【案例分析】在CATIA CAE中的高效智能的網格生成技術

在快速發(fā)展的消費類電子市場中,企業(yè)面臨著巨大的壓力,他們必須領先競爭對手一步推出產品。為應對越來越高的產品復雜性,同時縮短設計周期時間,在研發(fā)過程中采用仿真軟件是一種業(yè)經驗證的工作方法。采用分析工具,設計工程師就能夠生成模型,虛擬地展現物理幾何結構,并用物理計算來調整和優(yōu)化產品。相對于過去的試錯法原型設計方法而言,這種方法能夠大幅提升速度。因此,業(yè)界領先的組織機構在許多工程領域都采用了仿真流程。

擴展了FMS模塊的網格劃分功能,可以基于預定義的網格劃分規(guī)則對高級復雜曲面進行自動網格劃分。

基于規(guī)則的網格劃分器(RBM)擴展了FMS的網格功能,并且對利用CATIA的網格劃分工具進行的所有工作流能夠實現對復雜曲面自動的和更高質量的網格劃分。RBM提供給了用戶一種方法可以在例如圓孔、倒角(fillet)和加強筋(beads)等特征處來指定希望的全局網格劃分的幾何處理。RMB也提供了一種方法來指定可接受的單元質量準則,例如最小邊長、長寬比(Aspect ratio)和偏斜度(skewness)。一旦完整的網格劃分規(guī)則被定義,網格劃分時就不需要額外的用戶參與,整個網格劃分都將自動完成。

· 能夠對復雜的曲面進行全面的自動網格劃分

· 生成單元數量盡可能少,網格質量更高的殼單元

· 通過用戶自定義規(guī)則來控制通用幾何體的處理

· 通過預定義的網格質量準則目標來創(chuàng)建想要的網格

· 利用相同的網格劃分規(guī)則對所有的幾何體生成一致的網格劃分結果

· 提供針對目標場(例如NVH、碰撞等)的恰當的網格劃分規(guī)則

除了FMS提供的功能和優(yōu)勢外,RBM還可以提供:

一旦定義好規(guī)則,RBM可以自動生成網格。自動網格劃分極大地提高了生產效率,因為在網格編輯方面花費了盡可能少的時間。

最終生成的網格是比以前生成的網格質量更高,效率更快?；诒仁謩诱{整更加高效的規(guī)則對網格進行優(yōu)化。RBM從全局的角度來考慮網格劃分問題以滿足網格質量準則,而不用修改和細化用戶關注的地方。

RBM可以識別通用幾何特征,例如圓孔、倒角和加強筋,并且根據用戶的要求進行幾何處理。例如,用戶可以指定直徑小于5mm的圓孔被移除,直徑在5mm到10mm之間的圓孔處生成1層單元,圓孔周圍6個節(jié)點,直徑10mm到15mm的圓孔處生成2層單元。利用這種方法,可以確保從一個區(qū)域到下一個區(qū)域和一個模型到下一個模型的幾何處理的一致性。

除了通常幾何特征的一致化處理外,RBM還讓用戶指定要滿足的 單元質量目標。用戶還可以指定單元幾何的限制,例如最小邊長、長寬比和單元偏斜度( skewness )以確保單元形狀不影響仿真結果。

由于RBM能夠讓用戶對很多部件使用相同的網格劃分規(guī)則,因此確保了劃分的網格結果的高度一致性。這些一致性非常重要,尤其在模型間有較小變動時。在這樣的情況下,網格上的差別對結果不產生影響。

每一個仿真學科都有自己的網格要求以得到高質量的結果,同時伴隨可接受數量的單元。利用RBM,用戶可以很容易的選擇恰當的規(guī)則組合來達到不同學科的仿真目標要求。