用Ideas對大模型劃分網(wǎng)格

1、用 I-deas 對大模型進行自由網(wǎng)格劃分 (V11 版)Integrity through Professional Engineering Service用用 I-deas 對大模型進行自由分網(wǎng)對大模型進行自由分網(wǎng) 本文以對非常大的汽車部件模型進行網(wǎng)格劃分的經(jīng)驗為基礎。在這種情況下，部件的表面數(shù)在 1 萬個以上。本文的目的是使用盡可能有效的方法在該部件上劃分實體網(wǎng)格。 大模型自由網(wǎng)格劃分主要使用 section 分網(wǎng)工具。在進行大模型自由網(wǎng)格劃分前，重申 section 分網(wǎng)的目標是很有必要的：1 每個 section 都可劃分網(wǎng)格；2 定義 section 時應清除不需要的 CAD 細節(jié)

2、以減少有限元模型中的總單元數(shù)；3 用 section 修補未縫合的幾何以便用 section 定義一個密封的實體； 4 可以用 section 表述一些不在 CAD 中但對分析重要的拓撲特征。 Integrity through Professional Engineering Service用用 I-deas 對大模型進行自由分網(wǎng)對大模型進行自由分網(wǎng)了解了解 CAD 拓撲拓撲 在創(chuàng)建 section 之前，必須了解 CAD 模型的關鍵內(nèi)容。CAD 模型中是否包含了多余的自由邊界或沒有縫合的情況？如果存在多余的自由邊界，相鄰自由邊界的典型距離是多少？最短的邊界線的長度是多少，以及短邊界線的數(shù)量

3、多少？是否存在未修補的面或缺失的面？在 CAD 模型中哪些特征可以忽略以減少有限單元的數(shù)量以及哪些特征對于分析是重要的。 典型的 CAD 數(shù)據(jù)包括幾乎完全縫合的體 (Volume)。其中通常包含了非常短的邊 (長度量級 0.01 mm)。缺失的面可能需要重建，但是如果缺失的面很小 (整體單元長度的 14 倍)，可以將該區(qū)域用 section 命令縫合到一起，而不必創(chuàng)建面。假如確實是上述情況，下面的 section 創(chuàng)建指南就是有效的。 Integrity through Professional Engineering Service用用 I-deas 對大模型進行自由分網(wǎng)對大模型進行自由分網(wǎng)

4、在在 CAD 模型中查找自由邊模型中查找自由邊 (Free edges) 在創(chuàng)建 section 之前，首先應對 CAD 模型中包含的自由邊或沒有縫合的情況進行初步處理。包括查找自由邊、修補或重建缺失的面。在 CAD 模型中查找自由邊的菜單如圖：Integrity through Professional Engineering Service用用 I-deas 對大模型進行自由分網(wǎng)對大模型進行自由分網(wǎng) 執(zhí)行查找自由邊的命令并選擇待檢查的面 (ALL 或部分面)，如果所選表面中存在自由邊，則會高亮度顯示它們，如下例 1：Integrity through Professional Engine

5、ering Service用用 I-deas 對大模型進行自由分網(wǎng)對大模型進行自由分網(wǎng)CAD 簡化簡化 Section 分網(wǎng)通常將 CAD 模型簡化為適于分網(wǎng)的拓撲結構。Section 拓撲是： 1 將相鄰的小面合并成一個完整的面，用單一的 section 表示； 2 用縫合的 section 曲線代替自由邊界； 3 清除小的邊，用一條 section 曲線表示一個完整的邊界。 自動和手工工具用于產(chǎn)生適于分網(wǎng)的 section。 在 Master Modeler 下，Surface Clean Up 菜單下有多項操作可以用來對 CAD 模型進行修整，如下頁圖。Integrity through

6、 Professional Engineering Service用用 I-deas 對大模型進行自由分網(wǎng)對大模型進行自由分網(wǎng)Surface Clean Up 菜單：Integrity through Professional Engineering Service用用 I-deas 對大模型進行自由分網(wǎng)對大模型進行自由分網(wǎng) 對于例 1，可以線刪除兩處較小的自由邊 (也即刪除了兩處較小的 1 孔特征)：Integrity through Professional Engineering Service用用 I-deas 對大模型進行自由分網(wǎng)對大模型進行自由分網(wǎng) 然后對另一處較大的自由邊，將其修

7、補為一個 Volume： 下圖為修補前的模型：Integrity through Professional Engineering Service用用 I-deas 對大模型進行自由分網(wǎng)對大模型進行自由分網(wǎng) 下圖為修補后的 Volume：Integrity through Professional Engineering Service用用 I-deas 對大模型進行自由分網(wǎng)對大模型進行自由分網(wǎng) 然后成功地劃分了自由網(wǎng)格：Integrity through Professional Engineering Service用用 I-deas 對大模型進行自由分網(wǎng)對大模型進行自由分網(wǎng)自動創(chuàng)建自動創(chuàng)

8、建 section 對于典型的汽車發(fā)動機零部件，以下自動創(chuàng)建 section 的設置是有用的：注：為了能夠設置這些選項，在創(chuàng)建 FEM 時不要選擇 All Sections 選項。Integrity through Professional Engineering Service用用 I-deas 對大模型進行自由分網(wǎng)對大模型進行自由分網(wǎng) 1 section 選項 (MB3 - 鼠標右鍵，見上頁圖)： a. 縫隙大小 (Gap size less than)：將 0.1 改為 0.01； b. 其它用默認值。Integrity through Professional Engineering

9、Service用用 I-deas 對大模型進行自由分網(wǎng)對大模型進行自由分網(wǎng) 以下按照提示輸入：2 彎曲度極限 (Curvature limit)： 60 3 高級選項：預處理圓角 (Pre-process fillets)：Yes a. 最小圓角半徑：0.0 b. 最大圓角半徑： 4*(整體單元長度) / 4 高級選項：組合圓柱面 (Combine cylindrical surfaces)：Yes a. 基于目標單元長度合并面：Yesb. 目標單元長度等于整體單元長度 5 選擇所有面創(chuàng)建 Section。Integrity through Professional Engineering S

10、ervice用用 I-deas 對大模型進行自由分網(wǎng)對大模型進行自由分網(wǎng) 自動創(chuàng)建的 section 未必理想。改善操作將要求進一步消除導致質(zhì)量差的三角形單元的條件。如以下各例： 1 section 自由曲線； 2 幾乎一致的曲線 (由一條短曲線平行偏移所形成)； 3 短曲線 (小于預計單元長度的 10)； 4 不能分網(wǎng)的 section。 在分網(wǎng)時可以混合使用自動和手工工具以改正 section 拓撲中的錯誤。 下面分別敘述：Integrity through Professional Engineering Service用用 I-deas 對大模型進行自由分網(wǎng)對大模型進行自由分網(wǎng)Sect

11、ion 自由曲線自由曲線 自動創(chuàng)建 Section 將在整個 CAD 上定義 Section。這些 section 可能，也可能不是縫合在一起的。如果沒有縫合，則存在 section自由曲線。為了生成實體單元，需要消除 section自由曲線?？p合 section自由曲線可以保證用于生成實體單元的三角形網(wǎng)格是相互縫合在一起的。以下工具可以用于識別 section自由曲線：Integrity through Professional Engineering Service用用 I-deas 對大模型進行自由分網(wǎng)對大模型進行自由分網(wǎng)1 section自由曲線 (在 Section Quality

12、Check 欄目之下)Integrity through Professional Engineering Service用用 I-deas 對大模型進行自由分網(wǎng)對大模型進行自由分網(wǎng) 2 模型檢查選項: section 自由曲線 section 自由曲線檢查產(chǎn)生一個臨時的 section 自由曲線圖形顯示。自由曲線為高亮度，但在下一次重新顯示模型時，此圖形將消失。 模型檢查提供了一種方法，可以通過圖形方式持久地顯示模型上的有限元質(zhì)量信息 (Model Check Display ON - 見圖)。在這種情況下，section 自由曲線持久地保持高亮度，直到 Model Check Displa

13、y 為 ON (OFF ?)。Integrity through Professional Engineering Service用用 I-deas 對大模型進行自由分網(wǎng)對大模型進行自由分網(wǎng) section 自由曲線可以用 Replace Curve (曲線替換) 命令縫合到一起。這一命令用所選擇的第二條曲線替換第一條曲線。這種方法實際上是合并 一致 曲線。 得到一個完全縫合的 section 模型后，可以在自動創(chuàng)建 section 時所自動生成的組 (group) 的基礎上開始對 section 劃分網(wǎng)格。Integrity through Professional Engineering

14、Service用用 I-deas 對大模型進行自由分網(wǎng)對大模型進行自由分網(wǎng)在在 section 上生成三角形網(wǎng)格上生成三角形網(wǎng)格 在以前的版本中，推薦的是不要在全部 section 編輯完畢之前就對 section 進行分網(wǎng)。性能加強后的 I-DEAS 新版本消除了該障礙，從而可以在創(chuàng)建 section 之后立即進行網(wǎng)格劃分。 對 section 進行網(wǎng)格劃分首先可以使網(wǎng)格需要修整的 section 上的單元質(zhì)量受到控制。這就意味著不是每條短曲線或狹長區(qū)域內(nèi)的網(wǎng)格都需要修整。只需要修整單元質(zhì)量差的 section。將注意力集中到單元質(zhì)量而不是 section 的質(zhì)量上可以縮短劃分網(wǎng)格所用的時間

15、。Integrity through Professional Engineering Service用用 I-deas 對大模型進行自由分網(wǎng)對大模型進行自由分網(wǎng)對圓角劃分網(wǎng)格對圓角劃分網(wǎng)格 在自動創(chuàng)建 section 的過程中，對圓角進行預處理時，本軟件將所有被認為定義在圓角上的 section 放到一個組里。這個組的名字為 FILLETSECTIONS。在對這個組里的所有 section 劃分網(wǎng)格時：1 典型的整體單元長度為 5 到 10 mm；2 單元類型為線性三角形；3 Free 選項：Free Mapped ON。即使最終是要生成二次的四面體單元，這里生成的仍然是線性單元。最后一步可

16、以將線性的四面體單元轉(zhuǎn)換為二次單元。打開 free mapped 選項將在 section 上產(chǎn)生類似 mapped 的四邊形網(wǎng)格。對于圓角，free mapped 可以產(chǎn)生非常結構化的網(wǎng)格，因為圓角的 section 通常有四個邊，兩個平行的長邊和兩個短邊。Integrity through Professional Engineering Service用用 I-deas 對大模型進行自由分網(wǎng)對大模型進行自由分網(wǎng) 對所有的 FILLETSECTIONS 劃分網(wǎng)格時，很可能不是所有的 section 都能分網(wǎng)。劃分網(wǎng)格的失敗通常是由于最大面積平面的限制 (maximum area plane

17、 limitation)。不能劃分網(wǎng)格的 section 將被加入到 預選擇列表 (pre-select list) 中。在預選擇 section 之外創(chuàng)建一個組。如果只有少數(shù) section 不能分網(wǎng)，可以用手工編輯它們使其能夠分網(wǎng)。如果不能分網(wǎng)的 section 較多，可考慮如下辦法： 1 顯示不能分網(wǎng)的 section 組； 2 將與組中 section 相關的面 (surface) 加入該組中 (使用組管理表單中的 Quick Filters)； 3 刪除組中所有 section； 4 對組里所有的面創(chuàng)建單獨的面 section (下頁圖)：Integrity through Prof

18、essional Engineering Service用用 I-deas 對大模型進行自由分網(wǎng)對大模型進行自由分網(wǎng)創(chuàng)建單獨的 section ：可以用 Single Section Create 命令對一個由面組成的組創(chuàng)建單獨的面 section (圖 5)。由于可以使用參數(shù)空間對section 進行網(wǎng)格劃分，通過將不能分網(wǎng)的 section 轉(zhuǎn)換為單獨的面 section，可以大大提高對 section 分網(wǎng)的成功率。通常，只有非常大的整體單元尺寸才會使單獨的面 section 分網(wǎng)失敗。Integrity through Professional Engineering Service用

19、用 I-deas 對大模型進行自由分網(wǎng)對大模型進行自由分網(wǎng)5 對第 4 步生成的所有單獨的面 section 劃分網(wǎng)格仍然會有一些 section 由于超過了單元尺寸限制而分網(wǎng)失敗。在 I-deas 新版本中提供的一個新功能可以不必刪除殼體上的網(wǎng)格而對它們重新劃分網(wǎng)格。對第 5 步分網(wǎng)失敗的 section 做如下嘗試：6 選擇修改網(wǎng)格預覽 (Modefy Mesh Preview) 圖標 (下圖)：Integrity through Professional Engineering Service用用 I-deas 對大模型進行自由分網(wǎng)對大模型進行自由分網(wǎng) 7 在右鍵菜單中選擇 Add ad

20、jacent area ON ：8 選擇第 5 步中分網(wǎng)失敗的 section9 減小分網(wǎng)失敗的 section 上的整體單元長度 (可取為初始單元長度的一半)； 分網(wǎng)器將沿著第 9 步選擇的 section 的邊界產(chǎn)生新的單元分布，即使這些邊界的一部分可能被已存在的網(wǎng)格所凍結。Integrity through Professional Engineering Service用用 I-deas 對大模型進行自由分網(wǎng)對大模型進行自由分網(wǎng) 10 預覽網(wǎng)格，然后按 OK 退出修改網(wǎng)格預覽表單。 通過不斷縮小單元長度可以實現(xiàn)所有有圓角的 section 的分網(wǎng)。假如 FILLETSECTIONS 中

21、的 section 都已能分網(wǎng)，下一個任務是對組合圓柱面 section 進行分網(wǎng)。 現(xiàn)在選擇 OK，取出所有尚未分網(wǎng)的 sections。你可能希望修補所有未分網(wǎng)的 sections 作為分網(wǎng)工作的最后一步。事實上，在編輯 section 的過程中，一些未分網(wǎng)的 section 已經(jīng)得到了修補。 Integrity through Professional Engineering Service用用 I-deas 對大模型進行自由分網(wǎng)對大模型進行自由分網(wǎng)對成組的圓柱對成組的圓柱 section 劃分網(wǎng)格劃分網(wǎng)格 自動創(chuàng)建 section 時創(chuàng)建了名為 STACKEDSECTIONS 的組。這

22、些 section 由組合成一個 section 的相鄰圓柱面組成。這些 section 包括 O 形環(huán)、凹槽、圓角、倒角和用以定義圓柱特征 (如螺釘、螺釘孔等) 的圓柱面。在這些 sections 上定義網(wǎng)格時： 1 典型的整體單元長度為 510 mm； 2 單元類型：線性三角形。 然后在 STACKEDSECTIONS 上生成網(wǎng)格。 同樣，可能有一些 section 不能分網(wǎng)，但它們可以加入到 pre-process list 中。將分網(wǎng)失敗的 sections 儲存到一個組中，并采用上述的方法修改它們，使其可以分網(wǎng)。Integrity through Professional Engin

23、eering Service用用 I-deas 對大模型進行自由分網(wǎng)對大模型進行自由分網(wǎng)對其余對其余 section 劃分網(wǎng)格劃分網(wǎng)格 自動創(chuàng)建 section 還創(chuàng)建了名為 STANDARDSECTIONS 的組。采用與處理 STACKEDSECTIONS中的 sections 同樣的方法對這些 sections 定義網(wǎng)格。用對其它 sections 組同樣的方法完成對這些 sections 分網(wǎng)的工作。Integrity through Professional Engineering Service用用 I-deas 對大模型進行自由分網(wǎng)對大模型進行自由分網(wǎng)網(wǎng)格質(zhì)量：狹長網(wǎng)格質(zhì)量：狹長

24、(Stretch) 單元單元 狹長的三角元會造成非常差的實體單元。這一處理過程識別狹長程度小于 0.1 的三角形。狹長值 1.0 表示形狀好的單元，而狹長值 0.0 表示失敗的單元。隨著三角形狹長值的增加，產(chǎn)生高質(zhì)量實體網(wǎng)格的概率也提高，從而能被成功求解 (如 Nastran 求解器)。執(zhí)行以下操作以識別差網(wǎng)格區(qū)： 1 選擇質(zhì)量檢查 (Quality Checks) 圖標，并選擇全部單元； 2 檢查單元質(zhì)量，設置檢查條件為： Stretch 0.1； 3 將未通過檢查的單元儲存到名為 Stretch 0.1 的組中； 4 將所有與這些單元有關的 sections 加入該組中 (用組管理表單中的

25、Quick Fillets)； 5 顯示該組。 在識別出這些高度狹長的單元和相關的 sections 后，可以使用自動 section 編輯工具進行網(wǎng)格編輯。Integrity through Professional Engineering Service用用 I-deas 對大模型進行自由分網(wǎng)對大模型進行自由分網(wǎng) 網(wǎng)格編輯網(wǎng)格編輯 至此，所有或幾乎所有的 section 均已劃分了網(wǎng)格。少數(shù)不能分網(wǎng)的 sections，在使用 sections 編輯工具改善網(wǎng)格質(zhì)量時也可能得到了解決。 聯(lián)合使用自動和手工工具通常可以最終修正網(wǎng)格質(zhì)量。自動工具包括： 自動合并 Sections 自動消除短曲

26、線 (I-deas 新版本中的隱藏命令) 修整內(nèi)角 單元清理 (element collapse) (本過程中不用。可以接受，但有風險)Integrity through Professional Engineering Service用用 I-deas 對大模型進行自由分網(wǎng)對大模型進行自由分網(wǎng) 手工工具通常包括所有的 section 編輯工具： 從 section 中刪除連接點 從 section 中刪除曲線 從 section 中刪除回路 (loop) 往 section 中添加連接點 往 section 中添加曲線 往 section 中添加回路 (loop) 替換 section 中的

27、連接點 替換 section 中的曲線 手工工具可以在處理過程中的任意點使用。這意味著徹底清理自動工具不能正確處理的區(qū)域，因此被看作輔助的操作。Integrity through Professional Engineering Service用用 I-deas 對大模型進行自由分網(wǎng)對大模型進行自由分網(wǎng)自動合并自動合并 Sections (Auto Merge Sections) 自動合并 section 將識別造成狹長三角形的 section。典型地，這些狹長 section 的短邊長度小于預定整體單元長度的 10，長邊的長度至少為整體單元的長度。對于狹長 section，有一個模型檢查選項

28、。顯示整個模型并設置模型檢查為按寬度檢查小 section (Small Sections by Width)，然后打開模型檢查顯示 (Model Check Display)。將寬度設置為整體單元尺寸的 10 或更小。適于自動合并 sections 操作的所有狹長 section 成為高亮度。Integrity through Professional Engineering Service用用 I-deas 對大模型進行自由分網(wǎng)對大模型進行自由分網(wǎng) 6 選擇 Auto Merge Sections 圖標，并選擇 Stretch 0.1 組中的所有 sections； 7 指定 sectio

29、n 寬度為單元長度的 10； 8 將狹長的 sections 存入一個組，或允許軟件合并所有的狹長 section； 9 在合并 sections 后，再次檢查整個網(wǎng)格的狹長度 (stretch)；Integrity through Professional Engineering Service用用 I-deas 對大模型進行自由分網(wǎng)對大模型進行自由分網(wǎng) 10 在 Quick Checks 表單中，將 新查出的狹長 sections 儲存到前一次定義的組中，改寫組 Stretch 0.1； 11 在組管理表單中，添加與該組單元相關的 sections 到組中。 將自動合并 sections

30、操作處理的 sections 限制在一個組中，是因為可能形成不可分網(wǎng)的 sections。 將該命令用于整個模型是不必要的。自動合并 sections 將會減少網(wǎng)格中狹長 sections 的數(shù)量。由于多個狹長單元被一個好的單元所取代，它也可以減少總的單元數(shù)。Integrity through Professional Engineering Service用用 I-deas 對大模型進行自由分網(wǎng)對大模型進行自由分網(wǎng) 修整內(nèi)角修整內(nèi)角 (Fix Included Angles) 修整內(nèi)角的工具用于修整有很大或很小內(nèi)角的單元。這一操作不破壞相關節(jié)點和單元與 section 之間的聯(lián)系。僅對儲存在

31、 Stretch Improve Mesh - Fix Included Angles) a 對四邊形角度參數(shù)選擇默認值 (模型中沒有四邊形)； b 指定三角形的最小角度： 15 度； c 指定三角形的最大角度： 105 度； d OK to angle smooth：YES；Integrity through Professional Engineering Service用用 I-deas 對大模型進行自由分網(wǎng)對大模型進行自由分網(wǎng) e 輸入Surface Node Movement Limits (表面節(jié)點移動限)：1； f 輸入Curve Node Movement Limits (曲線

32、節(jié)點移動限)：0； g 對是否分割四邊形 (quad splitting) 選擇默認值； h OK to combine failing triangles (結合失敗的三角形)：NO； i OK to swap edges of bad elements (交換差單元的邊)：Yes。 這一新的狹長單元和相關 sections 的組將小于第 11 步創(chuàng)建的組，然而有更多的整理工作要做。Integrity through Professional Engineering Service用用 I-deas 對大模型進行自由分網(wǎng)對大模型進行自由分網(wǎng) 自動清理短曲線自動清理短曲線 (Auto Coll

33、apse Short Curves) 自動清理短曲線將識別那些長度短于用戶給定值的曲線并試圖將該曲線簡化為一個點。這是替換連接點 (Replace Connector) 的一個自動版本。不是每次使用自動清理短曲線都可以成功地進行曲線的替換。例如，如果一個狹長的 section的兩側(cè)被識別為短曲線，自動清理短曲線操作將不會清理它們，因為可能會產(chǎn)生退化的 section。自動清理短曲線也不會清理可以用刪除連接點 (Remove Connector) 操作改正的短曲線。對這種情況會提供一個額外的連接點，很容易用刪除連接點操作來刪除。Integrity through Professional Eng

34、ineering Service用用 I-deas 對大模型進行自由分網(wǎng)對大模型進行自由分網(wǎng) 在所有 I-deas 10版本中，自動清理短曲線都是一個隱藏函數(shù)，在 I-deas 11版本中完全支持。 1 顯示組 Stretch 0.1； 2 發(fā)出隱含命令： /dfn nms cv acs 3 選擇組 Stretch 0.1 中的 section； Integrity through Professional Engineering Service用用 I-deas 對大模型進行自由分網(wǎng)對大模型進行自由分網(wǎng) 4 重復步驟 9 到 11。 自動清理短曲線將輸出一個列表，其中匯總了： 短曲線總數(shù)；

35、清理的短曲線數(shù)； 不適宜自動清理的短曲線數(shù)。 模型檢查 (Model Check) 也支持 section 長度檢查。在執(zhí)行自動清理短曲線以后，打開這一選項可以看到所有剩余的短曲線在圖形中變?yōu)楦吡炼取＿@一命令也可能使原來可以劃分網(wǎng)格的 section 變成不能劃分網(wǎng)格?？梢詫⑦@些曲線留待以后清理，也可以馬上進行修整。Integrity through Professional Engineering Service用用 I-deas 對大模型進行自由分網(wǎng)對大模型進行自由分網(wǎng) 在所有情況下，自動清理短曲線都是用戶需要執(zhí)行的最后一個自動選項。到了自動選項 (如前所述) 的這一步，需要避免產(chǎn)生新的

36、section 自由曲線。比如，如果發(fā)現(xiàn)一條 section 編輯失敗，可以刪除這一 section 并重新創(chuàng)建。但是，在重新創(chuàng)建 section 時，在網(wǎng)格編輯時進行過自動清理短曲線、替換連接點、或者替換曲線的區(qū)域中可能形成 section 自由曲線。Integrity through Professional Engineering Service用用 I-deas 對大模型進行自由分網(wǎng)對大模型進行自由分網(wǎng) 手工清除短曲線手工清除短曲線 (Manual Elimination Short Curves) 自動清理短曲線不能清理可以用手工刪除連接點改正的短曲線。對這些情況，可以用手工方法繼續(xù)

37、修改： 1 顯示組 Stretch 0.1； 2 選擇要刪除的連接點 3 刪除在高亮度藍色方盒中的連接點，包括： a 屬于狹長單元的連接點； b 將模型檢查時顯示為高亮度的曲線定義為短曲線。 4 然后，重復步驟 9 到 11。Integrity through Professional Engineering Service用用 I-deas 對大模型進行自由分網(wǎng)對大模型進行自由分網(wǎng) 這是單調(diào)乏味的手工修改模型的開始。由現(xiàn)在起，用戶需要依靠對其余狹長單元及其相關 section 的圖形顯示來識別需要進一步編輯的區(qū)域。典型的，一個狹長單元時附著在一個非常短的 section 上或術語一個非常狹長

38、的區(qū)域。根據(jù)不同情況，前面列出的不同手工編輯 section 工具可以用來修改拓撲或網(wǎng)格中的錯誤。附錄 B 中列出了用戶經(jīng)常遇到的拓撲和網(wǎng)格錯誤的幾個實例。 另一個檢查 sections 質(zhì)量的工具是曲線一致性檢查 (check for Curves Coincident Within)。它將識別出 section 曲線相互非常靠近但是不相交的狹長區(qū)域，這種情況將產(chǎn)生狹長的三角形。Integrity through Professional Engineering Service用用 I-deas 對大模型進行自由分網(wǎng)對大模型進行自由分網(wǎng) 生成實體網(wǎng)格生成實體網(wǎng)格 (Generating th

39、e Solid Mesh) 到此，網(wǎng)格編輯工作已經(jīng)完成。模型需要通過下列條件的檢驗： 1 沒有 stretch 500，000)，重建 (rebase) I-deas DLLs 文件，以便更多連續(xù)內(nèi)存塊可以用于網(wǎng)格劃分。Integrity through Professional Engineering Service用用 I-deas 對大模型進行自由分網(wǎng)對大模型進行自由分網(wǎng) 狹長實體檢查狹長實體檢查 在生成線性四面體實體單元后，進行一次狹長單元檢查以清除扁平的四面體單元。如果存在扁平單元，重新審查該局部區(qū)域的殼體網(wǎng)格?？赡苄枰薷挠嘘P的殼體單元。 I-deas 中的 Plump 命令可以用

40、來修改狹長的四面體單元。在這一步，單元的扭曲不是問題，因為四面體單元還是線性的。 取決于殼體網(wǎng)格的質(zhì)量和零件特征的局部厚度，有可能 Plump 命令仍不能改正所有的狹長四面體單元。通常，狹長的實體可以通過細分 section 上的三角形網(wǎng)格來改正。Integrity through Professional Engineering Service用用 I-deas 對大模型進行自由分網(wǎng)對大模型進行自由分網(wǎng) 以下方法可以快速識別可能需要細分的 section： 1 創(chuàng)建一個包含所有狹長實體單元的組； 2 將與該組單元相關的節(jié)點加入到該組中； 3 顯示該組； 4 通過顯示相鄰 (Display A

41、djacent) 或附近 (Display Proximity) 單元來增加顯示的內(nèi)容； 5 當能看清相鄰的三角形單元時，將這些單元加入到組中； 6 將與這些單元有關的 section 加入到組中； 7 顯示該組； 8 確定造成狹長實體單元的原因并適當修改三角形網(wǎng)格； 9 刪除所有的實體單元和相應的節(jié)點； 10 重新生成實體網(wǎng)格。Integrity through Professional Engineering Service用用 I-deas 對大模型進行自由分網(wǎng)對大模型進行自由分網(wǎng) 將線性單元轉(zhuǎn)換為二次單元將線性單元轉(zhuǎn)換為二次單元 用 Element Modify，Order 命令將線性

42、單元轉(zhuǎn)換為二次單元。用戶可以通過一個選項將中間節(jié)點置于單元的邊中點處 (直邊單元)，或?qū)⒅虚g節(jié)點投影到相關的面上 (曲邊單元)。直邊單元的扭曲值為 1.0，而邊界存在曲率的單元也存在扭曲。改正扭曲問題有幾種方法： 細分基本的三角形單元并重生成實體單元； 修改扭曲單元為直邊單元； 使用 Tetra Fix 命令試圖達到較高的扭曲限制。 拉直單元邊界是一個選項，但不能保留真實的 CAD 曲率數(shù)據(jù)。Tetra Fix 將嘗試保留 CAD 數(shù)據(jù)中的曲率值。在解決了實體網(wǎng)格的扭曲和狹長問題后，大功則已告成。Integrity through Professional Engineering Servic

43、e用用 I-deas 對大模型進行自由分網(wǎng)對大模型進行自由分網(wǎng) - 小結小結三三 小結小結 現(xiàn)對采用 I-deas 提供的 Section 工具對復雜結構劃分網(wǎng)格的主要過程做一個小結。 整個過程可以歸納為如下幾個階段和步驟： I 處理 CAD 模型 1. 了解整個 CAD 模型的拓撲組成。 2. 對 CAD 模型進行修補和簡化 包括檢查和自動縫合自由邊界、補充缺失的 Surface 等。Integrity through Professional Engineering Service 創(chuàng)建 Sections 3. 對所有 Surfaces，自動或手工創(chuàng)建 Sections： 創(chuàng)建前應通過 C

44、reate Options 設置自動縫合的間隙、要去掉的小 Lppos 的尺寸等參數(shù)。 4. 對創(chuàng)建的 Sections 執(zhí)行：合并幾何一致的 Section所、清理短曲線、清理狹長區(qū)域、添加 Patch 補充缺失的面，等。用用 I-deas 對大模型進行自由分網(wǎng)對大模型進行自由分網(wǎng) - 小結小結Integrity through Professional Engineering Service 創(chuàng)建三角形面網(wǎng)格 5. 在所有 Sections 上形成線性三角形面網(wǎng)格。 6. 對圓角劃分網(wǎng)格 (組 Filletsections 中的 Sections)。 7. 對成組的圓柱 Sections

45、劃分網(wǎng)格； 8. 對其余 Sections 劃分網(wǎng)格； 在 6、7、8 步中如有不能劃分網(wǎng)格的 Sections，采用下頁方法處理。用用 I-deas 對大模型進行自由分網(wǎng)對大模型進行自由分網(wǎng) - 小結小結Integrity through Professional Engineering Service 對于不能劃分網(wǎng)格的 Sections，按如下方法處理： A. 顯示不能劃分網(wǎng)格的 Sections 并創(chuàng)建一個組； B. 將相關的 Surfaces 加入該組； C. 刪除該組中所有的 Sections； D. 對該組所有 Surfaces 創(chuàng)建單獨的 Section； E. 對新生成的 S

46、ections 劃分網(wǎng)格，如仍有不能劃分網(wǎng)格的 Sections，則執(zhí)行 FI 步如下： F. 選擇 “Modify Mesh Preview”； G. 在右鍵菜單中選擇 Add Adjacent Area ON； H. 選擇第 E 步分網(wǎng)失敗的 Sections； I. 減小這些 Sections 上的單元長度 (可取上一長度的 1/2)，重新劃分網(wǎng)格； J. 重復 FI 步，直到全部 Sections 成功劃分網(wǎng)格，預覽網(wǎng)格，然后 OK 退出。用用 I-deas 對大模型進行自由分網(wǎng)對大模型進行自由分網(wǎng) - 小結小結Integrity through Professional Engine

47、ering Service 檢查網(wǎng)格質(zhì)量、修整網(wǎng)格 9. 檢查網(wǎng)格質(zhì)量 主要檢查狹長單元 (包括 Aspectiv Ratio)，檢查是否存在 Stretch 0.1 的三角形單元。 10. 另一種 Sections 檢查工具是：曲線一致性檢查 (Chaeck for Curves Coincident Within)，識別靠近但不相交的 Sections 所形成的狹長區(qū)域。 在對 Sections 和對網(wǎng)格進行編輯的過程中，注意經(jīng)常檢查單元質(zhì)量，使得不合格單元越來越少。用用 I-deas 對大模型進行自由分網(wǎng)對大模型進行自由分網(wǎng) - 小結小結Integrity through Profess

48、ional Engineering Service 如有未通過檢查的單元，處理如下： A. 將未通過檢查的單元植入一個組； B. 將與這些單元相關的 Sections 加入該； C. 顯示該組，然后對其中的 Sections 和網(wǎng)格進行編輯注、修改，以消除單元質(zhì)量問題 (見下一步)； D. 對該組中的 Sections 執(zhí)行自動合并 (也可以對所有 Sections)； E. 對狹長單元組使用修整內(nèi)角工具； F. 對狹長單元組中的 Sections 清理短曲線； 對于自動清理不能清除的短曲線，可以手工清除 (刪除連接點 Connectors)。 G. 再次檢查單元質(zhì)量，如仍有 Stretch

49、Improve Mesh - Fix Include Angles 手工工具有： Sections 編輯工具，如：替換曲線或 Connectors；刪除曲線或 Connectors；添加曲線或 Connectors 等。用用 I-deas 對大模型進行自由分網(wǎng)對大模型進行自由分網(wǎng) - 小結小結Integrity through Professional Engineering Service 在編輯完成后，需要檢查是否存在單元自由邊。如發(fā)現(xiàn)有單元自由邊存在，需要檢查是否有 Sections 自由曲線，如沒有，可以重新劃分全部面網(wǎng)格，一般應能解決單元自由邊的問題；如存在自由曲線，需要先解決自由曲

50、線，再重新劃分面網(wǎng)格。然后再次檢查單元質(zhì)量，直到全部面單元通過檢查且沒有單元自由邊存在。用用 I-deas 對大模型進行自由分網(wǎng)對大模型進行自由分網(wǎng) - 小結小結Integrity through Professional Engineering Service 生成體網(wǎng)格 最好使用 Solid from Shell 來構造體網(wǎng)格，而不是直接對 Volume 劃分網(wǎng)格，因為可能沒用 Volume。 對所有 Sections 劃分面網(wǎng)格成功并不能保證體網(wǎng)格的劃分一定成功。導致體網(wǎng)格劃分失敗的可能因素有： A. Stretch 0.1 的面單元； B. 存在一致節(jié)點； C. 存在一致單元； D.

51、存在 Sections 自由曲線； E. 存在單元自由邊界； F. 面網(wǎng)格中存在需要清理的情況，如需要清理的圓柱等； G. 幾何交叉的三角形 (邊-邊、邊-面、點-邊等)； H. 多余兩個三角形共享一個單元邊界。用用 I-deas 對大模型進行自由分網(wǎng)對大模型進行自由分網(wǎng) - 小結小結Integrity through Professional Engineering Service 其中情況 AE 需要在上一步 (檢查單元質(zhì)量)，通過修整 Sections 或網(wǎng)格編輯來解決。 在劃分體網(wǎng)格時，情況 B、C、E、F 由 Delaunay 和 Advancing Front 算法識別；情況 G

52、需要用 Delaunay 算法識別；情況 H 僅在 Advancing Front 算法時失敗，可以改用 Delaunay 算法。 對于體網(wǎng)格出錯的區(qū)域，需要修改底層的面網(wǎng)格，通常是細分相關的 Sections 上的網(wǎng)格。 在生成線性四面體網(wǎng)格后，應進行一次狹長單元的檢查以清除扁平的單元。對于存在的扁平單元，首先可以用 Plump 命令進行修改，無法修改的，則需通過細分 Sections 上的三角形網(wǎng)格來改正。用用 I-deas 對大模型進行自由分網(wǎng)對大模型進行自由分網(wǎng) - 小結小結Integrity through Professional Engineering Service用用 Sec

53、tions 自由分網(wǎng)的常用工具自由分網(wǎng)的常用工具組組 (Groups) I-deas 中的組 (Group) 可以讓用戶以合理的方法組織 FEM 和幾何數(shù)據(jù)。然后用戶可以用組來選擇 (鼠標右鍵，Use Groups) 所需的內(nèi)容，而不必顯示組里的實體。 一個組可以同時包含有限元數(shù)據(jù) (如節(jié)點和單元) 和幾何數(shù)據(jù)。在自動創(chuàng)建 section 和劃分網(wǎng)格時自動創(chuàng)建了有關的組。如，在對 sections 劃分網(wǎng)格時，不能劃分網(wǎng)格的 sections 被預選出來，可以將它們加入到一個組里供以后研究；在檢查單元質(zhì)量時，出錯的單元也可以用于創(chuàng)建一個組。Integrity through Professio

54、nal Engineering Service用用 Sections 自由分網(wǎng)的常用工具自由分網(wǎng)的常用工具在分網(wǎng)過程中，組最常用于下列情況： 1 識別有問題的單元或 section； 2 將第 1 步產(chǎn)生的實體建為一個組； 3 使用組管理 (Manage Group) 中的快速過濾器 (Quick Filters) 將有關的項添加到組中 (比如與組中單元有關的 sections)； 4 顯示組； 5 分辨問題的起源并進行修正； 6 從組中刪除已經(jīng)修改好的實體； 7 重復步驟 5 和 6，直到組里所有有問題的實體都得到改正。Integrity through Professional Engin

55、eering Service用用 Sections 自由分網(wǎng)的常用工具自由分網(wǎng)的常用工具顯示控制顯示控制 (Display Controls) 限制圖形顯示內(nèi)容為編輯 sections 和劃分網(wǎng)格提供了極大便利。顯示所選的內(nèi)容 (Display Selected) 使用戶可以用 I-deas 提供的所有可能方法選擇所需的實體，然后僅顯示這些實體。顯示相鄰 (Display Adjacent) 和顯示鄰近 (Display Proximity) 需要分別討論。Integrity through Professional Engineering Service用用 Sections 自由分網(wǎng)的常用

56、工具自由分網(wǎng)的常用工具顯示相鄰實體顯示相鄰實體 (Display Adjacent) Display Adjacent使用戶可以顯示與面、sections 和/或單元相鄰的一個區(qū)域。這里，相鄰的定義是與這些實體有共同的邊界、曲線或節(jié)點。在編輯 sections 時，了解有問題的局部區(qū)域的幾何常常很重要。在最初，顯示所有實體模式下，用 Display Adjacent (鼠標右鍵，Display Adjacent Only )。在選擇一個實體后，只顯示該實體及其相鄰實體。在顯示組或選擇實體顯示模式中，可能會顯示多于指定區(qū)域的內(nèi)容。對這種情況，將顯示相鄰設置為：右鍵 “append to disp

57、lay”，然后顯示內(nèi)容會隨著用戶選擇實體而增加。Integrity through Professional Engineering Service用用 Sections 自由分網(wǎng)的常用工具自由分網(wǎng)的常用工具 附加選項 (在右鍵菜單中) 可以在Display Adjacent 時自動添加與所選 sections 相關的單元和節(jié)點到顯示中。Integrity through Professional Engineering Service用用 Sections 自由分網(wǎng)的常用工具自由分網(wǎng)的常用工具顯示鄰近實體顯示鄰近實體 (Display Proximity)顯示鄰近實體 (Display Pr

58、oximity) 可以讓用戶選擇一個點 (作為搜索中心) 和一個距離 (作為搜索半徑)，將其中的單元和節(jié)點添加到顯示中，然后，顯示內(nèi)容僅限于以該中心和半徑所確定的圓中的單元和節(jié)點。作為可選項 (鼠標右鍵菜單)，相關的幾何也可以添加到顯示中。 Integrity through Professional Engineering Service用用 Sections 自由分網(wǎng)的常用工具自由分網(wǎng)的常用工具模型檢查模型檢查 (Model Checks)Section 檢查 持久顯示有問題的實體時一個 有價值的工具。例如，若不能持 久顯示 section 自由曲線，用戶就 需要經(jīng)常執(zhí)行 section

59、自由曲線檢 查以便正確識別自由曲線的位置， 從而將它們縫合到一起。section 自由曲線檢查得到的圖形是暫時 的，任何圖形顯示都會使自由曲線消失，但是模型檢查 sections 自由曲線顯示 (Model Checks Section Free Curves display) 將使 section 自由曲線保持為高亮度。用戶總是可以看到 sections 自由曲線并迅速將它們縫合到一起。Integrity through Professional Engineering Service用用 Sections 自由分網(wǎng)的常用工具自由分網(wǎng)的常用工具曲線長度檢查曲線長度檢查 曲線長度檢查 (cur

60、ve length) 用于識別短曲線。在試圖清除所有狹長度 (stretch) 小于 0.1 的三角形單元時，清除長度小于總體單元長度 10 的 sections 是可取的。在手工修改三角形的狹長度時，使用模型檢查曲線長度選項 (Model Checks Curve Length option)。通常，一個狹長的三角形定義于或靠近一個短的 section 曲線。 按寬度檢查小 sections (small sections by width) 用于識別可以與鄰近 的sections 合并的狹長 sections。這一檢查 sections 的方法為自動合并 sections 操作的一種。In