Рук_во пользователя MSC_Patran_rus (Литература по курсу), страница 9

Здесь выдолжны сами решить, какие элементы не так важны, а какие лучше оставить дляточности анализа.Используйте следующие средства MSC.Patran по упрощению модели и удалениюлишних деталей:Important: Спланируйте вашу модель и используйте слои и/или цвета длявыделения примитивов, которые Вы хотите исключить из анализа.Используйте опции фильтрации для ограничения отдельных типов примитивов.Например, импортируйте только тела, или только кривые для перестройки модели вMSC.Patran.

Опции фильтрации находятся в форме, расположенной под формойImport (когда Source установлен на IGES, вспомогательная IGES форма содержитопции фильтрации).Используйте импортированную CAD геометрию как базу для создания болеепростой модели в MSC.Patran, пригодной для анализа. Вершины, кривые играничные поверхности используются как базис при конструировании геометрии вMSC.Patran.Бывают случаи, когда большая поверхность или тело представлены несколькимименьшими частями, что усложяет конструкцию. Вы можете использоватьCreate/Surface/Trimmed и Create/Solid/B-Rep для упрощения сложных геометрическихформ.В случае наличия большого количества смежных поверхностей, воспользуйтесьCreate/Surface/Composite или другими методами для их соединения.Добавление потерянных поверхностейОбъемные CAD модели- это необязатнльно замкнутые 3Dтела. Могутсуществовать потерянные поверхности.

Для выявления таких поверхностейиспользуйте Verify/Surface/Boundary.Important: В случае регулярного числа краев (3 или 4), окаймляющих область,выполните Create/Surface/Edge для создания пропущенных поверхностейпутем определения краев смежных поверхностей.Если область ограничена более чем 4 сторонами, используйте Create/Surface/Trimmed. В этом случае вы сначала должны создать кривую,представляющую внешнюю границу. Для этого используйте либо формуCreate/Curve/Chain, либо кнопку Auto Chain в форме Create/Surface/ Trimmed.

ТакжеВы можете разбить эту область на несколько простых бипараметрическихповерхностей.Восстановление незавершенных примитивовРаспространенные геометрические форматы (например IGES) часто содержатмножество различных типов геометрических данных. IGES очень мощныйстандарт, и не каждая CAD система поддерживает все ее типы примитивов.

Этоможет привести к некоторым упрощениям. Например, переданные кривые будутпредставлены как набор точек, или тело будет представлено своими граничнымиповерхностями.В таких случаях Вы должны использовать геометрические возможности MSC.Patranдля преобразования неполных геометрических форм к понятно определеннымпримитивам.Например, используйте Create/Curve/Spline для сопоставления кривой набору точек,или Create/Solid/B-Rep для создания тела из окружающих поверхностей.4.5 Проверка геометрииПри создании или импорте геометрической модели в MSC.Patran основной цельюявляется создание модели, пригодной для КЭ анализа.

Следующий параграфсодержитнекоторыетребованияпоэффективномугеометрическомумоделированию и предлагает способы контроля за выполнением этих требований.Обеспечение топологической конгруэнтностиТопологическая конгруэнтность является необходимым условием созданияправильной КЭ сетки, так как она гарантирует возможность соединения модели водин примитив во время этого процесса. Чтобы модель была топологическиконгруэнтна, она должна удовлетворять следующим требованиям:Important: Смежные геометрические области имеют совпадающие границы ивершины.Геометрические компонеты образуют замкнутые поверхность или тело.Нет пересечений смежных областей.Следующая иллюстрация дает пример конгруэнтной геометрии.4523Пример конгруэнтной геометрииЕсли края смежных геометрических областей конгруэнтны (т.е. полностьюсовпадают), то их КЭ сетки обычно имеют одинаковое количество узлов вдольобщего края.

Более того, узлы на общем крае совпадают. Они выстраиваютсяпарами вдоль общей границы геометрической области. Это определяет совпадеиепар угловых узлов или вершин.На стадии объединения (equivalencing) процесса создания КЭ сетки эти парысовпадающих узлов на границе геометрических областей сшиваются. Отдельныегеометрические области образуют один соединенный примитив, пригодный дляанализа.Обнаружение неконгруэнтностейVerify/Surface/BoundaryиVerify/Solid/B-Repпомогаютобнаружитьтопологически неконгруэнтные области модели.

При нажатии Apply в формеGeometry появляется форма Update Graphics. Эта форма позволяет отрисоватьнеконгруэнтные поверхности модели.Рисует только неконгруэнтныеповерхности. Другие поверхностистираются с экрана. MSC.Patranобозначит края неконгруэнтныхйРисует геометрию, связанную с группой,отображающейся в текущем окне.Стирает маркеры, обозначающие краянеконгруэнтных поверхностей.MSC.Patran автоматически стираетконгруэнтные поверхности. Не надонажимать Plot Incongruent Surfacesдля обновления экранаповерхностей маркерами.Исправление неконгруэнтностейСледующая картинка представляет 2 примера неконгруэнтной геометрии.21 103Edges are Shared, Vertices are NotGap > Global ModelToleranceVertices are Shared, Edges are NotНеконгруэнтная геометрия с потерянными вершинами.Вы можете получить правильную КЭ сетку для левой поверхности, если крайобласти 1 содержит вдовое больше элементов, чем области 2 и 3.

В этом случаеузлы могут быть выравнены. Но если на этой поверхности создавать новую КЭ сеткус назначенными на один из внутренних краев точками mesh seed, то возможно ее(сетку) нельзя будет выровнить.Если точка 10 находится не точно в центре, КЭ сетки областей 1,2 и 3 скореевсего нельзя будет выровнить. Без выравнивания эти области останутсянезависимыми и несоединенными. Чтобы сделать эти поверхности конгруэнтными,вы можете использовать следующее:• Edit/Surface/Break, чтобы разбить поверхность 1 по точке 10.-или• Edit/Surface/Edge Match с определенной опцией Surface-Point.Поверхность на правой половине картинки демонстрирует расстояние междудвумя парами поверхностей, превышающее Global Model Tolerance. Это означает,что при создании КЭ сетки совпадающие узлы создаваться не будут.

Чтобы сделатьэти поверхности конгруэнтными, выберите одно из следующих действий.• Create/Surface/Match.-или•Edit/Surface/Edge Match.Избегание малых углов на поверхностиСтарайтесь, чтобы внутренние углы поверхности были больше 45 градусов,так как при создании КЭ сетки поверхности с четырехугольными элементами формыэлементов определяются общей формой поверхности. Чем острее элементы, темменее правильными будут результаты анализа. (За дополнительной информациейобращайтесь к документации по конечноэлементному анализу.).11224433Surfaces With Sharp CornersOptimal Surface Shapes)Поверхности с острыми углами и без острых угловПроверка и Выравнивание Нормалей ПоверхностейНаправление вектора нормали поверхности является важной характеристикойпри наложении нагрузок, граничных условий и свойств элементов.

В основномпытайтесь поддерживать одно направление нормалей для всех поверхностеймодели. Следующая картинка показывает противоположные нормали для двухповерхностей..ξ1ξξ22ξ1В приложении Geometry используйте форму Edit/Surface/Reverse дляотображения векторов нормалей поверхностей и для реверсирования иливыравнивания нормалей группы поверхностей. На этой форме есть кнопка DrawNormal Vectors, отображающая положительные векторы нормалей на экране. Дляэтой же цели может быть использована форма Show/Surface/Attributes.Также Вы можете проверять нормали косвенным образом, отображаяпараметрические направления поверхности.

Для этого выберите в главном менюDisplay/Geometry, а затем Show Parametric Direction и нажмите Apply.Параметрические направления будут изображены линиями, исходящими изпараметрического начала, и обозначены 1 или 2. Нормаль поверхности может бытьопределена по правилу правой руки - расположите правую руку так, чтобы пальцызакручивалиь от 1 оси ко 2. Тогда большой палец будет указывать направлениенормали.Для изменения направления нормали используйте Edit/Surface/Reverse. Этаформа позволяет выбрать одну или больше поверхностей и изменить направлениеих нормалей, поменяв на противоположные параметрические направления С1 и С2.Дополнительные требованияНекоторые задачи требуют при моделировании с использованием патранасоздавать области (части геометрической модели), легко разбиваемые КЭэлементами, либо области с определенными свойствами материалов, либонагруженные и закрепленные.Для решения этих задач в MSC.Patran существуют инструменты длямодификации существующей геометрии (например, возможность разбиениягеометрии на области, работа в разных системах координат, использованиеконструирущих операций, таких как пересечение и проекция).MSC.Patran не только проверяет, соответствеут ли вид модели определеннымкритериям, но и советует, как их улучшить.