Workbench Documentation

Preface and Getting Started

Analysis

Advanced Meshing Tools


 

Продукт FEM Surface позволяет создать конечно-элементную модель для деталей со сложными поверхностями. Другими словами, Вы сможете генерировать сетку для поверхностей сложной формы, с усовершенствованным контролем над параметрами сетки.

FEM Surface обеспечивает пользователя упрощённым представлением детали, не изменяя при этом исходную геометрию.

 

Начало работы

Эта обучающая программа проведёт Вас через Вашу первую сессию Meshing Tools в пошаговом режиме, позволяя поближе познакомиться с продуктом. Вы должны просто следовать приведённым ниже инструкциям.

До начала выполнения этой обучающей команды Вы должны быть знакомы с общим для всех сред проектирования командами.

Выполнение этого задания рассчитано на 15 минут.

 

Вход в среду проектирования FEM Surface

В этом примере будет показано как открыть файл и войти в среду проектирования FEM Surface.

1.

Выберите File -> Open и откройте файл Sample01.CATPart. На экране появляется следующая модель. 

 

 

 

2.

Выберите из меню Start -> Analysis & Simulation -> Advanced Meshing Tools. Открывается диалоговое окно New Analysis Case.

 

 

 

3.

Выберите тип анализа (Static или Frequency). В данном случае выберите Static Analysis.

Вы можете включить опцию Keep as default starting analysis case, чтобы выбранный Вами тип анализа в следующий раз предлагался по умолчанию.

 

4.

Нажмите кнопку OK. Создаётся документ Analysis1 (модель CATAnalysis и дерево спецификации).

 

 

Определение типа поверхностной сетки

В этом примере будет показано как для отдельной поверхности назначить тип сетки и глобальные параметры.

1.

Нажмите иконку Surface Mesher .

 

2.

Выберите геометрию для создания сетки, щёлкнув по детали в графической части окна. Открывается диалоговое окно Mesh Parameters (может быть ещё и Global Parameters).

 

3.

В диалоговом окне Mesh Parameters определите параметры сетки, как указано ниже.

  • Оставьте тип сетки (Element shape) четырёхугольным

  • установите Mesh size на 5mm

  • установите значение Constraint sag на 1mm

  • установите значение Min holes size на 10mm

  • включите опцию Merge during simplification

  • установите Min size на 2mm

 

 

4.

Нажмите кнопку OK в диалоговом окне Mesh Parameters. Новый конструктивный элемент - Smart Surface Mesh - создан в дереве спецификации.

 

 

 

 

 

Настройка ограничений и узлов

В этом примере будет показано как определить ограничения для распределённым по кромкам узлов. Для этого Вы можете выбирать грани, вершины (на упрощённой геометрии), кривые или точки (используемые геометрией).

1.

Нажмите иконку Add/Remove Constraints .

 

2.

Выберите кромки для ограничения.


 

Выбранная кромка становится жёлтого цвета и появляется в диалоговом окне Add/Remove Constraints.

 

 

 

 

 

3.

Нажмите кнопку OK в диалоговом окне Add/Remove Constraints для завершения определения ограничений. Это ограничение сохраняется в определении сетки.

 

4.

Нажмите кнопку Imposed Elements .

 

 

 

5.

Выберите ту же самую кромку.

 

6.

Открывается диалоговое окно Edit Elements Distribution для определения параметров. В данном случае в качестве типа распределения выберите Uniform, а в поле Number of elements введите 10 и нажмите кнопку OK.

 

 

Узлы равномерно распределяются по выбранной точке. Описание распределения узлов появляется в диалоговом окне Imposed Elements.

 

 

 

7.

 

 

Нажмите кнопку OK в диалоговом окне Imposed Elements. Теперь распределение сохраняется в определении сетки. Теперь Вы можете запустить операцию создания сетки.

 

 

Создание сетки

В этом примере будет показано как сгенерировать сетку, которую Вы определили.

1.

Нажмите иконку Mesh The Part . Сетка на модели сгенерирована и появляется диалоговое окно Mesh The Part с краткой информацией.

 

 

Визуализация переключена к качественному режиму, чтобы Вы могли видеть созданную сетку и оценить качество каждого элемента.

 

 

 

2.

Нажмите кнопку OK в диалоговом окне Mesh The Part. Вы теперь входите в тип "подсреды проектирования" с доступными командами для определения и модификации сетчатого упрощения геометрии.

 

Анализ качества элементов

Этот пример покажет как использовать некоторые функциональные возможности анализа. Функциональность Quality Analysis на всех шагах процесса определения сетки.

1.

Нажмите иконку Quality Analysis .

 

 

Диалоговое окно Quality Analysis - фильтр, который предоставляет список доступных параметров, позволяющих визуализировать и анализировать сетку. Выбирая определённые кнопки, Вы можете определять как будет выглядеть сетка. Имеется также набор функциональных возможностей для более глубокого анализа.

 

Параметры всех элементов

 

2.

Нажмите иконку Show Quality Report в диалоговом окне Quality Analysis. Диалоговое окно Quality Report предоставит статистику, соответствующую выбранным параметрам: Good, Poor, Bad Worst и Average.

 

 

 

3.

Перейдите на закладку Mesh, если Вы желаете видеть сводную статистику сетки (Number of nodes, Number of element, Connectivity, Number of element per connectivity).

 

 

 

4.

Нажмите кнопку OK в диалоговом окне Quality Report.

 

Quality Specification of One Element

 

5.

Нажмите иконку Analyze An Element в диалоговом окне Quality Analysis.

 

6.

Выберите элемент сетки.

 

 

Появляется диалоговое окно Analyze Single и предоставляет Вам детальный вид и параметры выбранного элемента: Taper, Distorsion, Warp Factor, Warp Angle, Skew Angle, Min. Length, Max. Length, Length Ratio и Normalized Value.

 

 

7.

Нажмите кнопку OK в диалоговом окне Analyze Single. 

 

8.

Нажмите кнопку OK в диалоговом окне Quality Analysis для выхода из среды проектирования Quality Analysis.

 

Редактирование сетки

В этом примере будет показано как отредактировать один из элементов сетки перемещением одного узла с помощью опции автоматического сглаживания и последующим разделением этого элемента на два.

1.

Нажмите иконку Edit Mesh . Появляется диалоговое окно Mesh Editing Options.

 

 

 

2.

Выберите узел и переместите его в требуемое положение.

 

 

Сетка обновляется в соответствии с новым положением узла.

 

3.

Включите опцию Smooth around modifications в диалоговом окне Mesh Editing Options.

 

4.

Выберите узел и переместите его в требуемое положение. Сетка обновляется в соответствии с новым положением узла.

 

 

 

 

 

 

 

5.

Поместите курсор над четырёхугольным элементом. Теперь Вы можете разрезать элемент по диагонали в соответствии с положением курсора.

 

 

 

 

 

 

 

6.

После разделения элемента, поместите курсор над только что созданным сегментом и, если Вы желаете удалить этот сегмент, щёлкните по нему (курсор должен принять вид ластика).

 

 

 

7.

Нажмите кнопку OK в диалоговом окне Mesh Editing Options. 

Обратите внимание, пока активна опция Smooth around modifications в диалоговом окне Mesh Editing Options, качество элементов не модифицируется, вне зависимо от того какие модификации Вы выполняете.

 

Замена сетки на определённом участке

В этом примере будет показано как изменить сетку в конкретной области модификацией предопределённых параметров сетки, таких как метод создания сетки и размер.

1.

Нажмите иконку Remesh Domain . Появляется диалоговое окно Re-Mesh Domain.

 

 

 

2.

Выберите область изменения сетки. Выберите область, ограниченную на приведённом ниже рисунке красным цветом.

 

 

Мы попробуем удалить треугольники, изменив локально метод создания сетки.

 

3.

Установите параметры для выбранной области в диалоговом окне Re-Mesh Domain.

 

 

Для этого Вы можете определить:

  • Mesh method

  • Mesh size

  • Impact neighbor domains

Для данного примера мы определим Mapped quads (или четырёхугольники) и размер в 5mm. И мы позволим параметрам сетки для этой области оказывать воздействие на соседние области.

 

4.

Нажмите кнопку OK в диалоговом окне Re-Mesh Domain. Сетка изменяется. Сетка выбранного региона теперь имеет только четырёхугольные элементы.

 

 

5.

Нажмите иконку Exit . Окончательный вид модели выглядит как показано на приведённом ниже рисунке.

 


Analysis

Workbench Documentation

Main page