git.gag.com Git - debian/openrocket/blob - src/net/sf/openrocket/rocketcomponent/BodyTube.java

   1 package net.sf.openrocket.rocketcomponent;
   2
   3 import net.sf.openrocket.motor.Motor;
   4 import net.sf.openrocket.util.Coordinate;
   5 import net.sf.openrocket.util.MathUtil;
   6
   7 import java.util.ArrayList;
   8 import java.util.Collection;
   9 import java.util.HashMap;
  10
  11
  12 /**
  13  * Rocket body tube component.  Has only two parameters, a radius and length.
  14  *
  15  * @author Sampo Niskanen <sampo.niskanen@iki.fi>
  16  */
  17
  18 public class BodyTube extends SymmetricComponent implements MotorMount, Coaxial {
  19
  20         private double radius=0;
  21         private boolean autoRadius = false;  // Radius chosen automatically based on parent component
  22
  23         // When changing the inner radius, thickness is modified
  24
  25         private boolean motorMount = false;
  26         private HashMap<String, Double> ejectionDelays = new HashMap<String, Double>();
  27         private HashMap<String, Motor> motors = new HashMap<String, Motor>();
  28         private IgnitionEvent ignitionEvent = IgnitionEvent.AUTOMATIC;
  29         private double ignitionDelay = 0;
  30         private double overhang = 0;
  31
  32
  33
  34         public BodyTube() {
  35                 super();
  36                 this.length = 8*DEFAULT_RADIUS;
  37                 this.radius = DEFAULT_RADIUS;
  38                 this.autoRadius = true;
  39         }
  40
  41         public BodyTube(double length, double radius) {
  42                 super();
  43                 this.radius = Math.max(radius,0);
  44                 this.length = Math.max(length,0);
  45         }
  46
  47
  48         public BodyTube(double length, double radius, boolean filled) {
  49                 this(length,radius);
  50                 this.filled = filled;
  51         }
  52
  53         public BodyTube(double length, double radius, double thickness) {
  54                 this(length,radius);
  55                 this.filled = false;
  56                 this.thickness = thickness;
  57         }
  58
  59
  60         /************  Get/set component parameter methods ************/
  61
  62         /**
  63          * Return the outer radius of the body tube.
  64      *
  65      * @return  the outside radius of the tube
  66          */
  67     @Override
  68         public double getOuterRadius () {
  69                 if (autoRadius) {
  70                         // Return auto radius from front or rear
  71                         double r = -1;
  72                         SymmetricComponent c = this.getPreviousSymmetricComponent();
  73                         if (c != null) {
  74                                 r = c.getFrontAutoRadius();
  75                         }
  76                         if (r < 0) {
  77                                 c = this.getNextSymmetricComponent();
  78                                 if (c != null) {
  79                                         r = c.getRearAutoRadius();
  80                                 }
  81                         }
  82                         if (r < 0)
  83                                 r = DEFAULT_RADIUS;
  84                         return r;
  85                 }
  86                 return radius;
  87         }
  88
  89
  90         /**
  91          * Set the outer radius of the body tube.  If the radius is less than the wall thickness,
  92          * the wall thickness is decreased accordingly of the value of the radius.
  93          * This method sets the automatic radius off.
  94      *
  95      * @param radius  the outside radius in standard units
  96          */
  97     @Override
  98         public void setOuterRadius (double radius) {
  99                 if ((this.radius == radius) && (autoRadius==false))
 100                         return;
 101
 102                 this.autoRadius = false;
 103                 this.radius = Math.max(radius,0);
 104
 105                 if (this.thickness > this.radius)
 106                         this.thickness = this.radius;
 107                 fireComponentChangeEvent(ComponentChangeEvent.BOTH_CHANGE);
 108         }
 109
 110
 111         /**
 112          * Returns whether the radius is selected automatically or not.
 113          * Returns false also in case automatic radius selection is not possible.
 114          */
 115         public boolean isRadiusAutomatic() {
 116                 return autoRadius;
 117         }
 118
 119         /**
 120          * Sets whether the radius is selected automatically or not.
 121          */
 122         public void setRadiusAutomatic(boolean auto) {
 123                 if (autoRadius == auto)
 124                         return;
 125
 126                 autoRadius = auto;
 127                 fireComponentChangeEvent(ComponentChangeEvent.BOTH_CHANGE);
 128         }
 129
 130
 131         @Override
 132         public double getAftRadius() {  return getOuterRadius(); }
 133         @Override
 134         public double getForeRadius() { return getOuterRadius(); }
 135         @Override
 136         public boolean isAftRadiusAutomatic() { return isRadiusAutomatic();     }
 137         @Override
 138         public boolean isForeRadiusAutomatic() { return isRadiusAutomatic(); }
 139
 140
 141
 142         @Override
 143         protected double getFrontAutoRadius() {
 144                 if (isRadiusAutomatic()) {
 145                         // Search for previous SymmetricComponent
 146                         SymmetricComponent c = this.getPreviousSymmetricComponent();
 147                         if (c != null) {
 148                                 return c.getFrontAutoRadius();
 149                         } else {
 150                                 return -1;
 151                         }
 152                 }
 153                 return getOuterRadius();
 154         }
 155
 156         @Override
 157         protected double getRearAutoRadius() {
 158                 if (isRadiusAutomatic()) {
 159                         // Search for next SymmetricComponent
 160                         SymmetricComponent c = this.getNextSymmetricComponent();
 161                         if (c != null) {
 162                                 return c.getRearAutoRadius();
 163                         } else {
 164                                 return -1;
 165                         }
 166                 }
 167                 return getOuterRadius();
 168         }
 169
 170
 171
 172
 173
 174
 175     @Override
 176         public double getInnerRadius() {
 177                 if (filled)
 178                         return 0;
 179                 return Math.max(getOuterRadius()-thickness, 0);
 180         }
 181
 182     @Override
 183         public void setInnerRadius(double r) {
 184                 setThickness(getOuterRadius()-r);
 185         }
 186
 187
 188
 189
 190         /**
 191          * Return the component name.
 192          */
 193         @Override
 194         public String getComponentName() {
 195                 return "Body tube";
 196         }
 197
 198     /**
 199      * Accept a visitor to this BodyTube in the component hierarchy.
 200      *
 201      * @param theVisitor  the visitor that will be called back with a reference to this BodyTube
 202      */
 203     @Override
 204     public void accept (final ComponentVisitor theVisitor) {
 205         theVisitor.visit(this);
 206     }
 207
 208
 209         /************ Component calculations ***********/
 210
 211         // From SymmetricComponent
 212         /**
 213          * Returns the outer radius at the position x.  This returns the same value as getOuterRadius().
 214          */
 215         @Override
 216         public double getRadius(double x) {
 217                 return getOuterRadius();
 218         }
 219
 220         /**
 221          * Returns the inner radius at the position x.  If the tube is filled, returns always zero.
 222          */
 223         @Override
 224         public double getInnerRadius(double x) {
 225                 if (filled)
 226                         return 0.0;
 227                 else
 228                         return Math.max(getOuterRadius()-thickness,0);
 229         }
 230
 231
 232         /**
 233          * Returns the body tube's center of gravity.
 234          */
 235         @Override
 236         public Coordinate getComponentCG() {
 237                 return new Coordinate(length/2,0,0,getComponentMass());
 238         }
 239
 240         /**
 241          * Returns the body tube's volume.
 242          */
 243         @Override
 244         public double getComponentVolume() {
 245                 double r = getOuterRadius();
 246                 if (filled)
 247                         return getFilledVolume(r,length);
 248                 else
 249                         return getFilledVolume(r,length) - getFilledVolume(getInnerRadius(0),length);
 250         }
 251
 252
 253         @Override
 254         public double getLongitudalUnitInertia() {
 255                 // 1/12 * (3 * (r1^2 + r2^2) + h^2)
 256                 return (3 * (MathUtil.pow2(getInnerRadius())) + MathUtil.pow2(getOuterRadius()) +
 257                                 MathUtil.pow2(getLength())) / 12;
 258         }
 259
 260         @Override
 261         public double getRotationalUnitInertia() {
 262                 // 1/2 * (r1^2 + r2^2)
 263                 return (MathUtil.pow2(getInnerRadius()) + MathUtil.pow2(getOuterRadius()))/2;
 264         }
 265
 266
 267
 268
 269         /**
 270          * Helper function for cylinder volume.
 271          */
 272         private static double getFilledVolume(double r, double l) {
 273                 return Math.PI * r*r * l;
 274         }
 275
 276
 277         /**
 278          * Adds bounding coordinates to the given set.  The body tube will fit within the
 279          * convex hull of the points.
 280          *
 281          * Currently the points are simply a rectangular box around the body tube.
 282          */
 283         @Override
 284         public Collection<Coordinate> getComponentBounds() {
 285                 Collection<Coordinate> bounds = new ArrayList<Coordinate>(8);
 286                 double r = getOuterRadius();
 287                 addBound(bounds,0,r);
 288                 addBound(bounds,length,r);
 289                 return bounds;
 290         }
 291
 292
 293         ////////////////  Motor mount  /////////////////
 294
 295         @Override
 296         public boolean isMotorMount() {
 297                 return motorMount;
 298         }
 299
 300         @Override
 301         public void setMotorMount(boolean mount) {
 302                 if (motorMount == mount)
 303                         return;
 304                 motorMount = mount;
 305                 fireComponentChangeEvent(ComponentChangeEvent.MOTOR_CHANGE);
 306         }
 307
 308         @Override
 309         public Motor getMotor(String id) {
 310                 if (id == null)
 311                         return null;
 312
 313                 // Check whether the id is valid for the current rocket
 314                 RocketComponent root = this.getRoot();
 315                 if (!(root instanceof Rocket))
 316                         return null;
 317                 if (!((Rocket) root).isMotorConfigurationID(id))
 318                         return null;
 319
 320                 return motors.get(id);
 321         }
 322
 323         @Override
 324         public void setMotor(String id, Motor motor) {
 325                 if (id == null) {
 326                         if (motor != null) {
 327                                 throw new IllegalArgumentException("Cannot set non-null motor for id null");
 328                         }
 329                 }
 330                 Motor current = motors.get(id);
 331                 if ((motor == null && current == null) ||
 332                                 (motor != null && motor.equals(current)))
 333                         return;
 334                 motors.put(id, motor);
 335                 fireComponentChangeEvent(ComponentChangeEvent.MOTOR_CHANGE);
 336         }
 337
 338         @Override
 339         public double getMotorDelay(String id) {
 340                 Double delay = ejectionDelays.get(id);
 341                 if (delay == null)
 342                         return Motor.PLUGGED;
 343                 return delay;
 344         }
 345
 346         @Override
 347         public void setMotorDelay(String id, double delay) {
 348                 ejectionDelays.put(id, delay);
 349                 fireComponentChangeEvent(ComponentChangeEvent.MOTOR_CHANGE);
 350         }
 351
 352         @Override
 353         public int getMotorCount() {
 354                 return 1;
 355         }
 356
 357         @Override
 358         public double getMotorMountDiameter() {
 359                 return getInnerRadius()*2;
 360         }
 361
 362         @Override
 363         public IgnitionEvent getIgnitionEvent() {
 364                 return ignitionEvent;
 365         }
 366
 367         @Override
 368         public void setIgnitionEvent(IgnitionEvent event) {
 369                 if (ignitionEvent == event)
 370                         return;
 371                 ignitionEvent = event;
 372                 fireComponentChangeEvent(ComponentChangeEvent.EVENT_CHANGE);
 373         }
 374
 375
 376         @Override
 377         public double getIgnitionDelay() {
 378                 return ignitionDelay;
 379         }
 380
 381         @Override
 382         public void setIgnitionDelay(double delay) {
 383                 if (MathUtil.equals(delay, ignitionDelay))
 384                         return;
 385                 ignitionDelay = delay;
 386                 fireComponentChangeEvent(ComponentChangeEvent.EVENT_CHANGE);
 387         }
 388
 389
 390         @Override
 391         public double getMotorOverhang() {
 392                 return overhang;
 393         }
 394
 395         @Override
 396         public void setMotorOverhang(double overhang) {
 397                 if (MathUtil.equals(this.overhang, overhang))
 398                         return;
 399                 this.overhang = overhang;
 400                 fireComponentChangeEvent(ComponentChangeEvent.BOTH_CHANGE);
 401         }
 402
 403
 404         @Override
 405         public Coordinate getMotorPosition(String id) {
 406                 Motor motor = motors.get(id);
 407                 if (motor == null) {
 408                         throw new IllegalArgumentException("No motor with id " + id + " defined.");
 409                 }
 410
 411                 return new Coordinate(this.getLength() - motor.getLength() + this.getMotorOverhang());
 412         }
 413
 414
 415
 416
 417         /*
 418          * (non-Javadoc)
 419          * Copy the motor and ejection delay HashMaps.
 420          *
 421          * @see rocketcomponent.RocketComponent#copy()
 422          */
 423         @SuppressWarnings("unchecked")
 424         @Override
 425         public RocketComponent copy() {
 426                 RocketComponent c = super.copy();
 427                 ((BodyTube)c).motors = (HashMap<String,Motor>) motors.clone();
 428                 ((BodyTube)c).ejectionDelays = (HashMap<String,Double>) ejectionDelays.clone();
 429                 return c;
 430         }
 431 }