搜索【案例分析】在CATIA CAE中的高效智能的網(wǎng)格生成技術(shù)
2016-11-20 by:CAE仿真在線 來源:互聯(lián)網(wǎng)
關(guān)鍵字:網(wǎng)格 劃分 CATIA CAE
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(lǐng)先競爭對手一步推出產(chǎn)品。為應(yīng)對越來越高的產(chǎn)品復(fù)雜性,同時縮短設(shè)計周期時間,在研發(fā)過程中采用仿真軟件是一種業(yè)經(jīng)驗證的工作方法。采用分析工具,設(shè)計工程師就能夠生成模型,虛擬地展現(xiàn)物理幾何結(jié)構(gòu),并用物理計算來調(diào)整和優(yōu)化產(chǎn)品。相對于過去的試錯法原型設(shè)計方法而言,這種方法能夠大幅提升速度。因此,業(yè)界領(lǐng)先的組織機構(gòu)在許多工程領(lǐng)域都采用了仿真流程。
擴展了FMS模塊的網(wǎng)格劃分功能,可以基于預(yù)定義的網(wǎng)格劃分規(guī)則對高級復(fù)雜曲面進行自動網(wǎng)格劃分。
基于規(guī)則的網(wǎng)格劃分器(RBM)擴展了FMS的網(wǎng)格功能,并且對利用CATIA的網(wǎng)格劃分工具進行的所有工作流能夠?qū)崿F(xiàn)對復(fù)雜曲面自動的和更高質(zhì)量的網(wǎng)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(wǎng)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(zhì)量準(zhǔn)則,例如最小邊長、長寬比(Aspect ratio)和偏斜度(skewness)。一旦完整的網(wǎng)格劃分規(guī)則被定義,網(wǎng)格劃分時就不需要額外的用戶參與,整個網(wǎng)格劃分都將自動完成。
· 能夠?qū)?fù)雜的曲面進行全面的自動網(wǎng)格劃分
· 生成單元數(shù)量盡可能少,網(wǎng)格質(zhì)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(yù)定義的網(wǎng)格質(zhì)量準(zhǔn)則目標(biāo)來創(chuàng)建想要的網(wǎng)格
· 利用相同的網(wǎng)格劃分規(guī)則對所有的幾何體生成一致的網(wǎng)格劃分結(jié)果
· 提供針對目標(biāo)場(例如NVH、碰撞等)的恰當(dāng)?shù)木W(wǎng)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(wǎng)格。自動網(wǎng)格劃分極大地提高了生產(chǎn)效率,因為在網(wǎng)格編輯方面花費了盡可能少的時間。
最終生成的網(wǎng)格是比以前生成的網(wǎng)格質(zhì)量更高,效率更快。基于比手動調(diào)整更加高效的規(guī)則對網(wǎng)格進行優(yōu)化。RBM從全局的角度來考慮網(wǎng)格劃分問題以滿足網(wǎng)格質(zhì)量準(zhǔn)則,而不用修改和細化用戶關(guān)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(jù)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(zhì)量目標(biāo)。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(jié)果。
由于RBM能夠讓用戶對很多部件使用相同的網(wǎng)格劃分規(guī)則,因此確保了劃分的網(wǎng)格結(jié)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(wǎng)格上的差別對結(jié)果不產(chǎn)生影響。
每一個仿真學(xué)科都有自己的網(wǎng)格要求以得到高質(zhì)量的結(jié)果,同時伴隨可接受數(shù)量的單元。利用RBM,用戶可以很容易的選擇恰當(dāng)?shù)囊?guī)則組合來達到不同學(xué)科的仿真目標(biāo)要求。
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(lǐng)先競爭對手一步推出產(chǎn)品。為應(yīng)對越來越高的產(chǎn)品復(fù)雜性,同時縮短設(shè)計周期時間,在研發(fā)過程中采用仿真軟件是一種業(yè)經(jīng)驗證的工作方法。采用分析工具,設(shè)計工程師就能夠生成模型,虛擬地展現(xiàn)物理幾何結(jié)構(gòu),并用物理計算來調(diào)整和優(yōu)化產(chǎn)品。相對于過去的試錯法原型設(shè)計方法而言,這種方法能夠大幅提升速度。因此,業(yè)界領(lǐng)先的組織機構(gòu)在許多工程領(lǐng)域都采用了仿真流程。
傳統(tǒng)上,工程師在開展具體某方面的產(chǎn)品設(shè)計工作時,會對流體、 熱、結(jié)構(gòu)、電子等不同領(lǐng)域分別采用分析工具。但是這種孤立起來分別考慮不同物理作用的方法會導(dǎo)致工程師無法解釋有關(guān)物理效果疊加對其它領(lǐng)域或整體系統(tǒng)級設(shè)計的其它功能的影響。ANSYS為工程師提供了相關(guān)功能,幫助他們深入了解特定的跨物理現(xiàn)象,知道這些物理因素如何相互影響。如果工程師關(guān)心電力輸送問題,那么他可通過導(dǎo)體焦耳加熱造成的材料電阻變化來仿真電路中的電力損失。
利用ANSYS Workbench,我們可整合業(yè)界領(lǐng)先的結(jié)構(gòu)、熱、流體和電磁場求解器支持真正的多物理場仿真。不同求解器之間可自動共享幾何結(jié)構(gòu),因為一個求解器中的設(shè)計變化可能也會對設(shè)計相同或者相鄰部分建模的其它求解器產(chǎn)生預(yù)測影響。利用共享幾何結(jié)構(gòu),Workbench項目的設(shè)置可確保不同物理領(lǐng)域的專家都能分別針對各自特定領(lǐng)域配置適當(dāng)?shù)膯挝锢韴龇抡?從而能在統(tǒng)一用戶界面中實現(xiàn)多物理場的系統(tǒng)級分析。這種協(xié)作化設(shè)計方法意味著所有領(lǐng)域都能在仿真初始階段得到應(yīng)對解決——而不是在會造成巨大成本的原型設(shè)計或最后生產(chǎn)階段才解決。
電力傳輸設(shè)備必須滿足具體標(biāo)準(zhǔn)的要求才能夠上市,這就是多物理場仿真設(shè)計要應(yīng)對的實際挑戰(zhàn)之一。美國聯(lián)邦通信委員會(FCC) 制定了辦公室環(huán)境中的電氣放射、噪聲等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),除了符合這些標(biāo)準(zhǔn),產(chǎn)品還必須滿足散熱等可靠性要求。
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