第二講幾何清理與中面提取

第二講幾何清理與中面提取清華高級有限元服務(wù)中心石泳IntroductionHyperMesh可以直接讀入多種格式的CAD數(shù)據(jù)模型：CATIA,

UG_NX,IGES,

PROE,DXF,UG_18,STEP等。HyperMesh具有很強大的幾何清理功能，可以很方便的對幾何進行清理，為網(wǎng)格劃分做準備。HyperMesh提供了使用方便、功能強大的中面提取功能。對于厚度尺寸遠小于長和寬的片狀部件，可以使用中面提取功能，用中面代替實際的幾何體。2.1

導入CAD模型在任何page中選擇files面板，就可以導入CAD模型。HyperMesh支持

CATIA,

UG_NX,IGES,

PROE等CAD數(shù)據(jù)模型。

可以選擇使用基于輸入文件的清理公差，也可以自己定義清理公差?？梢钥刂浦形从浢考霓D(zhuǎn)換。2.1

導入CAD模型HyperMesh支持UG，包括裝配信息，在單獨的窗口里打開一個部件瀏覽器，顯示UG裝配體的部件層次。在部件瀏覽器中表示裝配包含焊接信息和哪些部件用中面表示。2.1

導入CAD模型

清理公差用于決定兩個平面邊界是否相同，或者兩個平面頂點是否相同。如果使用自動計算給出的值，那這個值默認為轉(zhuǎn)換器內(nèi)部給出值的100倍。

如果想指定不同的值，那么指定值必須大于默認值。增大清理公差會帶來一系列問題。2.2

幾何清理—Introduction在進行有限元網(wǎng)格劃分時，經(jīng)常會遇到以下幾種問題：導入曲面數(shù)據(jù)時，有時存在縫隙、重疊、錯位等缺陷，這會影響網(wǎng)格質(zhì)量。因為生產(chǎn)的需要，CAD模型中通常會包含某些細微特征，例如曲面和邊的倒圓，小孔，在進行分析時如果準確模擬這些特征，需要用到很多小單元，導致求解時間不必要的過長。邊界錯位經(jīng)常引起網(wǎng)絡(luò)扭曲，導致單元質(zhì)量不高，求解精度差。2.2

幾何清理—Introduction通過消除錯位和小孔，壓縮相鄰曲面之間的邊界，消除不必要的細節(jié)，就能提高整個劃分網(wǎng)格的速度和質(zhì)量。2.2

幾何清理—Introductiongeometrycleanup和defeature面板用于劃分網(wǎng)格前的曲面幾何清理。

geometrycleanup面板可以消除一些未對準的情況，可以抑制（suppress）兩個相鄰表面的邊界。

defeature

面板用于修剪表面，找到并刪除小孔，還可以找到并去除表面和表面邊界上的倒角。2.2

幾何清理—表面邊界的拓撲顯示在拓撲顯示模式中，表面邊界根據(jù)它們與相鄰表面的連通狀態(tài)不同而用不同顏色顯示。紅色邊表示自由表面邊界，屬于單個表面。綠色表面邊界由兩個鄰近表面所共有。黃色邊代表共享邊界，是三個或三個以上表面所共享的表面邊界。深藍色邊代表壓縮邊界，壓縮邊界表示被網(wǎng)格自動劃分器忽略的表面邊界。2.2

幾何清理—表面邊界的拓撲顯示2.2

幾何清理—Geometry

Cleanupgeometry

cleanup面板可以消除一些未對準的情況，可以抑制（suppress）兩個相鄰表面的邊界。GeometryCleanup面板有三個子面板：edges,surfaces

和fixed

points

.2.2

幾何清理—Geometry

CleanupEdgessubpanel用來改變表面邊界之間的連通性狀態(tài)，有四種不同的工具：toggle,replace,(un)suppress

和equivalence。toggle

可以很方便地轉(zhuǎn)換單個邊界的形式。

replace可以將兩個自由邊界合并成一個共享邊界。

(un)suppress可以同時壓縮或者釋放大量選中邊界。

equivalence可以在相鄰表面之間將自由邊界轉(zhuǎn)換成共享邊界。2.2

幾何清理—Geometry

Cleanupsurfaces

subpanel

包含識別和消除

重復表面的工具，通過特點組織表面，可以移動面到另外一個表面。fixed

points

subpanel

可以添加、去除、抑制或者釋放固定點。在進行網(wǎng)格劃分時，將強制在固定點放置節(jié)點2.2

幾何清理—defeature

paneldefeature

面板用于修剪表面，找到并刪除小孔，還可以找到并去除表面和表面邊界上的倒角。2.2

幾何清理—defeature

panel該面板上有五個子面板trim

lines,pinholes,surffillets,

edge

fillets和trim

intersect.Trim

lines可以刪除被剪切到曲面內(nèi)的線。Pinholes

用于查找和刪除曲面內(nèi)的孔。Surf

fillets

用于消除曲面倒圓或兩個非共面曲面之間的過渡圓滑曲面。Edge

fillets

用于刪除曲面自由邊上的任何倒圓。Trim

intersect

功能與Edge

fillets類似，只是需要通過點擊邊來確定切點。2.2

幾何清理—練習2.1raw_iges_data.iges2.3

中面提取—IntroductionHyperMesh提供了方便快捷的中面提取功能，通過這個功能可以很方便的提取體部件的中面，而且?guī)缀醪恍枰裁淳庉嬀涂梢詰?yīng)用。通過midsurface面板就可以實現(xiàn)中面的提取。

該面板不僅可以實現(xiàn)給定兩個表面的中面提取，而且可以提取更復雜的表示一個體部件的一組

表面的中面。

該工具可能用于金屬沖壓成型、鑄造筋骨以及其他由平面組成的部件。2.3

中面提取—Introduction

提取中面后，原來幾何保持不便，新生成的幾何中面存貯到一個新的collector（即MiddleSurface）中，或者位于當前組件中。這個面板包含三個子面板：between

surfs

subpanelsolid

subpaneluser

edit

subpanel2.3

中面提取—solid

subpanel

solid

subpanel可以提取代表體的一組表面的中面。2.3

中面提取—between

surfs

subpanelbetween

surfs

subpanel

提供了一個簡單的功能，即提