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用 I-deas 对大模型划分四面体网格 (2)  

2011-05-20 08:15:21|  分类: I-deas 资料 |  标签: |举报 |字号 订阅

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   自动创建 section
       对于典型的汽车发动机零部件,以下自动创建 section 的设置是有用的:
       注:为了能够设置这些选项,在创建 FEM 时不要选择 All Sections 选项。
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     1  section 选项 (MB3 - 鼠标右键,见上页图):
          a. 缝隙大小 (Gap size less than):将 0.1  改为  0.01;
          b. 其它用默认值。
                       用 I-deas 对大模型划分四面体网格 (2) - htbbzzg - htbbzzg的博客

  
    以下按照提示输入:
    2  弯曲度极限 (Curvature limit): 95?
    3  高级选项:预处理圆角 (Pre-process fillets):Yes
        a. 最小圆角半径:0.0
        b. 最大圆角半径: 4*(整体单元长度) /π
    4  高级选项:组合圆柱面 (Combine cylindrical surfaces):Yes
        a. 基于目标单元长度合并面:Yes
        b. 目标单元长度等于整体单元长度
    5  选择所有面创建 Section。 
   
    自动创建的 section 未必理想。需要进行改善 Sections 的操作,以消除导致质量差的三角形单元的条件。如以下各种情况:
        1  section 自由曲线;
        2  几乎一致的曲线 (由一条短曲线平行偏移所形成);
        3  短曲线 (小于预计单元长度的 10%);
        4  不能分网的 section。
    在分网时可以混合使用自动和手工工具以改正 section 拓扑中的错误。 
    下面分别叙述: 
 
     1.  Section 自由曲线
    自动创建 Sections 将在整个 CAD 上定义 Sections。这些 sections 可能,也可能不是完全缝合在一起的。如果没有完全缝合,则存在 sections 自由曲线。为了生成实体单元,需要消除 sections 自由曲线。缝合 sections 自由曲线可以保证用于生成实体单元的三角形网格是相互缝合在一起的。以下工具可以用于识别 sections 自由曲线: 
    (1)   显示  section 自由曲线 (在 Section Quality Check  栏目之下) :

                       用 I-deas 对大模型划分四面体网格 (2) - htbbzzg - htbbzzg的博客

    (2)    模型检查选项:  section 自由曲线
    section 自由曲线检查产生一个临时的 section 自由曲线图形显示。自由曲线为高亮度,但在下一次重新显示模型时,此图形将消失。
     模型检查提供了一种方法,可以通过图形方式持久地显示模型上的有限元质量信息 (Model Check Display ON - 见图)。在这种情况下,section 自由曲线持久地保持高亮度,直到 Model Check Display 为 OFF)。 
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         section 自由曲线可以用 Replace Curve (曲线替换) 命令缝合到一起。这一命令用所选择的第二条曲线替换第一条曲线。这种方法实际上是合并 "一致" 曲线。
     得到一个完全缝合的 section 模型后,可以在自动创建   section  时所自动生成的组 (group) 的基础上开始对 section 划分网格。 
 
    2.   在 section 上生成三角形网格
    在以前的版本中,推荐的是不要在全部 section 编辑完毕之前就对 section 进行分网。性能加强后的 I-DEAS 新版本消除了该障碍,从而可以在创建 section 之后立即进行网格划分。
    对 section 进行网格划分首先可以使网格需要修整的 section 上的单元质量受到控制。这就意味着不是每条短曲线或狭长区域内的网格都需要修整。只需要修整单元质量差的 section。将注意力集中到单元质量而不是 section 的质量上可以缩短划分网格所用的时间。 
 
    (1)   对圆角划分网格
    在自动创建 section 的过程中,对圆角进行预处理时,本软件将所有被认为定义在圆角上的 section 放到一个组里。这个组的名字为 "FILLETSECTIONS"。在对这个组里的所有 section 划分网格时:
        a.   典型的整体单元长度为 5 到 10 mm;
        b.   单元类型为线性三角形;
        c.    Free 选项:Free Mapped ON。
     即使最终是要生成二次的四面体单元,这里生成的仍然是线性单元。最后一步可以将线性的四面体单元转换为二次单元。打开 free mapped 选项将在 section 上产生类似 mapped 的四边形网格。对于圆角,free mapped 可以产生非常结构化的网格,因为圆角的 section 通常有四个边,两个平行的长边和两个短边。 
    对所有的 FILLETSECTIONS 划分网格时,很可能不是所有的 sections 都能分网。划分网格的失败通常是由于最大面积平面的限制 (maximum area plane limitation)。不能划分网格的 sections 将被加入到 预选择列表 (pre-select list) 中。使用预选择 sections 创建一个组。如果只有少数 sections 不能分网,可以用手工编辑它们使其能够分网。如果不能分网的 sections 较多,可考虑如下办法: 
        a.   显示不能分网的 section 组; 
        b.   将与组中 sections 相关的面 (surface) 加入该组中 (使用组管理表单中的 Quick Filters); 
        c.   删除组中所有 sectiosn; 
        d.   对组里所有的面,每个面创建单个的 section: 

    (2)  创建单独的 section:
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    可以用 Single Section Create 命令对一个由 Surfaces 组成的组里德每个面创建单独的 sections (上图)。由于可以使用参数空间对sections 进行网格划分,通过将不能分网的 sections  转换为单独的 section,可以大大提高对 section  分网的成功率。通常,只有非常大的整体单元尺寸才会使单独的 section 分网失败。 
     e.   对第 d. 步生成的所有单独的面 section 划分网格

    这一步仍然会有一些 sections 由于超过了单元尺寸限制而分网失败。在 I-deas 新版本中提供的一个新功能可以不必删除壳体上的网格而对它们重新划分网格。对这一步分网失败的 sections 做如下尝试:
     f.   选择修改网格预览 (Modefy Mesh Preview)  图标 (下图): 
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      g.    在右键菜单中选择 Add adjacent area ON : 
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    h.   选择第 e.  步中分网失败的 sections;
    i.   减小分网失败的 sections 上的整体单元长度 (可取为初始单元长度的一半);
        分网器将沿着这一步选择的 sections 的边界产生新的单元分布,即使这些边界的一部分可能被已存在的网格所冻结。 
  
    j.   预览网格,然后按 OK 退出修改网格预览表单。
         通过不断缩小单元长度可以实现所有有圆角的 sections 的分网。假如 FILLETSECTIONS 中的 sections 都已能分网,下一个任务是对组合圆柱面 sections 进行分网。
     现在选择 OK,取出所有尚未分网的 sections。你可能希望修补所有未分网的 sections 作为分网工作的最后一步。事实上,在编辑 sections 的过程中,一些未分网的 sections 已经得到了修补。 
 
    (3)  对成组的圆柱 section 划分网格 
    自动创建 sections 时创建了名为 "STACKEDSECTIONS" 的组。这些 sections 由组合成一个 sections 的相邻圆柱面组成。这些 sections 包括 O 形环、凹槽、圆角、倒角和用以定义圆柱特征 (如螺钉、螺钉孔等) 的圆柱面。在这些 sections 上定义网格时:
             1  典型的整体单元长度为 5~10 mm;
             2  单元类型:线性三角形。
    然后在 STACKEDSECTIONS 上生成网格。
    同样,可能有一些 sections 不能分网,但它们可以加入到 pre-process list 中。将分网失败的 sections 储存到一个组中,并采用上述的方法修改它们,使其可以分网。 
 
    (4)  对其余 section 划分网格
    自动创建 sections 还创建了名为 "STANDARDSECTIONS" 的组。采用与处理 STACKEDSECTIONS 中的 sections 同样的方法对这些 sections 定义网格。用对其它 sections 组同样的方法完成对这些 sections 分网的工作。

 

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