1、用 I-deas 对大模型进行自由网格划分 实 例,用 I-deas 对大模型进行自由分网 - 小结,首先回顾一下采用 I-deas 提供的 Section 工具对复杂结构划分四面体网格的主要过程。 整个操作过程可以归纳为如下阶段和步骤: I 处理 CAD 模型 1. 了解整个 CAD 模型的拓扑组成。 2. 对 CAD 模型进行修补和简化 包括检查和自动缝合自由边界、补充缺失的 Surface、删除一些小的几何特征,等。, 创建 Sections 3. 对所有 Surfaces,自动或手工创建 Sections: 创建前应通过 Create Options 设置自动缝合的间隙、要去掉的小 Loops 的直径等参数。 在自动创建 Sections 时,应选中高级选项,设置组合圆柱面等参数。 4. 对创建的 Sections 执行:合并几何一致的 Sections、清理短曲线、清理狭长区域、通过添加 Patch 来补充缺失的面,等。,用 I-deas 对大模型进行自由分网 - 小结, 创建三角形面网格 5. 在所有 Sections 上形成线性三角形面网格。 6. 对圆角划分网格 (组
2、Filletsections 中的 Sections)。 7. 对成组的圆柱 Sections 划分网格; 8. 对其余 Sections 划分网格; 在 6、7、8 步中如有不能划分网格的 Sections,采用后面方法处理。,用 I-deas 对大模型进行自由分网 - 小结,对于不能划分网格的 Sections,按如下方法处理: A. 显示不能划分网格的 Sections 并创建一个组; B. 将与这些 Sections 相关的 Surfaces 加入该组; C. 删除该组中所有的 Sections; D. 对该组所有 Surfaces 创建单独的 Section; E. 对新生成的 Sections 划分网格,如仍有不能划分网格的 Sections,则执行 FI 步如下: F. 选择 “Modify Mesh Preview”; G. 在右键菜单中选择 Add Adjacent Area ON; H. 选择第 E 步分网失败的 Sections; I. 修整这些 Sections,或减小这些 Sections 上的局部或整体单元长度 (可取上一长度的 1/2),重新划分网格; J
3、. 重复 FI 步,直到全部 Sections 成功划分网格,预览网格,然后 OK 退出。,用 I-deas 对大模型进行自由分网 - 小结, 检查网格质量、修整网格 9. 检查网格质量 主要检查狭长单元 (包括 Aspectiv Ratio),检查是否存在 Stretch 0.1 的三角形单元。 10. 另一种 Sections 检查工具是:曲线一致性检查 (Chaeck for Curves Coincident Within),识别靠近但不相交的 Sections 所形成的狭长区域。 在对 Sections 和对网格进行编辑的过程中,注意经常检查是否产生新的自由曲线以及单元质量,及时消除自由曲线并使得不合格单元不断减少。,用 I-deas 对大模型进行自由分网 - 小结,如有未通过检查的单元,处理如下: A. 将未通过检查的单元置入一个组; B. 将与这些单元相关的 Sections 加入该组; C. 显示该组,对其中的 Sections 和网格进行编辑注、修改,以消除单元质量问题 (见下一步); D. 对该组中的 Sections 执行自动合并 (也可以对所有 Sections
4、); E. 对狭长单元组使用修整内角工具; F. 对狭长单元组中的 Sections 清理短曲线; 对于自动清理不能清除的短曲线,可以手工清除 (删除或替换连接点 Connectors)。 G. 再次检查单元质量,如仍有 Stretch 0.1 的单元存在,则重复 AF 步。,用 I-deas 对大模型进行自由分网 - 小结,注 网格编辑有自动工具和手工工具: 自动工具有: 自动合并 Sections、自动清除短曲线、自动清除狭长区域、修整内角,以及清理单元 (有风险)。仅对狭长单元组中的 Sections 进行。 其中修整内角的执行菜单为: Ctrl+M - Improve Mesh - Fix Include Angles 手工工具有: Sections 编辑工具,如:替换曲线或 Connectors;删除曲线或 Connectors;添加曲线或 Connectors;移动节点位置,等。,用 I-deas 对大模型进行自由分网 - 小结,在编辑过程中后,需要经常检查是否存在单元自由边。如发现有单元自由边存在,需要检查是否有 Sections 自由曲线,如没有,可以对自由边单元所在的
5、 Sections 重新划分网格;必要时可以增加邻近 Sections 甚至重划全部面网格,一般应能解决单元自由边的问题; 如存在自由曲线,需要先消除自由曲线,再重新划分面网格。消除自由曲线的主要方法是曲线替换。 然后再次检查单元质量,直到全部面单元通过检查且没有 Sections 自由曲线和单元自由边存在。,用 I-deas 对大模型进行自由分网 - 小结, 生成体网格 最好使用 Solid from Shell 来构造体网格,而不是直接对 Volume 划分网格,因为可能没有 Volume 存在。 对所有 Sections 划分面网格成功并不能保证体网格的划分一定成功。导致体网格划分失败的可能因素有: A. Stretch 0.1 的面单元; B. 存在一致节点; C. 存在一致单元; D. 存在 Sections 自由曲线; E. 存在单元自由边界; F. 面网格中存在需要清理的情况,如需要清理的圆柱等; G. 几何交叉的三角形 (边-边、边-面、点-边等); H. 多于两个三角形共享一个单元边界。,用 I-deas 对大模型进行自由分网 - 小结,其中情况 AE 需要在上一步
6、(检查单元质量),通过修整 Sections 或网格编辑来解决。 在划分体网格时,情况 B、C、E、F 由 Delaunay 和 Advancing Front 算法识别;情况 G 需要用 Delaunay 算法识别;情况 H 仅在 Advancing Front 算法时失败,可以改用 Delaunay 算法。 对于体网格出错的区域,需要修改底层的面网格,通常是细分相关的 Sections 上的网格。 在生成线性四面体网格后,应进行一次狭长单元的检查以清除扁平的单元。对于存在的扁平单元,首先可以用 Plump 命令进行修改,无法修改的,则需通过细分 Sections 上的三角形网格来改正。,用 I-deas 对大模型进行自由分网 - 小结,下面提供一些用 Sections 工具划分网格的实例,其中前面几个例子相对比较简单,最后提供了几个比较复杂的例子,给大家作个参考,看看 Sections 工具对复杂模型划分网格的能力。 需要说明的是,用 Sections 工具对复杂模型划分网格时,其重复性并不好。也就是说,即使严格按照同一步骤进行操作,几次操作的结果也可能不一样。结构越复杂,不一致的
7、情况也越多。对于简单模型,一般重复性还是好的。 此外,对于复杂模型,划分网格的过程也是一个试探的过程,因此,对于成功执行的步骤,需要做好记录、经常存盘,并分阶段存为不同的文件。 本文最后总结了一点小经验,可供大家参考。,用 I-deas 对大模型进行自由分网 - 实例,实例 1:有凹槽的零件 (example-1.x_t),用 I-deas 对大模型进行自由分网 - 实例1,用自动创建 Section,得到如下 Sections: 注意:在槽的底部 缺一条 section 曲线段。,用 I-deas 对大模型进行自由分网 - 实例1,第一次划分网格时 (单元长度 50,Free 划分网格),显示以下 Section 有问题:,用 I-deas 对大模型进行自由分网 - 实例1,用 Sections 工具添加一条曲线:,用 I-deas 对大模型进行自由分网 - 实例1,用 I-deas 对大模型进行自由分网 - 实例1,表面网格划分成功:,用 I-deas 对大模型进行自由分网 - 实例1,检查表面网格: 1 有无单元自由边界 检查结果:无,用 I-deas 对大模型进行自由分网 -
8、实例1,检查表面网格质量: 选择所有表面单元; 检查四个项目: Aspect Ratio 20 Distortion 0.2 Stretch 0.1 Jacobi 0 检查结果: 没有发现质量超过上述标准的单元。,用 I-deas 对大模型进行自由分网 - 实例1,由表面网格生成体网格: 1 选择所有表面网单元 - Down 顺利生成体网格。 2 对 OK to Keep these Additions ?(Yes) 回答 Yes。 3 检查体网格质量,标准同上,结果未发现质量超标的单元。 4 删除所有表面单元。 5 结果存盘。,用 I-deas 对大模型进行自由分网 - 实例1,所生成的体网格:,用 I-deas 对大模型进行自由分网 - 实例2,实例 2:一个有凹陷的小零件。 读入相应的 Iges 文件:example-2.igs,经检查有自由边存在:,用 I-deas 对大模型进行自由分网 - 实例2,局部 Surface 的缺失造成自由边的存在:,用 I-deas 对大模型进行自由分网 - 实例2,如直接划分面网格 (边长 4),自由边处的局部网格将缺失:,用 I-deas 对
9、大模型进行自由分网 - 实例2,改为采用 Section 分网 (All Sections On),原来的自由边处也形成了 Section:,用 I-deas 对大模型进行自由分网 - 实例2,进一步检查自由曲线,发现 6 条自由曲线:,用 I-deas 对大模型进行自由分网 - 实例2,为消除自由曲线,进行曲线替换:,用 I-deas 对大模型进行自由分网 - 实例2,曲线替换后,再次检查已没有自由曲线,并可划分面网格 (右图): 对面网格进行单元自由边和质量检查,标准同上。 检查结果,没有单元自由边,单元质量中只有 464 号单元的 Stretch 为 0.088,其余均满足要求。,用 I-deas 对大模型进行自由分网 - 实例2,为了消除质量不好的单元,先找出单元 464 及其相关的 Section,然后删除所有单元,在原 464 号单元所在的 Section 上添加两个 Connectors:,用 I-deas 对大模型进行自由分网 - 实例2,然后再次对所有 Sections 划分网格并进行质量检查,结果全部通过: 注:图中已对面单元进行了修改 (Modisy),使其法线方向一致。,用 I-deas 对大模型进行自由分网 - 实例2,最后,执行 Solid From Shell 命令,生成四面体单元,再次检查四面体单元的质量,发现只有一个四面体单元的 Stretch 小于 0.01,可以不再修改: 如要进一步修改,可将刚才增加的两个 Connectors 稍做移动,使靠近该 Section 角点处的边长略增加,即可解决问题。 删除表面单元,结果存盘。,用 I-deas 对大模型进行自由分网 - 实例3,实例 3 是一个钣金零件,由 example-3.stp 读入:,用 I-deas 对大模型进行自由分网 - 实例3,对读入的零件进行自由边检查,发现它有 22 条自由边,如下图中红色线:,用 I-deas 对大模型进行自由分网 - 实例3,如采用自动缝合自由边的办法,即使将缝合的最大间隙设置为 0.5,仍有一条自由边不能缝合,必须人工修改。如采用创建 Sections 的办法,所有设置均用默认值,经检查,所有自由边均被自动缝合,不存在自由曲线:,用 I-deas 对大模型进行自由分网 - 实例3,然后对
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