六面體網(wǎng)格的繪制及deform導(dǎo)入

2017-04-21  by:CAE仿真在線  來源:互聯(lián)網(wǎng)

許多用過deform的同學(xué)都知道,deform默認(rèn)情況是只能繪制四面體網(wǎng)格的,那么有人問,六面體網(wǎng)格怎么弄呢?六面體網(wǎng)格一般都是由其他前處理軟件完成,比如Hypermesh,ansa等。Hypermesh操作來說要比ansa復(fù)雜一些,ansa據(jù)說是看完教程就能上手工作的。但是ansa有個(gè)比較致命的地方,就是ansa的用戶群在中國很小,可用的資料很少一般只能查官方自帶的文檔,這對(duì)于一些英語不過關(guān)的人來說,尤其是初學(xué)者來說,幾乎就置之門外了。所以,對(duì)于前處理軟件我個(gè)人推薦Hypermesh。

下面我就先用UG做一個(gè)模型,然后繪制六面體網(wǎng)格,并導(dǎo)入deform,做一個(gè)簡單的模擬,整個(gè)過程就是一個(gè)一般的建模,網(wǎng)格前處理,模擬,基本就是這樣一個(gè)套路。

首先,用UG建立一個(gè)筒形件:

打開Hypermesh,然后file-import:

導(dǎo)入以后,我這里如下顯示:

想要切換到類似于實(shí)體顯示,如下:

如果想切換回去,點(diǎn)擊箭頭前面的那個(gè)就可以了。

下面我就著手對(duì)他進(jìn)行網(wǎng)格的劃分,在hm中,三維網(wǎng)格是由2維網(wǎng)格進(jìn)行拉伸等變換生成的,因此,先畫2維網(wǎng)格,然后,再劃分3維網(wǎng)格。而在操作時(shí),有個(gè)好的建議就是新建兩個(gè)component,一個(gè)存放2d的一個(gè)存放3d的,這樣,方便調(diào)整和保存。操作如下:

在空白處右擊,create-component,然后輸入名字2d,同樣的方法新建一個(gè)3d的,完成后如下:

下面我們繪制網(wǎng)格。

由于這是一個(gè)筒形,我們?cè)赨G建模時(shí),可以繪制一個(gè)環(huán),然后拉伸就可以得到這個(gè)圓筒了,那么網(wǎng)格也可以采用這個(gè)思路,我們?cè)谝粋€(gè)底面上繪制好二維的,然后拉伸,就可以得到3維的了。

首先,選擇新建的2d層,作為操作保存的對(duì)象,點(diǎn)擊右下角的紅色3d按鈕:

然后下面的窗口變成:

單擊2d那個(gè)按鈕:

這樣就切換到2d層里面了。

下面選擇右邊的2d,然后單擊auto mesh:

如下:

這里首先將工件反轉(zhuǎn),上面的轉(zhuǎn)到下面,下面的面,轉(zhuǎn)到上面,按鍵為:ctrl+alt+鼠標(biāo)左鍵:

反轉(zhuǎn)的原因是,在后續(xù)拉伸過程中,hm默認(rèn)的方向是法線方向,而上表面的法線方向還是向上的,網(wǎng)格就畫到外面去了。當(dāng)然后面,可以反向拉伸,這就是個(gè)人操作習(xí)慣了。

然后單擊下面菜單中的surf:

菜單變?yōu)?

就是如何選擇放置二維網(wǎng)格的面,是通過窗口,還是顯示的,還是在特定的面上,這個(gè)很好理解,自己試下就知道了,方法也不止一個(gè),幾乎這上面的都可以。

我就選擇by face了,然后,再點(diǎn)擊圖中的底面,他會(huì)加亮:

然后就是網(wǎng)格的選項(xiàng)了,element size好說了,就是大小,這個(gè)大小自己定,當(dāng)然這個(gè)是大致的大小,如果我們用正方體的話,就會(huì)精確了,mesh type 那里記得要選四面體,因?yàn)槟阋嬃骟w網(wǎng)格嘛,其他的一般來說默認(rèn)就行。然后mesh

我們放大看下:

我們可以清楚的看到,大部分是四邊形,少量的三角形,為了得到六面體網(wǎng)格,我們需要把三角形網(wǎng)格去掉,怎么辦呢,很簡單,從圖中可以看到內(nèi)環(huán)有68個(gè)節(jié)點(diǎn),而外環(huán)上有94個(gè),當(dāng)然不會(huì)是全部都為四邊形了,那么我們把數(shù)目調(diào)節(jié)到一樣,不就可以了。點(diǎn)一下68,然后可以看到所有的節(jié)點(diǎn)全部顯示了:

這時(shí),我們單擊鼠標(biāo)左鍵,可以看到節(jié)點(diǎn)數(shù)變?yōu)?9了。點(diǎn)擊右鍵,又變?yōu)?8了。我們將節(jié)點(diǎn)數(shù)調(diào)到75,然后外圓的調(diào)到75,再單擊mesh可以看到規(guī)整的四邊形網(wǎng)格:

再點(diǎn)擊return,在點(diǎn)擊return回到主菜單。這時(shí)我們的2維網(wǎng)格已經(jīng)處理好了,接下來該畫3d網(wǎng)格了。

首先選中3d層,前面已經(jīng)說過了:

然后右邊選擇3d,前面說了,我們通過2維網(wǎng)格拉伸的方法,得到3維的,那我們就選擇drag,當(dāng)然line drag也一樣可以完成。同時(shí),我們把圓筒看成一個(gè)長方形繞一個(gè)軸旋轉(zhuǎn)而成的實(shí)體,那么,網(wǎng)格就可以用長方形面上的網(wǎng)格旋轉(zhuǎn)而成,總之,類似于建模,網(wǎng)格劃分有很多方法,希望多嘗試,這里就用drag了:

單擊上面菜單中的elems,然后選擇by plane:,那怎樣確定一個(gè)面呢,三點(diǎn)可以確定一個(gè)面,那么就在網(wǎng)格的面上,選取三個(gè)點(diǎn),然后選擇:

可以看到整個(gè)表面的網(wǎng)格都選中了:

然后點(diǎn)擊drag+,可以看到規(guī)整的三維網(wǎng)格生成了:

為了顯示清楚,把其他的都隱藏,只保留三維網(wǎng)格:

將紅框里的全部取消選中:

下面輸出網(wǎng)格。file-export

至于采用什么保存格式,可以進(jìn)入deform里看下,隨便選一個(gè)案例,然后進(jìn)前處理,網(wǎng)格,導(dǎo)入:

這就是deform支持的所有格式了,當(dāng)然由于deform和hm都是愛國版的,可能會(huì)有莫名的錯(cuò)誤,上面的不一定都能成功,在我電腦上面key文件就導(dǎo)入失敗。。。經(jīng)過測試,我這這里unv的還挺好的,所以我上面就用unv的格式。

下面打開deform,然后新建一個(gè)項(xiàng)目命名為hm_hex,然后導(dǎo)入:

然后,再mesh,然后點(diǎn)擊import mesh,選擇剛才保存的work.unv:

導(dǎo)入效果如下:

下面設(shè)置一下模擬條件,模擬一個(gè)加熱過程,將模擬步數(shù)設(shè)為10,每1步以保存,環(huán)境溫度為500,工件溫度為20材料選為steel-ansi1060。生成db文件,運(yùn)行:

模擬效果如下:

最后,不是所有的工件都可以用六面體網(wǎng)格劃分,是有一定要求的,同時(shí),deform在進(jìn)行大的變形量模擬時(shí),會(huì)自動(dòng)重新劃分網(wǎng)格,這時(shí)原先的六面體網(wǎng)格就沒有了。有興趣的可以試試。

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