Метод Доплера
На видео показано применение метода Доплера, позволяющего обнаружить экзопланеты, заключающегося в спектрометрическом измерении радиальной скорости звезды.
Звезда с планетной системой будет двигаться по своей малой орбите в ответ на притяжение планеты. Это, в свою очередь, приведет к изменению скорости, с которой звезда движется к Земле и от нее (то есть к изменению радиальной скорости звезды относительно Земли). Проще говоря, экзопланета, вращающаяся вокруг звезды, как бы раскачивает ее, и мы можем наблюдать доплеровский сдвиг спектра звезды.
🔗LINC
QCAD: касательные, триммирование, скругление углов
Продолжаем длиннопост о моделировании в QCAD. Напомню, мы моделим вентиляционную решётку для кулера и остановились на вот таком состоянии макета:
А хотим прийти к тому, что грубо изображено на черновике:
Дело осталось за малым: добавить касательные лучи и подготовить геометрию к лазерной резке.
Как начертить касательную линию
Последние каркасные контуры будущей решётки — «лучи», которые расходятся по касательной от центральной окружности. Можно было бы сделать их совпадающими с диагоналями, но ради более интересного внешнего вида будем придерживаться первоначального наброска. И для этого в QCAD есть инструмент.
Запускаем инструмент. Первым кликом выбираем первую точку прямой. Нам подойдёт пересечение внешней окружности с диагональю. Вторым кликом выбираем окружность, к которой нужно произвести касательную; она определяет вторую точку прямой.
Повторяем три раза для остальных углов и получаем полный комплект.
Как нарастить линию до заданной толщины
Контуры решётки готовы. Но если отправить макет на резку в текущем виде, получится ерунда. Линии чертежа есть линии реза. Поэтому лазер нашинкует центральную часть на отдельные кусочки, которые сгодятся разве что на роль пазла.
Смотрите на созданные контуры как на некий скелет, который в итоге не должно быть видно. А видно должно быть массу, которую мы «наденем» на этот скелет и объединим воедино.
Никакой магии для наращивания массы на скелет не предусмотрено. Воспользуемся уже знакомым инструментом параллельных линий. Сначала для окружностей. Мы хотим толщину в 2 мм, поэтому делаем по одной параллельной линии на расстоянии 1 мм с каждой стороны. Это позволит сохранить равенство расстояний.
Оригиналы окружностей, которые служили нам скелетом, удалим. Они нам больше не понадобятся. Выделите три окружности через Shift и нажмите Del.
Далее — очередь лучей. Для каждого делаем одну параллельную линию на расстоянии 2 мм во внутреннюю сторону. Это позволит сохранить форму касательной.
Как подгонять и обрезать контуры
Неплохо, но проблема сохраняется. Контуры лучей насквозь проходят через контуры круглых элементов и небрежно врезаются в центральную заглушку. К тому же внешний радиус — по-прежнему непрерывная окружность, а это означает, что все внутренние детали никак не держатся на рамке.
Если вы пользовались традиционными векторными редакторами, наверняка вспомнили про булевы операции объединения и пересечения фигур. Да, они помогли бы, но в QCAD вместо булевых операций есть несколько, пожалуй, более гибких инструментов триммирования.
Первый такой инструмент удаляет сегмент из прямой или кривой.
Нам необходимо удалить все кусочки контуров, которые находятся внутри «полезной массы», чтобы сохранить её цельность. Этот инструмент как раз удаляет выбранный кусочек от пересечения до пересечения с другими контурами. То, что нужно!
Запустите инструмент. Кликните по контуру, который хотите удалить от пересечения до пересечения. Система обрежет контур.
Повторите на всех аналогичных местах.
С центральной частью всё точно так же. Если инструмент “Break out Segment” не может найти пересечения с другим контуром на одной из сторон, сегмент на этой стороне будет удалён полностью. Это вполне интуитивно понятное поведение.
Решётка уже цельная, но всё ещё не крепится к раме. Если вы попробуете так же подрезать внешнюю окружность в местах прихода лучей, обнаружите, что отсекается сразу четверть всей окружности, а не 2 мм внутри луча. Проблема в том, что одна из линий каждого луча немного не доходит до окружности.
Продление линии до ближайшего пересечения — типовая задача. И да, в QCAD есть для неё инструмент.
Запустите инструмент. Первым кликом выберите контур, до которого вы хотите продлить линию. В нашем случае это внешняя окружность. Вторым кликом выберите линию, которую нужно продлить. В нашем случае — короткий луч.
Повторите для остальных лучей. Всё, теперь можно воспользоваться “Break out Segment”, чтобы, наконец, убрать лишние сегменты реза и присоединить решётку к раме.
Как скруглить углы
Макет уже готов к резке. Но нет предела совершенству. Во всякой модели, если нет инженерных ограничений, острые углы лучше закруглять. В первую очередь это относится к внешнему периметру. Если оставить такие углы острыми, об них можно поцарапаться.
Давайте исключим травмоопасность и заодно освоим ещё один инструмент.
Приблизьте острый угол и запустите инструмент. Инструмент закругляет угол между двумя пересекающимися или смыкающимися линиями, заменяя его сегментом окружности заданного радиуса. Для внешнего контура выставим в панели “Radius” примерно как для винтов: 4 мм. Первым кликом выберите первую линию, формирующую угол. Следующим кликом — вторую линию и сторону, в которую направить окружность.
Повторите операцию для всех углов. Отлично! Внешний периметр готов.
Скруглять или нет внутренние углы — дело дизайна, вкуса, технологии производства и конкретной задачи. Для нашей решётки вполне уместно скруглить углы с радиусом 2 мм. Углы около центральной окружности оставим как есть, чтобы не портить идею с лучами. Мы собираемся использовать лазерную резку, и для неё, в отличие от ЧПУ-фрезеровки, острый внутренний угол — не проблема.
Как выключить вспомогательные линии
У нас остались вспомогательные линии на слое “helpers”. И резать по ним совершенно не нужно. Это не проблема: можно игнорировать их через настройки в редакторе Фигуро, а можно сделать это заранее, чтобы уже не беспокоиться ни о чём после загрузки макета.
Есть два способа:
1. Удалить весь слой “helpers” вместе с содержимым.
2. Скрыть слой “helpers”.
Если содержимое слоя ещё может пригодиться, лучше его просто скрыть. Для этого нажмите на иконку глаза напротив имени слоя.
Результат
Решётка готова к лазерной резке!
Кажется, что мы потратили на неё уйму времени. Да, это так. Но она идеально точна по геометрии, а по ходу черчения вы освоили множество инструментов QCAD и подходов к проектированию:
- создание основных контуров;
- поиск ключевых точек геометрическим способом через вспомогательные линии;
- работу со слоями;
- арифметику в параметрах QCAD;
- создание и наращивание скелета;
- подгонку и обрезку контуров;
- скругление острых углов.
Как только вы набьёте на них руку и будете помнить доступный ассортимент, моделирование макетов схожей сложности не отнимет более 10 минут.
Уверен также, что вы хорошо поняли принцип, по которому работает QCAD. Разобраться со всеми остальными инструментами не составит труда. Комбинируя их в разной последовательности, вы можете создать сколь угодно сложный и точный макет для лазерной резки.
Формулируйте идею, комбинируйте инструменты, сохраняйте DXF и — к станку!
Цитаты о философии бизнеса и автоматизации из статьи «Образ мышления Factorio» (хабр)
Статья неплохо описывает НОТ в виде автоматизации работ, и их масштабирование при росте/увеличении когда уже перестаёшь работать своими руками и начинаешь командовать «чужими» оставляя себе функции «КИПиА» (органа управления).
Оригинал/исходник https://habr.com/ru/company/sportmaster_lab/blog/678038/
... немного разобравшись в ней, я начинаю подозревать, что Factorio — редкий пример компьютерной игры, на самом деле увеличивающей ВВП. В Factorio игроки собирают ресурсы и изготавливают предметы, а затем автоматизируют этот процесс. ...
... Со временем игровой процесс раскрывает вам метаигру: первые фабрики имеют плохую структуру, в них много избыточности, сложных и неуклюжих способов перемещения объектов и тупиков, дальнейшее масштабирование из которых невозможно. То есть основной цикл игры заключается в следующем:
1) Выполняем последовательность проектировочных решений, чтобы получить некую внутреннюю логику, но совершить при этом накапливающиеся ошибки.
2) В процессе масштабирования вы видите, как их последствия усугубляются и требуют всё более грязных решений.
3) Вырезаем большие куски структуры и переформатируем их в более прямые и логичные линии.
4) Возвращаемся к пункту 1, но следующий цикл ошибок становится менее очевидным, а значит, их последствия сложнее устранять. ...
... В программировании решение подобных задач называется «рефакторингом»: вы берёте большой запутанный кусок кода, эволюционировавший со временем, записываете, что он должен делать, и пишете то, что выполняет именно эти функции.
[Почему бы не спроектировать всё правильно с самого начала? По двум причинам, известным и программистам, и игрокам в Factorio. Во-первых, начиная работу, вы не всегда знаете, какой будет конечная цель, и лучше создать нечто постепенно развивающееся, чем тратить кучу времени на пустые рассуждения о конечном состоянии. Во-вторых, ресурсы, необходимые для создания идеально спроектированной базы, изначально недоступны, и могут быть получены неэффективным образом благодаря некому черновику базы. Говоря в терминологии Computer Science, расширение плохо сопровождаемую базы Factorio с ошибочной спецификацией является O(log(n)), а развитие базы с идеальной спецификацией — O(n), но в первом случае коэффициент значительно выше.] ...
... [Игроки должны строить фабрику и защищать её от инопланетян. Эта защита, как и другие части игры, начинается с самостоятельного бега и отстрела, но постепенно эволюционирует в полностью автоматизированные сети лазерных турелей и огнемётов, постоянно перезаправляемых и ремонтируемых при помощи небольших контуров в более масштабной цепочке поставок. Кусаки в некотором смысле излишни, потому что игрок или а) быстро достигает этапа, на котором он гораздо мощнее врагов и они становятся просто мелким чеклистом строительства, никогда не требующим быстрых действий руководства, или б) враги со временем становятся мощнее, чем игрок, что на самом деле может произойти, если этому игроку не удаётся достаточно автоматизироваться. Так как смысл игры заключается в продуманной автоматизации и масштабировании, игрок, имеющий проблемы с инопланетянами, в духовном смысле уже проиграл.] ...
... Неэффективное масштабирование в Factorio может дойти до такой степени, что игроки в принципе могут продолжать развитие, но на практике им приходится отслеживать тщательно проработанный список задач; в этом смысле они проигрывают потому, что превратили игру в рутину.
Существует много игр, эволюционирующих в метаигру; шахматы обладают странной динамикой — игроки примерно час тратят на запоминание, потом тратят долгое время на разработку стратегий, а затем, на последующих этапах своей карьеры, вкладывают ещё больше усилий снова в запоминание; покер начинается с игры в вычисление вероятностей из ограниченной информации, а превращается в игру максимизации информационного разрыва с противником; видеоигры типа «игрок против игрока» со сложными билдами персонажей начинаются как игры о времени реакции, а заканчиваются как игры об выявлении наиболее важных характеристик и использовании всех возможностей для максимальной прокачки этих характеристик; Wordle начинается как простая, но зависящая от удачи проверка словарного запаса, а превращается в упражнение по теории информации. Некоторые игры и образовавшиеся вокруг них сообщества находят способы изящно направлять игроков от игры к метаигре, и обе они интересны на разных уровнях. (В блэкджек может быть очень интересно играть, даже если вы не считаете карты, и это субъективное решение в обоих направлениях: метаигра может ощущаться скучным гриндом, но игнорирование метаигры может быть скучным в ином смысле; оно означает, что игрок участвует в качестве NPC, занимающегося трудоёмкой работой.) ...
... Эта игра в конечном итоге создаёт у игроков привычку смотреть на каждую ситуацию под следующим углом: каков наилучший способ автоматизации этой задачи, и какие зависимости других механизмов подвергнутся угрозе, если я её автоматизирую? ... Игра может прививать и плохие привычки:
1) Допускать то, что всё, что стоит делать, стоит и автоматизировать (и да, существует комикс XKCD по теме).
2) Схожая привычка допускать то, что всё может масштабироваться произвольно.
Оказывается, у того, что некоторые задачи можно автоматизировать, есть и обратная сторона: это значит, что со временем всё большая доля общемировых проблем будет проистекать из задач, которые нельзя автоматизировать. ...
Компьютерное моделирование биологических экспериментов – биолог Владимир Чистяков | Научпоп
Чем может быть полезна медицинская кибернетика? Как симуляции эксперимента могут помочь в биологических исследованиях и разработках? Владимир Чистяков, доктор биологических наук, главный научный сотрудник Академии биологии и биотехнологии им. Д. И. Ивановского ЮФУ рассказывает, как математическое и компьютерное моделирование используются в современной биологии и медицине и какие возможности открывают для новых научных исследований.