多孔材料建模

.多孔材料的图片，实际结构，几何模型。镍多孔结构，铝多孔结构，第一，多孔材料的分析，镍铬合金的多孔结构，上图为实体的CT扫描结构图像。如图所示，多孔结构的骨架实际上是从一个顶点指向另一个方向的四根柱子。半径相同的圆柱体可以简化。只有四向圆柱体可以被咬以完全填满连接点。比较4方向和3方向的差异：放大图，有特定缺陷，相邻部分没有松弛，放大图，接点没有缺陷，已经完全满了，通过以上比较，选择一个顶点的4向骨架单元，对多孔窗体建模的方法。第二，对多孔材料画法的思考，通过以上分析，我选择了顶点四向的想法。如何生成顶点四向结构！第一个是正四面体，与四个顶点的质心连接不仅可以使四条线的长度相等，还可以使它们之间的夹角相等。第二，正十二面体的空间排列；第三，六面体的球切割；第四，十四面体的空间排列。在CATIA中逐个建模上述四个方案，以从四个模型中选择最佳模型。1，4面体，正四面体，找到重心，在将与右，4面体，4个顶点连接的质心与右，4个顶点连接的工作工具栏上，使用“对称”将上图的质心和4个顶点连接顺时针对称，形成与右图相同的图形。此方案不可行，因为图中红色线框中显示的位置未完全对接，所以当通过扫描创建实体时，它并未完全填充，并且与分析不匹配。顺时针对称度，2，正十二面体空间阵列，使用草图工具栏绘制正十二面体，如图所示。12个面分别由108和正四面体的夹角109和非常接近的5个角组成。使用“扫描”按钮扫描每条边，并用实体填充，如下图所示。使用左侧插图中的“镜像到基本元素”和“转换为基本元素”按钮，将下图中显示的模型绘制为多孔材质的基本单位。使用布尔操作和矩形阵列完成右下模型的生成。左图是文献的多孔材料模型。结论：正十二面体在空间中不能紧密排列(因为其中心总是有一定的角度，没有紧密排列)，即不能满足一个顶点的四向构想，因此几何模型仍然不完整，对以后的网格分割有很大影响。3，6面体的球，以长方体为例，将长方体分成四个部分，分别创建正方形，将球分成四个部分，精确地比每个面的部分切得更多，如下图(左)所示。同样，绘制四个球体并执行布尔操作后，结果如下图所示(右侧)。长方体、布尔结果、将上面的右侧图修剪为矩形阵列和布尔操作，然后下图(左侧)中显示的几何体模型的右侧图是单元的一部分。局部放大、结论：通过更改球体的半径大小，此方法可以更改光圈大小和骨骼厚度。生成的几何模型是规则的，但与分析结果不匹配。此模型中的一个顶点实际上沿6个方向延伸。将球切成可在空间中紧密排列的几何图形可能会更好。4，14面体的空间阵列，上面的方法2，2面体在空间上不能紧密排列，通过数据的查询，我们知道14面体在空间上可以紧密排列，也就是说，14面体在分析中可以满足一个顶点4方向的条件。十四面体由四个大五边形的面(a)、八个小五边形的面(b)和两个六边形的面(c)组成。、A、B、C、14面体的三个不同面的顶点空间坐标由以下公式确定(=):大五边形a: a1=(0，-/2，)=(0，-0.63，1.26)；A2=(0，/2，)=(0，0.63，1.26)；A3=(，0，/2)=(1.26，0，0.63)；A4=(2/3，2/3，2/3)=(0.84，0.84，0.84)；A5=(2/3，-2/3，-2/3)=(0.84，-0.84，0.84)。小五边形b: B1=(2/3 -1，-2/3，2-2/3)=(-0.16，0.84，1.16)；B2=(1-2/3，2-2/3，2/3)=(0.16，1.16，0.84)；B3=(1，2-，/2)=(1，0.74，0.63)；B4=(1，0，1)；B5=(-1，0，2-/2)=(0.26，0，1.37)。六角形c: C1=(1，2-，/2)=(1，0.74，0.63)；C2=(1，2-，-/2)=(1，0.74，-0.63)；C3=(1，0，-1)；C4=(1，-(2-)，-/2)=(1，-0.74，-0.63)；C5=(1，-(2-)，/2)=(1，-0.74，0.63)；C6=(1，0，1).上面的顶点坐标确定四面体的三个基本面位置，然后使用草图工具栏绘制十四面体，如下图所示。使用“镜像”和草图工具栏完成14面体空间阵列，如下图所示。在上图中，可以看到14面体在空间上排列时有规律，通过分析，由6个14面体和2个5边形a组成的12面体和2个5边形b组成的12面体组成；14面体6个中2组的6边形面，每个面在x，y，Z3方向上用4个12面体填充它们之间的间隙。通过扫描规则单位，将圆柱体扫描为多孔结构的骨骼；沿3个方向平移扫掠形成的规则单元，以完成空间中14面体的密集行。扫掠、平移、上述变换后用实体填充结构，完成后布尔操作的结果，实体填充，布尔操作的结果，结论：比较四个方案后，四个面的质心和四个顶点之间的连接在空间上不稠密，中间总是有一定的间距，不能满足一个顶点的四向扩展的条