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“仿真需要实体” SCDM 软件强大的几何处理能力

1月前浏览7918

本文摘要(由AI生成):

文章主要介绍了基于ANSYS SpaceClaim Direct Modeler(简称SCDM)软件的CFD前处理工作,包括读入模型、处理模型、流体区域、仿真完善和输出几何五个部分。其中,处理模型部分主要针对固体(设计)区域,分为修复模型和简化模型两步。修复模型主要目的是获得(多个)实体,包括拼接、间距、缺失的表面等自动化工具,以及融合、拉动、填充等手动工具。当自动修复失败或对修复的面形状不尽满意时,需要进行手动修复。

ANSYS SpaceClaim Direct Modeler(简称 SCDM)是基于直接建模思想的新一代3D建模和几何处理软件。SCDM可以显著地缩短产品设计周期,大幅提升CAE分析的模型处理质量和效率,为用户带来全新的产品设计体验。

通常,我们可以将基于SCDM软件的CFD前处理工作,简单的分为5个部分:

★  读入模型

★  处理模型

★  流体区域

★  仿真完善

★  输出几何

(二)处理模型

当仿真的模型是从SCDM直接建立的时候,通常不需要做模型的处理,这一个步骤也就被忽略掉了。

但绝大多数的情况下,企业中的仿真工程师与设计工程师都是分开的,设计工程师也通常也不会使用SCDM做完整的设计工作,大多数仍旧使用传统的CAD建模软件,这就对设计与仿真的连接提出了更为严格的要求,也是流体仿真工程师工作中的一个难点。

流体仿真处理模型的对象:通常是固体(设计)区域,因为流体区域是通过布尔运算得到的(而不是设计出来的)。

通常意义上的流体仿真处理模型分两步:修复模型和简化模型。

1. 修复模型

修复模型的主要目的是获得(多个)实体。各种格式的几何文件导入到SCDM里面后,都会或多或少的出现几何数据传递的错误,常见的几何错误有:

★  面缺失

★  面缝隙

★  面(线)错误

★  ……

SCDM具备有专门的工具来处理这些问题

第一类:自动化工具,主要包括“拼接、间距、缺失的表面”

  拼接(Stich):将多个面拼接成为一个(在结构树中)面

几何数据在传递的过程中不可避免的会出现容差不一致的情况,这一类情况通常会导致实体几何被拆散成多个面;当然,这些面的位置关系通常还是可以保证的,因此,对于此类问题,拼接是一个有效的操作,能够快速将单个实体复原。

  缺失的表面(Missing Faces

如果数据传递的过程中出现了面缺失的情况,即使将多个面拼接成了一个面,也不会得到实体几何,原因就是几何不封闭、不水密,只能是一个大的面,而无法成为实体。

这个时候缺失的表面功能就派上用场了,他可以自动修复面缺失的情况,从而封闭几何,得到实体。

  间距(Gap

间距的功能与缺失的表面类似,从一个简单的角度来理解,就是大的面用缺失的表面修复,小的面用间距修复。因此缺失的表面功能通常需要输入最小值,而间距功能需要输入最大值。

对于自动修复几何的方法,通常按照以下规则:

1.首先使用拼接功能修复(高版本的软件记得勾选检查重合

2.随后检查间距和缺失的表面,优先修复数量少的问题

3.对于失败的问题,进行手动修复

4.对于主要特征面缺失的情况,建议另外导入包含该面的其他文件

第二类:手动工具,主要包括“融合、拉动、填充等(针对非实体结构的操作)”

当几何的数据比较复杂(如大量的高阶曲面等)时,往往会出现自动修复失败或对修复的面形状不尽满意的情况,这个时候就需要进行手动修复。手动修复通常较为复杂,需要工程师具备较高的软件熟知程度以及清晰的修复思路,本文限于篇幅暂不做介绍。

SpaceClaim流体基础几何处理
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首次发布时间:2018-12-24
最近编辑:1月前
张杨
硕士 | 高级流体工程... 仿真分析要有理有据
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3条评论
pukaikang
签名征集中
1年前
好像不行啊,2个面重合部分,在网格划分时变成了一个面
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pukaikang
签名征集中
1年前
好像不行啊,2个面重合部分,在网格划分时变成了一个面
回复
pukaikang
签名征集中
2年前
张老师好 SCDM叠在一起的面怎样共享拓扑?
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