Ohjelmiston opetettavat geologiat Tinkercad CodeBlocks -ohjelmistolla
Kivien ja kristallien geometrian ymmärtäminen
Monet geometriset kiinteät aineet esiintyvät luonnossa. Mineraalikiteet kasvavat säännöllisiksi, geometrisiksi muotoiksi.
Tetrahedronit
Tetrahedriitti muodostaa säännöllisiä tetraedrisen muotoisia kiteitä. Se kuvattiin ensimmäisen kerran noin vuonna 1845 Saksassa ja sitä käytetään kuparin lähteenä. (Del Court, 2014)
Kuutiot
Varsinkin pyriitti eli "tyhmäkulta" muodostaa mukavia kiteitä. 16- ja 17-luvuilla rikkikiisua käytettiin sytytyslähteenä varhaisissa takavarsissa, mikä synnytti kipinöitä, kun sitä silitti pyöreällä -le. (del Court, 2014) Vismutilla on myös taipumus kasvaa kuutioina, jotka kasvavat portaittain kohti sen keskustaa, geometriassa ilmiö tunnetaan samankeskisenä kuviona.
Oktaedri
Magnetiitti on itse asiassa magneettisin kaikista maan päällä esiintyvistä mineraaleista. Havainnoimalla magnetiitin vetovoimaa pieniin rautapaloihin, ihmiset Kiinassa 4. vuosisadalla eKr. ja Kreikassa 6. vuosisadalla eKr. - ensimmäisen kerran havaitsivat magnetismia. (Del Court, 2014)
Kuusikulmainen prisma
Kvartsikiteet muodostavat kuusikulmaisia prismoja. Pitkät prisman pinnat muodostavat aina täydellisen 60° kulman ja jakavat valon spektriksi. (Del Court, 2014)
Minkä tahansa kiteen (itse asiassa minkä tahansa geometrisen kuvion) geometria perustuu kolmeen perusperiaatteeseen:
- Muoto: Se on perusta.
- Toisto: Se on kuinka monta kertaa peruskuva on "kopioitu ja liitetty".
- Tasaus: Se on alkuperäisen kuvan kopioille työtasossa annettu järjestys.
Sen kääntäminen Tinkercad-koodilohkoiksi
Nämä geometriset muodot on erittäin helppo tunnistaa ja (meille onneksi) useimmat niistä on jo esiasetettu Tinkercad CodeBlocksin Shapes tai Primitives -valikossa. Valitse uusi muoto vetämällä se työalueelle ja napsauttamalla Toista-painiketta suorittaaksesi simulaation ja näyttääksesi animaation.
Primitiiviset muodot
Jotkut geometriset muodot, jotka ensi silmäyksellä näyttävät monimutkaisilta, todellisuudessa se on vain saman pohjan toistoa ja sijainnin muutosta. Katsotaanpa kuinka se tehdään Tinkercad CodeBlocksissa:
Tetrahedronit
- Vedä ja pudota pyramidilohko (lomakevalikko) työalueelle.
- Napsauta "Avaa lisää vaihtoehtoja" -kuvaketta (oikea nuoli).
- Muuta sivujen arvo 3:ksi (näin saadaan 4-sivuinen pyramidi tai tetraedri).
Kuutiot
- Helpoin on se, että kuutio tai laatikkolohko (lomakevalikko) vedetään ja pudotetaan työalueelle.
Oktaedri
- Vedä ja pudota pyramidilohko (lomakevalikko) työalueelle.
- Lisää siirtolohko (muokkausvalikko) ja muuta Z:n arvoksi 20 (tämä siirtää -gurea 20 yksikköä ylöspäin)
- Lisää uusi pyramidi koodin alle.
- Lisää kiertolohko (muokkaa valikkoa) ja käännä X-akselia 180 astetta.
- Lisää ryhmän luontilohko (muokkausvalikko), joka hitsaa molemmat pyramidit yhteen muodostaen 8-sivuisen uurteen (oktaedrin).
- Jos haluat olla tarkempi, voit lisätä skaalauslohkon loppuun (muokkausvalikko) ja muuttaa Z-arvon 0.7:ksi, jotta -gure näyttää tasaisemmalta.
Kuusikulmainen prisma
- Vedä ja pudota monikulmiolohko (lomakevalikko) työalueelle.
- Napsauta "Avaa lisää vaihtoehtoja" -kuvaketta (oikea nuoli).
- Varmista, että Sides-kohdan arvoksi on asetettu 6.
- Voit lisätä skaalauslohkon (Muokkaa-valikko) ja muuttaa Z-arvoa, jos haluat muuttaa kuusikulmaisen prisman pituutta.
Toisto
Toistaaksesi -guren useita kertoja Tinkercad CodeBlocksissa meidän on käytettävä toiston "1" kertaa lohkoa (ohjausvalikko). Ennen toiston luomista meidän on kuitenkin luotava uusi objekti (Muokkaa-valikko):
- Luo ensin uusi objektilohko vetämällä ja pudottamalla työalueen muokkausvalikosta.
- Nyt juuri kyseisen lohkon alapuolelle vedä ja pudota toista 1 kertaa esto ohjausvalikosta.
- Valitse mikä tahansa haluamasi muoto (muotovalikosta) ja aseta se lohkon SISÄÄN toista 1 kertaa. Näet, että palaset -t yhdessä kuin palapeli.
Jos muutat arvon “1” joksikin muuksi lohkon toiston numeroksi 1 kertaa, -gure kopioidaan niin monta kertaa kuin päätät.
Vaikka simulointi suoritettaisiinkin, muutoksia ei kuitenkaan voi nähdä esikuvassaviewöh, miksi? koska objekteja kopioidaan ja liitetään samaan paikkaan! (yksi päällekkäin)… nähdäksesi muutokset sinun on toistettava ja siirrettävä ne! kuten seuraavassa vaiheessa näemme.
https://youtu.be/hxBtEIyZU5I
Tasaus tai taulukot
Ensin meidän on ymmärrettävä olemassa olevat tasaustyypit:
- Lineaarinen tai ruudukon kohdistus: jossa esineitä toistetaan yhteen tai kahteen suuntaan -ll tilaan.
- Pyörivä kohdistus: jossa esineet pyörivät pyörimisakselin ympäri muodostaen kehän.
- Satunnainen kohdistus: jossa objektit -ll tilan sijoittamalla itsensä eri paikkoihin näennäisesti satunnaisesti
Katsotaanpa nyt, kuinka se tehdään Tinkercad CodeBlocksilla:
Lineaarinen kohdistus:
- Luo ensin uusi objektilohko vetämällä ja pudottamalla työalueen muokkausvalikosta.
- Nyt meidän on luotava muuttuja. Voit vetää muuttujan luontilohkon matematiikkavalikosta ja sijoittaa sen juuri edellisen lohkon alle (säilytä arvo 0).
- Muuta muuttujan nimi (tunnistuksen helpottamiseksi) mille tahansa haluamallesi sanalle, kuten ”liike”, napsauta lohkon pudotusvalikkoa ja valitse vaihtoehto nimeä muuttuja uudelleen…
- Nyt juuri kyseisen lohkon alapuolelle vedä ja pudota toista 1 kertaa esto ohjausvalikosta.
- Valitse mikä tahansa haluamasi muoto (muotovalikosta) ja aseta se lohkon SISÄÄN toista 1 kertaa. Näet, että palaset -t yhdessä kuin palapeli.
- Nyt edellisen lohkon alle (mutta pysyen toistolohkon sisällä) sijoitat liikelohkon.
- Siirry Data-valikkoon ja huomaa, että nyt on luotu uusi lohko samalla nimellä, jonka annoit muuttujallesi.
- Vedä kyseistä lohkoa ja aseta se siirtolohkon sisään (se voi olla kohdassa X, Y tai Z riippuen siitä, mihin suuntaan haluat siirtää -gurea).
- Melkein -nish lisäämme muutoselementtilohkon (sinä -jaat sen matemaattisen valikon sisällä) ja valitse lohkon pudotusvalikosta muuttujasi nimi.
- On matematiikan aika! Vedä yhtälölohko (saat sen matemaattisen valikon sisällä symboleilla 0 + 0) POIS KOODISTA, voit käyttää mitä tahansa tyhjää tilaa työalueella.
- Muuta viimeinen 0 haluamaasi numeroon, tämä edustaa yksiköitä, joita -guresi siirtää.
- Vedä yhtälölohkoa ja aseta se muutosmuuttujalohkon "to"-osion jälkeen ykkösen päälle (korvaaksesi luvun 1 yhtälöllä 1 + n).
- Suorita lopuksi simulaatio ja katso taikuutta. Tiedän, että ensimmäinen kerta on työlästä, mutta se helpottuu harjoittelun myötä.
Pyörivä kohdistus:
- Luo ensin uusi objektilohko vetämällä ja pudottamalla työalueen muokkausvalikosta.
- Nyt meidän on luotava muuttuja. Voit vetää muuttujan luontilohkon matematiikkavalikosta ja sijoittaa sen juuri edellisen lohkon alle (säilytä arvo 0).
- Muuta muuttujan nimi (tunnistuksen helpottamiseksi) mille tahansa haluamallesi sanalle, kuten "kierto", napsauta lohkon pudotusvalikkoa ja valitse vaihtoehto nimeä muuttuja uudelleen…
- Nyt juuri kyseisen lohkon alapuolelle vedä ja pudota toista 1 kertaa esto ohjausvalikosta.
- Valitse mikä tahansa haluamasi muoto (muotovalikosta) ja aseta se lohkon SISÄÄN toista 1 kertaa. Näet, että palaset -t yhdessä kuin palapeli.
- Nyt edellisen lohkon alle (mutta pysyen toistolohkon sisällä) sijoitat liikelohkon.
- Muuta siirtolauseen X- tai Y-akselin arvoa (siirtääksesi -kuvaa pois koneistustason tai origon keskipisteestä).
- Lisää kierto lohkon ympäri (voit -ja sen Muokkaa-valikossa) ja muuta X-akselin vaihtoehto Z-akseliksi.
- Siirry Data-valikkoon ja huomaa, että nyt on luotu uusi lohko samalla nimellä, jonka annoit muuttujallesi.
- Vedä kyseistä lohkoa ja aseta se numeron päälle heti "to"-vaihtoehdon jälkeen kiertolohkossa.
- Vedä nyt matematiikkavalikosta lohko “X:0 Y:0 Z:0 Z:0” ja aseta se juuri edellisen lohkon kiertoasteet-vaihtoehdon perään (näin varmistamme, että -gure pyörii koneesta eikä sen omasta keskustasta).
- Melkein -nish lisäämme muutoselementtilohkon (sinä -jaat sen matemaattisen valikon sisällä) ja valitse lohkon pudotusvalikosta muuttujasi nimi.
- On matematiikan aika! Vedä yhtälölohko (saat sen matemaattisen valikon sisällä symboleilla 0 + 0) POIS KOODISTA, voit käyttää mitä tahansa tyhjää tilaa työalueella.
- Muuta viimeinen 0 haluamaasi numeroon, tämä edustaa yksiköitä, joita -guresi siirtää.
- Vedä yhtälölohkoa ja aseta se muutosmuuttujalohkon "to"-osion jälkeen ykkösen päälle (korvaaksesi luvun 1 yhtälöllä 1 + n).
- Suorita lopuksi simulaatio ja katso taikuutta. Tiedän, että ensimmäinen kerta on työlästä, mutta se helpottuu harjoittelun myötä.
Satunnainen kohdistus:
Onneksi tämäntyyppinen kohdistus on paljon helpompaa kuin miltä se näyttää.
- Luo ensin uusi objektilohko vetämällä ja pudottamalla työalueen muokkausvalikosta.
- Nyt juuri tuon lohkon alapuolelle vedä ja pudota toista 1-kertainen lohko ohjausvalikosta (muutamalla numeroa ohjaat näkyviin tulevien -gureiden määrää).
- Valitse mikä tahansa haluamasi muoto (muotovalikosta) ja aseta se lohkon SISÄÄN toista 1 kertaa. Näet, että palaset -t yhdessä kuin palapeli.
- Nyt edellisen lohkon alle (mutta pysyen toistolohkon sisällä) sijoitat liikelohkon.
- Käytämme uutta lohkoa nimeltä "satunnainen välillä 0 ja 10", jonka voit löytää Math-valikosta.
- Vedä lohko ja aseta se heti siirtolohkon X-koordinaatin jälkeen. Toista toimenpide Y-koordinaatille.
- Lopuksi on tarpeen määritellä lukualue (tai joukko paikkoja, joissa -luvut ilmestyvät satunnaisesti). esimampJos haluat -guresin näkyvän kaikkialla työtasolla, voit kirjoittaa -100 - 100 lohkon "satunnainen välillä..." sisään.
Kädet toiminnassa
Nyt kun olet oppinut perusasiat, on aika laittaa se testiin. Tunnista suosituimpien kiteiden geometria ja yritä jäljitellä ne tämän päivän oppitunnilla oppimallasi tavalla.
Tässä on muutamia toimintatapoja (vinkkejä):
magnetiitti
- Sinun on yhdistettävä kaksi 4-sivuista pyramidia muodostamaan tetraedri, joka on toistettava päämoduuli.
- Käytä toistolohkoa moninkertaistaaksesi muotojen lukumäärän ja sekoita se siirtolohkolla + alueella 0–10 asettaaksesi muodot eri paikkoihin.
- Yritä lisätä skaalauslohko muuttaaksesi muotojen kokoa.
Tetraedriitti
- Aloita 4-sivuisesta pyramidista. Käytä neljää muuta pyramidia leikkaamaan -guren kulmat.
- Toista tämä yhdistelmätyö useita kertoja työtasolla muuttamalla sen kokoa.
- Ammattilaisen vinkki: lisää X-, Y-, Z-kiertolohkoja ja yhdistä ne aluelohkoon (0-360) kääntääksesi -kuvia satunnaisesti saadaksesi realistisemman ilmeen.
Pyriitti
- Yksinkertaisin - se vain käyttää laatikoita ja toistuvia lohkoja pienempien laatikoiden muodostamiseen suuren kuution ympärille.
Vulkaaninen kivi
- Se näyttää vaikealta, mutta se ei ole sitä! Aloita suurella kiinteällä rungolla (suosittelen palloa).
- Aseta satunnaisesti useita pieniä ja keskikokoisia palloja päärungon ympärille. Varmista, että asetat sen "ontto"-tilaan.
- Ryhmittele kaikki yhteen ja katso, kuinka pienet pallot poistavat palasia päärungosta
Kvartsi
- Luo kuusikulmainen prisma ja kohdista se Z-akseliin.
- Aseta 6-sivuinen pyramidi sen päälle
- Tee leikkaus suoraan pyramidin kärkeen
- Ryhmittele kaikki yhteen ja käytä sitä moduulina.
- Toista moduuli pyörittämällä toistoa tason keskikohtaa kohti.
Vismutti
- Monimutkainen -gure, kaikki alkaa kuutiosta.
- Nyt tarvitset 6 pyramidia, jotka leikkaavat kuution sivut, jotta meille jää vain "kehys".
- Toista kehystä useita kertoja kohti sen keskustaa pienentäen yleistä mittakaavaa.
- Loppujen lopuksi primitiivirajoituksesta johtuen (Tinkercad CodeBlocks sallii vain 200 primitiiviä työtasossa) voimme toistaa -guen vain pari kertaa, enemmän kuin tarpeeksi hyvän tuloksen saavuttamiseksi.
Geode
- Kuutiot ovat sen perusta
- Toista kuutiot keskustan ympärillä muodostaaksesi renkaita käyttämällä vallankumouskuvioita.
- Muuta sormusten väriä muistuttamaan enemmän jalokiven todellisia värejä
- Käytä lopuksi suurta laatikkoa leikkaamaan kuvio kahtia (kuten geodi leikataan tosielämässä).
Jos sinulla on vaikeuksia ymmärtää aihetta, jätän sinulle myös linkit testeihini, jotta voit toistaa ja kokeilla niitä!
- magnetiitti
- Tetraedriitti
- Pyriitti
- Vulkaaninen kivi
- Kvartsi
- Vismutti
- Geode
Vienti 3D-tulostusta varten
Kun -naalisoitat suunnitteluasi, älä unohda lisätä "luo ryhmä" -lohko koodin loppuun, näin varmistamme, että kaikki osat ovat yhdessä yhtenä kiinteänä. Siirry vientivalikkoon ja valitse .stl (yleisin muoto 3D-tulostuksessa).
Korjaus 3D-tulostusta varten (Tinkercad 3D Designs)
Muistaa! on erittäin tärkeää, että ennen 3D-tulostusta on varmistettava, että malli on käyttökelpoinen, toisin sanoen, että se noudattaa seuraavia 3D-tulostussääntöjä:
- Et voi tulostaa malleja Poating in space ilman alustaa tai tukea.
- Yli 45 astetta kulmat vaativat rakenteellisen tuen CAD-ohjelmistossa.
- Yritä tehdä -gure-pohjasta mahdollisimman Pat, jotta varmistat hyvän tarttuvuuden painoalustaan.
Tässä tapauksessa on erittäin vaikeaa huolehtia näistä säännöistä, kun teemme satunnaisia malleja. Suosittelen tuomaan .stl-mallin Tinkercad 3D Designs -ohjelmaan ennen tulostusta, tässä tapauksessa:
- Lisäsin monitahoisen keskelle, jossa se leikkaa kaikki muodot.
- Sitten lisättiin ontto kuutio alle varmistaaksesi, että Huono on Pat.
- Lopulta kaikki ryhmiteltiin yhteen ja vietiin takaisin .stl-muotoon
3D-tulostus
Tässä projektissa käytimme ilmaista CAM-ohjelmistoa Ultimaker Cura 3D seuraavilla parametreilla:
- Materiaali: PLA+ silkki
- Suuttimen koko: 0.4 mm
- Kerroksen laatu: 0.28 mm
- In-ll: 20 % ruudukkokuvio
- Ekstruusiolämpötila: 210 C
- Kuuman sängyn lämpötila: 60 C
- Tulostusnopeus: 45 mm/s
- Tukee: Kyllä (automaattinen 45 asteessa)
- Kiinnitys: Brim
Viitteet
Del Court, M. (2014, 3 vuotta). Geologia ja geometria. michelledelcourt. Recuperado 11. syyskuuta 2022, de
https://michelledelcourt.wordpress.com/2013/12/20/geology-and-geometry/
Tämä on hienoa!
Jaoitko Codeblocks-suunnittelun julkisesti Tinkercad-galleriassa?
Asiakirjat / Resurssit
 |
Ohjelmiston opetettavat geologiat Tinkercad CodeBlocks -ohjelmistolla [pdfKäyttöohje Instructables Geologia Tinkercad CodeBlocks -ohjelmistolla |
