Рыбников_MSC_Patran_user_guide_р1 (Литература по курсу), страница 6

Для чего используется дробление большихобъектов на группы меньших и удаление дублирующих точек.Delete – удаляет объекты из базы данных и с экрана.Associate/Disassociate – объединение/разъединение связываемыхэлементов, таких как поверхность и тангенциальная кривая. При этом они«сцепляются» вместе.– 27 –При оценке качества геометрии (Verify) используются следующиеоперации:Verify – идентифицируются проблемные зоны на модели, которыемогут быть затем скорректированы. Это могут быть зазоры между смежными рёбрами, пропущенные поверхностиShow – показывается информация в виде списка о геометрическихобъектах. Для точек это может быть координаты расположения и идентификационные номера (ID) узлов.В поле Object определяются тип геометрии, например, при Createопределяется тип геометрии, которую необходимо создать. Это могут бытьточка, кривая, поверхность (простая и сложная), твёрдое тело (простое исложное), вектор (одномерная кривая, имеющая направление и величину),система координат (прямоугольная, цилиндрическая, сферическая).В поле Method задаётся то, как Action (действие) будет выполняться, для получения результата.

В системе MSC.Patran разработано большоеколичество методов создания геометрических объектов, названия которыхприведены в таблице 2, в ней выделены наиболее употребляемые привыполнении лабораторных работ. Ниже дано описание некоторых методов.Extract – создание точек или кривых на указанных кривых в параметрической координатной плоскости.Interpolate – создание одной или более точек между двумя указанными точечными расположениями, которые упорядочены или нет и размещены в отдалении.Intersect – создание точек в месте пересечений каких-либо следующих параметрических примитивов: Curve/Curve, Curve/Surface,Curve/Plane, Vector/Curve, Vector/Surf, Vector/PlaneOffset – создание точек на указанной кривой.Pierce – создание точки, расположенной на пересечении или на«пронизывании» кривой поверхности или Solid Face.Trimmed Face – упорядочивание (создание правильной) поверхности.Fit – создание кривой, которая проходит через набор точечных областей, базирующихся на Least Squares Fit.Manifold – создание кривой на поверхности или грани твёрдого тела,которая расположена между двумя или более точечными расположениями.Project – создание геометрических объектов методом проектирования исходных объектов по указанному направлению.PWL – создание соприкасающихся кривых между двумя или болееточками.– 28 –Таблица 2GEOMETRYActionCreateDeleteEditShowTransformVerifyAssociateDissociateRenumberObjectMethodPointXYZArc CenterExtractInterpolateIntersectOffsetPierceProjectCurvePointArc 3 PointChainConicExtractFilletFitIntersectManifoldNormalProjectPWLSplineTan CurveTan PointXYZInvoluteRevolve2D Normal2D Circle2D Arc Angles2D Arc 2 Point2D Arc 3 PointSurfaceCurveCompositeDecompositeEdgeExtractFilletMatchTrimmedVertexXYZExtrudeGlideNormalRevolveMeshSolidSurfaceB-repDecomposeFaceVertexXYZExtrudeGlideNormalRevolveCoord3 PointAxisEulerNormal2 VectorView VectorPlanePoint-VectorVector-NormCurve-NormPlane-NormInterpolateLeast SquaresOffsetSurfaceTangentVectorMagnitudeIntersectNormalProduct2 Point3 PointsTan Curve – создание кривой, которая тангенциальна к двум кривымили рёбрам.Tan Point – создание кривой от точечного расположения к тангенциальной точке на кривой.XYZ – создание точки, кривой или твёрдого тела по вектору с координатами x, y, z.Compose – создание поверхностей из плоскостей.Uncompose – создание поверхности на плоскости.Match – создание поверхности, которая топологически конгруэнтна содной или двумя указанными поверхностями.Ruled – создание поверхности, которая создаётся между двумя установленными кривыми и рёбрами.Trimmed – создание поверхности, которая состоит из внешне соединяемых кривой контура и факультативно из внутренне соединённого кривого контура.– 29 –Vertex – создание поверхности по 4 точкам.Extrude – создание поверхности или рёбра, которые вытягиваются повектору или масштабируются, либо вращаются.Glide – создание поверхности или твёрдого тела, которые создаютсяпо указанному направлению кривой, ребром или плоскостью, скольжениемвдоль одной или более базовых кривых или рёбер.3.3.1.

Создание триммированных поверхностейВыбрать Create/Surface/Trimmed в меню приложения в разделеGeometry. В этой панели необходимо определить поверхность, указатьограничивающие её кривые, которые служат для организации закрытогоконтура и те, которые определяют внутренние отверстия или контуры. Этаформа позволяет указывать родительскую поверхность, из которой получается триммированная.Можно создать замкнутые контура, которые формируют внешниеграницы поверхности и внутренние контура тремя способами:– Create/Curve/Chain (соединять) будет подсказывать созданиезамкнутого контура из набора установленных кривых, которые соединеныконцами друг с другом. Эта операция создаст новую, единую кривую иукажет на удаление первоначальных (образующих) кривых.

Auto-Chainопция будет осуществлять всё визуально, показывая процесс создания соединяемых вместе кривых;– кнопка Auto-Chain на панеле Create/Surface/Trimmed разрешаетсоздавать внешние и внутренние контуры из установленного набора кривых, соединённых от конца к концу. Эта операция создаёт новую замкнутую кривую с удалением первоначальных кривых;– некоторые опции, такие как Create/Curve/2D Circle и Create/Curve/Conic (когда формируется закрытый эллипс), создают закрытые кривые и используют их напрямую в качестве контуров при созданиитриммированных поверхностей.Опция Create/Surface/Composite позволяет создавать единую композитную поверхность из смежных планарных поверхностей.

Эта опцияудобна для создания единой, разбиваемой на конечные элементы поверхности из областей с комплексом граничных рёбер или многих смежныхобластей.3.3.2. Создание B-rep твёрдого телаТвёрдое тело, Boundary Representation (B-rep), определяется поверхностями, которые являются границами этого твёрдого тела. Эти твёрдые тела могут иметь произвольное число граничных поверхностей, но при– 30 –условии, что они охватывают замкнутый твёрдотельный объём (объём,внутри которого имеется вещество). Эти твёрдые тела строятся с помощьюопций Create/Solid/B-rep в меню Geometry.Однако прежде чем использовать эту опцию необходимо, чтобы поверхности, являющиеся границами, были уже созданы или импортированы.Перед началом работы следует иметь ввиду некоторые общие рекомендации:– необходимо удостовериться, что все поверхности топологическиконгруэнтны (т.

е. все они имеют общие рёбра и вершины). В томслучае, если поверхностные рёбра не выстроены в линию, необходимо применить опцию Edit/Surface/Sew (сшить) илиEdit/Surface/Match (подгонять, подгонять под пару), чтобы выровнять смежные поверхности;– в случае импортированной модели из CAD-системы, необходимоубедиться, что допуск модели (Tolerance) находится внутри величины допуска, принятой для базы данных;– используйте Verify/Surface/Boundary (границы) из меню Geometry, чтобы убедиться в том, что не имеется отверстий, вызванных пропущенными поверхностями в вашей модели; в противном случае можно сжать поверхности по направлению их центров, используя Geometric Shrink опцию в меню Display/Geometry для утилит(Utility Menu), чтобы образовать ихиндивидуальные границы.После этого необходимо проверить B-rep твёрдое тело по следующим критериям:– группа поверхностей, которая будет определять B-rep Solidдолжна полностью замыкать объём;– поверхности должны быть топологически конгруэнтны, т.е.

смежные поверхности должны иметь общее ребро. (Замечание: в настоящее время можно создавать B-rep Solid только с внешнейоболочкой без внутренней!)3.4. Обработка импортированных CAD-моделейВо многих случаях можно импортировать модель в системуMSC.Partran и не подвергать её никакой обработке. Но при дальнейшейработе может возникнуть ситуация, когда из-за мелких деталей в импортированной модели (например, отверстий под болты) количество элементов иузлов может быть большим, что увеличивает время решения задачи. Вэтом случае нужно использовать инженерное решение, чтобы определить– 31 –какие особенности модели менее важны, а какие должны быть учтены дляповышения точности.Для упрощения модели следует использовать следующие рекомендации:– при создании CAD-модели, планируйте использовать различныесредства для выделения или отделения группы элементов, которыепри анализе модели в CAE-системе могут быть удалены;– используйте фильтрующие опции, чтобы ограничить использование определённых типов элементов.

Например, использовать только твёрдотельные элементы или кривые, чтобы перестроить модель в системе MSC.Partran. Фильтрующие опции находятся в дополнительной форме под Import формой;– используйте CAD-геометрию как базу для конструирования простой геометрической модели, предназначенной для анализа в средеMSC.Partran. Для этого используйте вершины, кривые и ограничивающие поверхности исходной CAD-модели для дальнейшего использования в среде MSC.Partan;– во многих случаях большие поверхности или твёрдые тела образованны несколькими малыми областями, объединёнными в одноцелое. Можно выбрать Create/Surface/Trimmed или Create/Solid/B-rep, чтобы упростить сложную геометрию, базируясьна внешних рёбрах и поверхностях;– в случае множества смежных элементов можно применить их сжатие с помощью Create/Surface/Composite (композитные поверхности).Добавление пропущенных поверхностейТвёрдотельная CAD-модель может не иметь закрытых 3D твёрдых телдля выполнения чертежей или видового представления модели.

Следовательно, чтобы определить пропущенные поверхности, необходимо использовать Verity/Surface/Boundary.При использовании этой опции необходимо использовать следующиерекомендации:– для случая, когда область будет ограничиваться регулярным количеством рёбер (3 или 4), выберите в Geometry Create/Surface/Edge (ребро), чтобы заполнить в пропущенных поверхностях рёбра путём указания рёбер в смежных поверхностях;– когда область ограничена более чем четырьмя сторонами, необходимовыбратьвразделеGeometryопциюCreate/Surface/Trimmed.

В этом случае необходимо сначала создатькомпозитную кривую, представленную внешними границами, ис– 32 –пользуя Create/Curve/Chain или кнопку AutoChain в Create/Surface/Trimmed. В противоположность этому можно разбить область на несколько простых бипараметрических поверхностей.3.5. Проверка созданных геометрических моделейКогда разрабатывается или импортируется геометрическая модель, тонеобходимо заботиться о том, чтобы геометрическая модель отвечала требованиям, которые предъявляет конечно-элементный анализ.

Рассмотримнекоторые требования, которые предъявляются в этой связи к геометрическому моделированию и способы проверки на соответствия этим требованиям.3.5.1. Обеспечение топологической конгруэнтностиТопологическая конгруэнтность – необходимое условие для созданияправильной конечно-элементной модели и это гарантирует то, что все области геометрической модели будут иметь элементы, связанные друг сдругом во время создания конечных элементов.Для того, чтобы обеспечить топологическую конгруэнтность, необходимо следующее:– смежные области геометрической модели должны иметь общиеграницы и вершины;– геометрические компоненты должны формировать замкнутые поверхности или твёрдотельные области;– не должно быть перекрытия между смежными областями.На рис.