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(lái)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(fèi)類電子市場(chǎng)中,企業(yè)面臨著巨大的壓力,他們必須領(lǐng)先競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手一步推出產(chǎn)品。為應(yīng)對(duì)越來(lái)越高的產(chǎn)品復(fù)雜性,同時(shí)縮短設(shè)計(jì)周期時(shí)間,在研發(fā)過(guò)程中采用仿真軟件是一種業(yè)經(jīng)驗(yàn)證的工作方法。采用分析工具,設(shè)計(jì)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(jì)算來(lái)調(diào)整和優(yōu)化產(chǎn)品。相對(duì)于過(guò)去的試錯(cuò)法原型設(shè)計(jì)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(jī)構(gòu)在許多工程領(lǐng)域都采用了仿真流程。
擴(kuò)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(duì)高級(jí)復(fù)雜曲面進(jìn)行自動(dòng)網(wǎng)格劃分。
基于規(guī)則的網(wǎng)格劃分器(RBM)擴(kuò)展了FMS的網(wǎng)格功能,并且對(duì)利用CATIA的網(wǎng)格劃分工具進(jìn)行的所有工作流能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)復(fù)雜曲面自動(dòng)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(qiáng)筋(beads)等特征處來(lái)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(lái)指定可接受的單元質(zhì)量準(zhǔn)則,例如最小邊長(zhǎng)、長(zhǎng)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(shí)就不需要額外的用戶參與,整個(gè)網(wǎng)格劃分都將自動(dòng)完成。
· 能夠?qū)?fù)雜的曲面進(jìn)行全面的自動(dòng)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(guò)用戶自定義規(guī)則來(lái)控制通用幾何體的處理
· 通過(guò)預(yù)定義的網(wǎng)格質(zhì)量準(zhǔn)則目標(biāo)來(lái)創(chuàng)建想要的網(wǎng)格
· 利用相同的網(wǎng)格劃分規(guī)則對(duì)所有的幾何體生成一致的網(wǎng)格劃分結(jié)果
· 提供針對(duì)目標(biāo)場(chǎng)(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(shì)外,RBM還可以提供:
一旦定義好規(guī)則,RBM可以自動(dòng)生成網(wǎng)格。自動(dòng)網(wǎng)格劃分極大地提高了生產(chǎn)效率,因?yàn)樵诰W(wǎng)格編輯方面花費(fèi)了盡可能少的時(shí)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(dòng)調(diào)整更加高效的規(guī)則對(duì)網(wǎng)格進(jìn)行優(yōu)化。RBM從全局的角度來(lái)考慮網(wǎng)格劃分問(wèn)題以滿足網(wǎng)格質(zhì)量準(zhǔn)則,而不用修改和細(xì)化用戶關(guān)注的地方。
RBM可以識(shí)別通用幾何特征,例如圓孔、倒角和加強(qiáng)筋,并且根據(jù)用戶的要求進(jìn)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(gè)節(jié)點(diǎn),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(gè)區(qū)域到下一個(gè)區(qū)域和一個(gè)模型到下一個(gè)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(zhǎng)、長(zhǎng)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(duì)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(dòng)時(shí)。在這樣的情況下,網(wǎng)格上的差別對(duì)結(jié)果不產(chǎn)生影響。
每一個(gè)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(shí)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(lái)達(dá)到不同學(xué)科的仿真目標(biāo)要求。
在快速發(fā)展的消費(fèi)類電子市場(chǎng)中,企業(yè)面臨著巨大的壓力,他們必須領(lǐng)先競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手一步推出產(chǎn)品。為應(yīng)對(duì)越來(lái)越高的產(chǎn)品復(fù)雜性,同時(shí)縮短設(shè)計(jì)周期時(shí)間,在研發(fā)過(guò)程中采用仿真軟件是一種業(yè)經(jīng)驗(yàn)證的工作方法。采用分析工具,設(shè)計(jì)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(jì)算來(lái)調(diào)整和優(yōu)化產(chǎn)品。相對(duì)于過(guò)去的試錯(cuò)法原型設(shè)計(jì)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(jī)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(jì)工作時(shí),會(huì)對(duì)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(lái)分別考慮不同物理作用的方法會(huì)導(dǎo)致工程師無(wú)法解釋有關(guān)物理效果疊加對(duì)其它領(lǐng)域或整體系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)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(wèn)題,那么他可通過(guò)導(dǎo)體焦耳加熱造成的材料電阻變化來(lái)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(chǎng)求解器支持真正的多物理場(chǎng)仿真。不同求解器之間可自動(dòng)共享幾何結(jié)構(gòu),因?yàn)橐粋€(gè)求解器中的設(shè)計(jì)變化可能也會(huì)對(duì)設(shè)計(jì)相同或者相鄰部分建模的其它求解器產(chǎn)生預(yù)測(cè)影響。利用共享幾何結(jié)構(gòu),Workbench項(xiàng)目的設(shè)置可確保不同物理領(lǐng)域的專家都能分別針對(duì)各自特定領(lǐng)域配置適當(dāng)?shù)膯挝锢韴?chǎng)仿真,從而能在統(tǒng)一用戶界面中實(shí)現(xiàn)多物理場(chǎng)的系統(tǒng)級(jí)分析。這種協(xié)作化設(shè)計(jì)方法意味著所有領(lǐng)域都能在仿真初始階段得到應(yīng)對(duì)解決——而不是在會(huì)造成巨大成本的原型設(shè)計(jì)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(chǎng)仿真設(shè)計(jì)要應(yīng)對(duì)的實(shí)際挑戰(zhàn)之一。美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)(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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