا نرى كيفية القيام بذلك باستخدام Tinkercad CodeBlocks:

المحاذاة الخطية:

قم أولاً بسحب وإسقاط كتلة كائن جديدة من قائمة التعديل في منطقة العمل.
الآن نحن بحاجة إلى إنشاء متغير. يمكنك سحب كتلة إنشاء المتغير من قائمة الرياضيات ووضعها أسفل الكتلة السابقة مباشرة (احتفظ بالقيمة 0).
قم بتغيير اسم المتغير (لسهولة التعرف عليه) إلى أي كلمة تريدها مثل "حركة" للقيام بذلك ، انقر فوق القائمة المنسدلة في الكتلة وحدد الخيار إعادة تسمية المتغير ...
الآن أسفل هذه الكتلة مباشرة ، اسحب وأفلت تكرارًا للكتلة مرة واحدة من قائمة التحكم.
اختر أي شكل تريده (من قائمة الشكل) وأدخله داخل الكتلة ، كرر ذلك مرة واحدة. سترى أن القطع - معًا مثل اللغز.
الآن أسفل الكتلة السابقة (لكن بالبقاء داخل كتلة التكرار) ، ستضع كتلة حركة.

قم بالوصول إلى قائمة البيانات وستلاحظ أنه تم الآن إنشاء كتلة جديدة بنفس الاسم الذي أعطيته للمتغير الخاص بك.
اسحب تلك الكتلة وضعها داخل كتلة الحركة (يمكن أن تكون على X أو Y أو Z حسب الاتجاه الذي تريد تحريكه -gure).
لنضيف تقريبًا كتلة عنصر التغيير (أنت - داخل قائمة الرياضيات) وفي القائمة المنسدلة للكتلة حدد اسم المتغير الخاص بك.

حان الوقت لبعض الرياضيات! اسحب كتلة المعادلة (أنت - داخل قائمة الرياضيات بالرموز 0 + 0) خارج الكود الخاص بك ، يمكنك استخدام أي مساحة فارغة في منطقة العمل.
قم بتغيير آخر 0 إلى أي رقم تريده ، سيمثل هذا الوحدات التي ستتحركها.
إلىنيش ، اسحب كتلة المعادلة الخاصة بك وضعها بعد قسم "إلى" من كتلة متغير التغيير فوق 1 (لاستبدال الرقم 1 بالمعادلة 0 + n).

أخيرًا ، قم بتشغيل المحاكاة وشاهد السحر. أعلم أن المرة الأولى مملة ، لكنها تصبح أسهل مع الممارسة.

محاذاة دورانية:

قم أولاً بسحب وإسقاط كتلة كائن جديدة من قائمة التعديل في منطقة العمل.

الآن نحن بحاجة إلى إنشاء متغير. يمكنك سحب كتلة إنشاء المتغير من قائمة الرياضيات ووضعها أسفل الكتلة السابقة مباشرة (احتفظ بالقيمة 0).
قم بتغيير اسم المتغير (لسهولة التعرف عليه) إلى أي كلمة تريدها مثل "التناوب" للقيام بذلك ، انقر فوق القائمة المنسدلة في الكتلة وحدد الخيار إعادة تسمية المتغير ...
الآن أسفل هذه الكتلة مباشرة ، اسحب وأفلت تكرارًا للكتلة مرة واحدة من قائمة التحكم.

اختر أي شكل تريده (من قائمة الشكل) وأدخله داخل الكتلة ، كرر ذلك مرة واحدة. سترى أن القطع - معًا مثل اللغز.
الآن أسفل الكتلة السابقة (لكن بالبقاء داخل كتلة التكرار) ، ستضع كتلة حركة.
قم بتغيير قيمة المحور X أو Y للكتلة المتحركة (لنقل -gure بعيدًا عن مركز مستوى العمل أو الأصل).

أضف تدويرًا حول الكتلة (يمكنك - وضعه في قائمة التعديل) وتغيير خيار المحور X إلى المحور Z.
قم بالوصول إلى قائمة البيانات وستلاحظ أنه تم الآن إنشاء كتلة جديدة بنفس الاسم الذي أعطيته للمتغير الخاص بك.
اسحب تلك الكتلة وضعها فوق الرقم بعد خيار "إلى" في كتلة التدوير.

الآن من قائمة الرياضيات ، اسحب كتلة "X: 0 Y: 0 Z: 0 Z: 0" وضعها بعد خيار درجات الدوران للكتلة السابقة (بهذه الطريقة نتأكد من أن -gure تدور حول مركز الطائرة وليس من مركزها).
لنضيف تقريبًا كتلة عنصر التغيير (أنت - داخل قائمة الرياضيات) وفي القائمة المنسدلة للكتلة حدد اسم المتغير الخاص بك.
حان الوقت لبعض الرياضيات! اسحب كتلة المعادلة (أنت - داخل قائمة الرياضيات بالرموز 0 + 0) خارج الكود الخاص بك ، يمكنك استخدام أي مساحة فارغة في منطقة العمل.

قم بتغيير آخر 0 إلى أي رقم تريده ، سيمثل هذا الوحدات التي ستتحركها.
إلىنيش ، اسحب كتلة المعادلة الخاصة بك وضعها بعد قسم "إلى" من كتلة متغير التغيير فوق 1 (لاستبدال الرقم 1 بالمعادلة 0 + n).
أخيرًا ، قم بتشغيل المحاكاة وشاهد السحر. أعلم أن المرة الأولى مملة ، لكنها تصبح أسهل مع الممارسة.

محاذاة عشوائية:
لحسن الحظ ، هذا النوع من المحاذاة أسهل بكثير مما يبدو.

قم أولاً بسحب وإسقاط كتلة كائن جديدة من قائمة التعديل في منطقة العمل.
الآن أسفل تلك الكتلة مباشرةً ، اسحب وأفلت تكرارًا للكتلة مرة واحدة من قائمة التحكم (عن طريق تغيير الرقم الذي تتحكم فيه في عدد العناصر التي ستظهر).

اختر أي شكل تريده (من قائمة الشكل) وأدخله داخل الكتلة ، كرر ذلك مرة واحدة. سترى أن القطع - معًا مثل اللغز.
الآن أسفل الكتلة السابقة (لكن بالبقاء داخل كتلة التكرار) ، ستضع كتلة حركة.
سنستخدم كتلة جديدة تسمى "عشوائي بين 0 و 10" يمكنك وضعها في قائمة الرياضيات.

قم بسحب الكتلة ووضعها بعد إحداثيات X الخاصة بمجموعة النقل مباشرة. كرر الإجراء للإحداثيات ص.
أخيرًا ، من الضروري تحديد نطاق من الأرقام (أو مجموعة من المواضع التي ستظهر فيها قيمنا بشكل عشوائي). على سبيل المثالample إذا كنت ترغب في ظهور -gures في جميع أنحاء مستوى العمل ، فيمكنك كتابة -100 إلى 100 داخل الكتلة "عشوائي بين ..."

https://youtu.be/fHy3oJSMf0M

الأيدي في العمل

الآن بعد أن تعلمت الأساسيات ، حان الوقت لاختبارها. حدد هندسة البلورات الأكثر شيوعًا واستخدم ما تعلمته في درس اليوم لمحاولة تكرارها.
فيما يلي بعض مسارات العمل (تلميحات):

المغنتيت

سيكون عليك الانضمام إلى هرمين من 4 جوانب لتشكيل رباعي السطوح ، والذي سيكون الوحدة الرئيسية التي سيتم تكرارها.

استخدم قالب تكرار لمضاعفة عدد الأشكال ومزجها مع مجموعة نقل + نطاق بين 0-10 لوضع الأشكال في أماكن مختلفة.
حاول إضافة كتلة مقياس لتغيير أحجام الأشكال.

تتراهيدريت

ابدأ بهرم من 4 جوانب ، واستخدم 4 أهرامات أخرى لقطع زوايا الشكل.
كرر هذا المركب عدة مرات على مستوى العمل مع تغيير أحجامه.
نصيحة احترافية: أضف كتل دوران X ، Y ، Z ودمجها مع مجموعة نطاق (من 0 إلى 360) لتدوير -gures عشوائيًا للحصول على مظهر أكثر واقعية.

البيريت

أبسط صورة على الإطلاق ، إنها تستخدم الصناديق والكتل المكررة لتشكيل صناديق أصغر حول مكعب كبير.

صخر بركاني

يبدو ديمكولت لكنه ليس كذلك! ابدأ بجسم صلب كبير (أوصي باستخدام كرة).
ضع العديد من الكرات الصغيرة والمتوسطة بشكل عشوائي حول الجسم الرئيسي. تأكد من ضبطه على الوضع "المجوف".
قم بتجميع كل شيء معًا وراقب بينما تزيل المجالات الصغيرة أجزاء من الجسم الرئيسي

كوارتز

قم بإنشاء منشور سداسي ومحاذاته مع المحور Z.
ضع هرمًا سداسي الجوانب فوقه

قم بعمل قطع عند طرف الهرم
اجمع كل شيء معًا واستخدمه كوحدة نمطية.
كرر الوحدة باستخدام تكرار الدوران للدوران باتجاه مركز الطائرة.

البزموت

معقدة -بالتأكيد ، كل شيء يبدأ بمكعب.
ستحتاج الآن إلى 6 أهرامات تقطع جوانب المكعب لتترك لنا "الإطار" فقط.

كرر الإطار عدة مرات باتجاه مركزه لتقليل المقياس الكلي.
في النهاية ، نظرًا للقيود البدائية (تسمح Tinkercad CodeBlocks فقط بـ 200 عنصر أولي في مستوى العمل) ، لن نتمكن إلا من تكرار -gure عدة مرات ، أكثر من كافية لتحقيق نتيجة رائعة.

الجيود

المكعبات هي أساسها
كرر المكعبات حول المركز لتشكيل حلقات باستخدام أنماط الثورة.
قم بتغيير لون الحلقات لتشبه الألوان الفعلية للأحجار الكريمة

في النهاية ، استخدم صندوقًا كبيرًا لقص التصميم إلى النصف (مثل قطع الجيود في الحياة الحقيقية).

إذا كنت تواجه مشكلة في فهم الموضوع ، سأترك لك أيضًا روابط اختباراتي حتى تتمكن من تكرارها وتجربتها!

المغنتيت

تتراهيدريت
البيريت
صخر بركاني

كوارتز
البزموت
الجيود

تصدير للطباعة ثلاثية الأبعاد

عند - عند تصحيح تصميمك ، لا تنس إضافة كتلة "إنشاء مجموعة" إلى نهاية الكود ، وبهذه الطريقة نتأكد من أن جميع الأجزاء معًا كقطعة واحدة صلبة. انتقل إلى قائمة التصدير واختر .stl (التنسيق الأكثر شيوعًا للطباعة ثلاثية الأبعاد).

التثبيت للطباعة ثلاثية الأبعاد (تصميمات Tinkercad ثلاثية الأبعاد)

يتذكر! من المهم جدًا قبل الطباعة ثلاثية الأبعاد لأي شيء أن تتأكد من أن النموذج ممكن ، بمعنى آخر ، أنه يتوافق مع قواعد الطباعة ثلاثية الأبعاد التالية:

لا يمكنك طباعة النماذج التي تتحرك في الفضاء بدون قاعدة أو دعم.
تتطلب الزوايا التي تتجاوز 45 درجة دعمًا هيكليًا في برنامج CAD.
حاول أن تجعل قاعدة -gure الخاصة بك باتت قدر الإمكان لضمان التصاق جيد بسرير الطباعة.

في هذه الحالة ، من الصعب جدًا الاهتمام بهذه القواعد عندما نصنع أنماطًا عشوائية. أوصي باستيراد نموذج .stl إلى Tinkercad 3D Designs إلى x قبل الطباعة ، في هذه الحالة:

لقد أضفت متعدد الوجوه في الوسط حيث يتقاطع مع جميع الأشكال.
ثم أضف مكعبًا مجوفًا تحته للتأكد من أن المسكين بات.

أخيرًا جمعت كل شيء معًا وتم تصديرها مرة أخرى إلى تنسيق .stl

طباعتها ثلاثية الأبعاد

بالنسبة لهذا المشروع ، استخدمنا برنامج CAM المجاني Ultimaker Cura 3D مع المعلمات التالية:

مادة: جيش التحرير الشعبى الصينى + الحرير
حجم الفوهة: 0.4 ملم
جودة الطبقة: 0.28 ملم

في ll: 20٪ نمط الشبكة
درجة حرارة البثق: 210 درجة مئوية
درجة حرارة السرير الساخن: 60 درجة مئوية

سرعة الطباعة: 45 مم/ثانية
يدعم: نعم (آلي عند 45 درجة)
التصاق: حافة

مراجع

ديل كورت ، إم. (2014 ، 3 إنيرو). الجيولوجيا والهندسة. ميشيلدلكورت. Recuperado 11 de septiembre de 2022، de
https://michelledelcourt.wordpress.com/2013/12/20/geology-and-geometry/

هذا رائع!
هل شاركت تصميم Codeblocks بشكل عام في معرض Tinkercad؟