華塑cae網(wǎng)格修復(fù)解說

1、模型導(dǎo)入與網(wǎng)格修復(fù)模型導(dǎo)入與網(wǎng)格修復(fù)內(nèi)容提要內(nèi)容提要一、什么是網(wǎng)格二、網(wǎng)格規(guī)則三、模型導(dǎo)入四、常見的網(wǎng)格錯(cuò)誤類型五、網(wǎng)格修復(fù)的重要性六、分析程序?qū)W(wǎng)格的基本要求七、網(wǎng)格修復(fù)流程八、網(wǎng)格優(yōu)化九、常見錯(cuò)誤的修復(fù)一、什么是網(wǎng)格什么是網(wǎng)格網(wǎng)格，即有限元網(wǎng)格，是用簡單的圖形（例如三角形、四面體）來描述實(shí)體的幾何形狀而形成的網(wǎng)狀連接體，這些簡單的圖形只在頂點(diǎn)（在網(wǎng)格中叫節(jié)點(diǎn)）處連接，它是有限元分析的基礎(chǔ)。在注塑模領(lǐng)域，網(wǎng)格的發(fā)展經(jīng)歷了三個(gè)階段：中心

2、層網(wǎng)格、表面網(wǎng)格和實(shí)體網(wǎng)格。中心層網(wǎng)格：中心層是假想的位于模具型腔和型芯中間的層面，而中心層網(wǎng)格即是在中心層曲面上劃分網(wǎng)格。表面網(wǎng)格：表面網(wǎng)格是將三維實(shí)體的表面劃分成簡單的單元。常見的有三角網(wǎng)格、四邊形網(wǎng)格。在HsCAE系統(tǒng)中使用的是表面三角網(wǎng)格。實(shí)體網(wǎng)格：實(shí)體網(wǎng)格是將零件實(shí)體本身剖切成為簡單的單元，這些單元都是三維的。常見的實(shí)體網(wǎng)格有四面體網(wǎng)格、立方體網(wǎng)格、三棱柱網(wǎng)格等。實(shí)體網(wǎng)格的數(shù)量巨大，目前的算法只能用于形狀簡單的制品，不能大面積

3、推廣應(yīng)用。華塑CAE導(dǎo)入的網(wǎng)格多為STL網(wǎng)格，它是一種通用的接口文件，其包括的信息有三角形三個(gè)節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)和三角形的法矢。STL網(wǎng)格不能直接用于有限元分析。HsCAE系統(tǒng)網(wǎng)格2DM網(wǎng)格：華塑CAE系統(tǒng)用于有限元分析的網(wǎng)格是2DM網(wǎng)格。它不僅無冗余的包括了STL的所有信息，此外，為了便于分析處理，它還包括配對節(jié)點(diǎn)和單元厚度信息。因?yàn)?DM是表面網(wǎng)格，所以在厚度方向?qū)?yīng)面上建立一個(gè)關(guān)聯(lián)關(guān)系來約束塑料的流動(dòng)。配對節(jié)點(diǎn)即定義為：表面上任意一節(jié)點(diǎn)在

4、對應(yīng)厚度方向(反面)上找到的一個(gè)距離最小的節(jié)點(diǎn)。單元厚度則模擬制品在該處的厚度，為便于分析計(jì)算，在個(gè)別地方有所調(diào)整。c’和d’無配對節(jié)點(diǎn)二、網(wǎng)格模型的一些規(guī)則網(wǎng)格模型的一些規(guī)則（1）共頂點(diǎn)規(guī)則。每一個(gè)三角形必須與相鄰的小三角形共用兩個(gè)頂點(diǎn)，也就是說，頂點(diǎn)不能落在任何一個(gè)三角形的邊上或三角形內(nèi)部。（2）充滿規(guī)則。在三維模型的所有表面上，必須布滿小三角形面片，不得有任何遺漏，即不能有孔洞。（3）長高比。單個(gè)三角形的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，一般講來，三角形

5、面片越接近正三角形，其形態(tài)就越好，網(wǎng)格質(zhì)量也越優(yōu)。正三角形的長高比為1.16，在導(dǎo)出STL模型時(shí)最好能去掉小圓角、小倒角、微小的孔和筋需確保導(dǎo)出的零件在CAD中是一個(gè)整體，且在曲面接合處需縫合好把CAD模型轉(zhuǎn)成網(wǎng)格選擇零件尺寸.三、常見的網(wǎng)格錯(cuò)誤類型常見的網(wǎng)格錯(cuò)誤類型（1）縫隙縫隙，即三角形面片的丟失，有時(shí)也表現(xiàn)為大的孔洞。對于大曲率的曲面相交部分，三角化時(shí)就會(huì)產(chǎn)生這種錯(cuò)誤，在顯示的網(wǎng)格上，會(huì)有錯(cuò)誤的裂縫或孔洞(其中無三角形)，違反了充

6、滿規(guī)則。此時(shí)，應(yīng)在這些裂縫或孔沿處增補(bǔ)若干小三角形面片，從而消除這種錯(cuò)誤。（2）畸變畸變，即三角形的所有邊幾乎共線。這種缺陷通常發(fā)生在從三維實(shí)體到網(wǎng)格文件的轉(zhuǎn)換算法上。由于采用在其相交線處向不同實(shí)體產(chǎn)生三角形面片，就會(huì)導(dǎo)致相交線處的三角形面片的畸變?；儐卧拈L高比很大。（3）三角形面片的重疊三角形面片的重疊。面片的重疊主要是由于在三角化面片時(shí)數(shù)值的圓整誤差所產(chǎn)生的。由于三角形的頂點(diǎn)在3Ｄ空間中是以浮點(diǎn)數(shù)表示的，而不是整數(shù)。如果圓整誤差

7、范圍較大，就會(huì)導(dǎo)致面片的重疊。（4）頂點(diǎn)錯(cuò)誤頂點(diǎn)錯(cuò)誤。按照共頂點(diǎn)規(guī)則，在任一邊上，僅存在兩個(gè)三角形共邊。若存在兩個(gè)以上的三角形共此邊，就產(chǎn)生了頂點(diǎn)。（5）內(nèi)插內(nèi)插，即一個(gè)三角修復(fù)中，修復(fù)孔洞這個(gè)功能是使用頻繁的。其方法為：點(diǎn)擊按鈕，在制品上選擇三點(diǎn)，系統(tǒng)會(huì)依據(jù)這三點(diǎn)生成一個(gè)單元。沿著孔洞的邊界選擇節(jié)點(diǎn)生成單元，填補(bǔ)孔洞修復(fù)孔洞手工修復(fù)的一般規(guī)律：先將存在錯(cuò)誤的的局部刪除，再手工修補(bǔ)好，常見錯(cuò)誤的修復(fù)修復(fù)重疊12將制品隱藏，只剩有可能存在

8、重疊錯(cuò)誤的局部，常見錯(cuò)誤的修復(fù)修復(fù)重疊將重疊錯(cuò)誤處局部放大后將其單元選中，然后擴(kuò)展其周圍單元：點(diǎn)擊按鈕，在探出的對話框中，設(shè)定“已選中面片為中心”擴(kuò)展，擴(kuò)展選中面片。再將擴(kuò)展后的結(jié)果放入到一個(gè)新的圖層中，修復(fù)重疊在制品放大很多倍時(shí)，可在預(yù)查看處設(shè)置旋轉(zhuǎn)中心，以免旋轉(zhuǎn)制品時(shí)將其旋轉(zhuǎn)得不見蹤影將重疊錯(cuò)誤處再局部放大，可看到放大處的網(wǎng)格局部有斑點(diǎn)(圖中紅圈標(biāo)示處)，依據(jù)經(jīng)驗(yàn)，這就是網(wǎng)格重疊處常見錯(cuò)誤的修復(fù)修復(fù)重疊將斑點(diǎn)所處的單元?jiǎng)h除，就可以看

9、到該處的確網(wǎng)格有重疊，再繼續(xù)刪除重疊的單元。刪除完重疊單元后將孔洞填補(bǔ)好。至此，該處重疊修復(fù)好！其他重疊處可按照同樣的方法修復(fù)常見錯(cuò)誤的修復(fù)刪除畸變單元畸變單元的長高比很大，直接選擇時(shí)很不易選中，如圖中藍(lán)色框中的單元。常見錯(cuò)誤的修復(fù)刪除畸變單元方法一：點(diǎn)擊按鈕，進(jìn)行區(qū)域框選，框選的控制參數(shù)，選擇畸變單元所在的局部區(qū)域?？蜻x結(jié)果會(huì)將畸變單元下面的正確單元也選中，需將此單元取消選擇。點(diǎn)擊，就可將此畸變單元?jiǎng)h除華塑軟件研究中心框選區(qū)域框選對話