chap2-焊接CAE前处理——Visual mesh网格划分.ppt

1、焊接CAE,主讲：匡唐清 华东交通大学机电工程学院材料工程系,Visual Mesh网格划分,前处理Visual Mesh网格划分,前处理Visual Mesh网格划分,Visual Mesh 8.0基本操作（30min） 汽车零部件2D网格划分（60min） 汽车零部件Topo（拓扑）网格划分（45min） 装配件实体网格划分（60min） 提取曲线及由曲线构建平面（20min） 创建FE面及曲线混合（morphing）（20min） 提取交线、分割面（10min） 高级拓扑网格划分（30min）,前处理Visual Mesh网格划分,塑件2D网格划分（40min） 2D层网格划分（10mi

2、n） 3D层网格划分（10min） 体积控制的四面体网格划分（20min） 高级实体网格划分（25min） T型接头CAD建模（25min） T型接头网格划分（25min）,Tatal：7 hour 10 min,Visual Mesh基本操作,图形用户界面 导入数据文件 观察模型 选择实体 观察实体 删除实体 获取制件信息 设置快捷键 自定义工具条,练习文件 toolbox201202_Tutorials06_Visual_Mesh01_V6.0_TutorialsTutorial_1,Visual Mesh基本操作,图形用户界面,Visual Mesh基本操作,导入数据文件 打开文件Bas

3、ic_CAD_data.igs 观察模型 Views工具条 A或中键旋转 S 或右键平移 D或滚轮缩放 F适合窗口显示（Fit window） Z指定区域放大显示（Zoom area） M遮蔽/隐藏所选对象 （Mask） 翻转等轴测视角 File / General Preferences3D View Direction -125, -125 and 93 for X, Y and Z,Visual Mesh基本操作,选择对象 Selection工具条 矩形框选 Shift+点选反选 Ctrl+D取消所有选择 观察对象 单独显示Exp浏览区点击右键快捷菜单Locate 或选中对象后按L 不同

4、显示方式Part区单独设置 删除对象 Exp浏览区点击右键快捷菜单Delete 选中对象后Delete键,Visual Mesh基本操作,获取part信息 Part区颜色栏右键/Model Statistics Part区ID或Name栏右键/ Document Model Info 设置快捷键 工具条区域右键/CustomizeKeyboard选择更改后Assign完成 自定义工具条 工具条区域右键/CustomizeToolbars New新建工具条，而后在Commands页中拖动相关按钮 到新工具条中即完成功能按钮的添加,汽车零部件2D网格划分,导入IGES模型 曲面清理 分割曲面 网格

5、划分 修复网格 检查网格 变换操作完成建模 保存模型,练习文件 toolbox201202_Tutorials06_Visual_Mesh01_V6.0_TutorialsTutorial_2,汽车零部件2D网格划分,导入IGES模型 Tools CAD Options 取消曲面缝合（Stitch Surface）,汽车零部件2D网格划分,导入IGES模型 打开文件CAD_data_1.igs 更改显示方式,汽车零部件2D网格划分,曲面清理 Surface Surface Cleanup清理重合面,汽车零部件2D网格划分,曲面清理 Surface Mid-Surface 提取中面 更改显示方式

6、,汽车零部件2D网格划分,分割曲面 Locate Part ID 2 选择半边的4个面右键/tools添加到新的part中（ID自动为3）,汽车零部件2D网格划分,网格划分 Locate Part ID 3 顶面 2D Blend (Spline),汽车零部件2D网格划分,网格划分 顶面 ID加1,汽车零部件2D网格划分,网格划分 倒圆面 2D Automesh Surface,汽车零部件2D网格划分,网格划分 大面 2D Automesh Surface,Method为Pave Break Points删除或插入断点 Split进行分割，将复杂几何分割为多个简单几何,汽车零部件2D网格划分,

7、网格划分 带孔面 旋转构建圆环（约2mm宽） 2D Revolve,汽车零部件2D网格划分,网格划分 带孔面 圆环下方 2D Blend,汽车零部件2D网格划分,网格划分 带孔面 圆环上方 2D Blend,汽车零部件2D网格划分,网格划分 带孔面 圆环左侧 2D Blend,Method-Map,汽车零部件2D网格划分,网格划分 带孔面 圆环右侧及上方剩余面 2D Blend Method-Best 圆环左侧三角面 NodeBy xyz, Locate建节点 2D By Node 手动建单元,汽车零部件2D网格划分,网格划分 光顺节点 2D Smooth,汽车零部件2D网格划分,调整网格 使

8、用Node Replace（节点替换）, Split（分割）, Combine（合并）, Remesh（重划）等来调整局部网格质量,汽车零部件2D网格划分,检查网格 检查单元法向并纠正 Checks Element Normals,汽车零部件2D网格划分,检查网格 检查单元质量并修复 Checks Element Quality 设置阈值，Mesh Quality检测,汽车零部件2D网格划分,检查网格 检查单元质量并修复 Checks Element Quality Split Failed Quads for: Min Angle and Warp Angle 将小角及翘曲角超标的四边形分割

9、为三角形 Auto Correct 自动修复 自动修复后还有问题则再手动修复（移动节点或分割单元）,汽车零部件2D网格划分,变换操作完成建模 创建对称面上点 Locate Part 1 NodeBetween 2 Points,汽车零部件2D网格划分,变换操作完成建模 所有单元镜像变换 2D Transform,汽车零部件2D网格划分,变换操作完成建模 消除镜像后的狭缝 Node Node Replace 在中点置换,汽车零部件2D网格划分,保存模型 输出FE数据（有限元数据，即单元与节点） File Export 输出模型及网格 File Save as,汽车零部件Topo网格划分,导入IG

10、ES模型 曲面清理 网格划分 网格检查 保存模型 批处理分网 拓扑网格与批处理分网比较 保存模型,练习文件 toolbox201202_Tutorials06_Visual_Mesh01_V6.0_TutorialsTutorial_3,汽车零部件Topo网格划分,导入IGES模型 Tools CAD Options，去除缝合曲面Stitch Surfaces 选项 打开文件CAD_data_3.prt （先在UG中导出IGS格式） 更改显示方式,汽车零部件Topo网格划分,曲面清理 清理重叠面 Surface Cleanup Coincident 偏置曲面得到中面，ID为3，更改显示方式 S

11、urface Offset,汽车零部件Topo网格划分,曲面清理 移除小孔（孔径小于10） Surface Cleanup 得到HoleCurves 集合，关闭其显示,汽车零部件Topo网格划分,曲面清理 缝合Part 3曲面为整体 Locate Part 3 Surface Cleanup,汽车零部件Topo网格划分,网格划分 2D Topo Mesh Element Size: 6 Create Washer Size：4 Create Vertex,汽车零部件Topo网格划分,网格划分 2D Topo Mesh Automatic Options Align Seeds对齐种子点 Del

12、ete Edge Split Face Change Seed#,汽车零部件Topo网格划分,网格划分 2D Topo Mesh Delete Edge Split Face Replace Vertex替换顶点 Change Seed# Create Vertex,汽车零部件Topo网格划分,网格划分 2D Topo Mesh Create Washer创建圆环 Replace Vertices （自动） Delete Edge Change Seed#使内外种子点相同 Align Seeds,汽车零部件Topo网格划分,网格划分 2D Topo Mesh Method-Best Mesh

13、All Surfaces,汽车零部件Topo网格划分,网格检查、自动修复及输出质量表单 Checks Element Quality Correct 输入数值 Mesh Quality质量检测 Split Quad-Warp Angle Auto Correct自动修复 Document输出质量表单,汽车零部件Topo网格划分,保存模型 输出FE数据（有限元数据，即单元与节点） File Export 输出模型及网格 File Save as,汽车零部件Topo网格划分,批处理分网 关闭文件，重新打开CAD_data_3.prt 改变显示方式 2D Mesh Process 在Process

14、Tree 中右键Begin,汽车零部件Topo网格划分,批处理分网 参数表设置及分网 Element size=6 Midplane Thin Solids = Yes Washer size = 4 OK弹出单元质量表 Min Side Length =3,汽车零部件Topo网格划分,批处理分网 检查网格质量、自动修复及输出质量表单 Checks Element Quality Correct 输入数值 Mesh Quality质量检测 Auto Correct自动修复 Document输出质量表单,汽车零部件Topo网格划分,拓扑网格与批处理分网比较 导入比较网格模型 比较网格质量表单 保

15、存模型 输出FE数据（有限元数据，即单元与节点） File Export 输出模型及网格 File Save as,装配件实体网格划分,导入IGES模型 卡钳分网 复制单元完成卡钳网格 手柄分网 销钉分网 网格检测 保存模型,练习文件 toolbox201202_Tutorials06_Visual_Mesh01_V6.0_TutorialsTutorial_4,装配件实体网格划分,导入IGES模型 打开文件CAD_data_4.igs 观察模型 卡钳分网 Locate clamp 带孔板 2D Automesh Surfaces Element Size -15 Method -Best,装

16、配件实体网格划分,卡钳分网 带孔板(续) 3D Sweep （Drag） Curve沿线扫掠 Layers-4 Biasing-4 ID-21 更改显示方式,装配件实体网格划分,卡钳分网(续) 弯曲板 3D Revolve(spin) Angle-89 Layers-8 Biasing-Equal,装配件实体网格划分,卡钳分网(续) 平板 3D Map 选择Source源、Target目标及Trajectory迹线 Layers-10,装配件实体网格划分,复制单元完成卡钳网格 3D Transform 选择视角（便于后续选择） 选择单元、对称平面（对称节点） Copy,装配件实体网格划分,手柄

17、分网 Locate Handle 带孔板 2DAutomesh Surfaces Element Size-15 Split分割面 NodeAlign 对齐节点到曲线,装配件实体网格划分,手柄分网 带孔板（续） 3D Sweep （Drag） 选择单元面及扫掠迹线 Layers-2 ID-22,装配件实体网格划分,手柄分网 柱体 2DAutomesh Surfaces Element Size-15 Stitch ID-11 NodeDrop(Project) 选择节点投影到柱面 （也可通过对齐到曲线实现）,装配件实体网格划分,手柄分网 柱体（续） 3D Sweep （Drag） 选择单元面及

18、扫掠迹线 Count-50,装配件实体网格划分,销钉分网 3D Sweep （Drag） ID-23,装配件实体网格划分,网格检测 Locate Part 21/22/23 检查边界，消除缝隙 Checks Boundary 检查重合节点 Checks Coincident Nodes 检查3D单元质量 Checks Element Quality Correct,装配件实体网格划分,保存模型 输出FE数据（有限元数据，即单元与节点） File Export 输出模型及网格 File Save as,提取曲线及由曲线构建平面,导入IGES文件 从曲面提取曲线 创建平面 创建网格,练习文件 to

19、olbox201202_Tutorials06_Visual_Mesh01_V6.0_TutorialsTutorial_5,提取曲线及由曲线构建平面,导入数据文件 打开文件pin.igs 更改显示方式 旋转观察模型 从曲面提取曲线 切换到Top视图 Curve Extract,提取曲线及由曲线构建平面,创建平面 Locate Part 2 切换到等轴测视图 SurfaceFlat (planar) 更改显示方式,提取曲线及由曲线构建平面,创建网格 3DRevolve (Spin) 选择刚构建的Surface 旋转360 2D Mesh Element size-5 Method-Best M

20、esh 3D Layers-50,创建FE面及曲线混合morphing,创建FE面 变形曲线（FE面的边界） FE面Topo分网,练习文件 toolbox201202_Tutorials06_Visual_Mesh01_V6.0_TutorialsTutorial_6,创建FE面及曲线混合morphing,创建FE面 打开文件rail.pc 通过选择器选择Part 2001的单元 Surface FE Surface from 2D Elements 删除原网格Delete Original Mesh ID-2001 Locate Part 2001 更改显示方式,创建FE面及曲线混合morp

21、hing,变形曲线（FE面的边界） Curve Curve Morph 分别选择两长边后确定得到中线 ID-2005,创建FE面及曲线混合morphing,FE面Topo分网 Surface Topo Mesh Element Size-12 Split Surface by Curves由中线分割曲面 Synchronize by Projection让两长边种子点由中线种子点投影而得 Method-Map Mesh All Surfaces,创建FE面及曲线混合morphing,其他面类似操作,提取交线、分割面,导入IGES模型 提取曲线、分割曲面、创建平面,练习文件 toolbox201

22、202_Tutorials06_Visual_Mesh01_V6.0_TutorialsTutorial_7,提取交线、分割面,导入IGES模型 打开文件Bracket.igs 提取曲线、分割曲面、创建平面 切换到等轴测视图 Curve By Intersection Split Surfaces 分割曲面 Create Flat Surface 创建平面 更改显示方式,未清理的汽车件的拓扑分网,导入模型 CAD模型清理 创建与编辑拓扑并分网,练习文件 toolbox201202_Tutorials06_Visual_Mesh01_V6.0_TutorialsTutorial_8,未清理的汽车

23、件的拓扑分网,导入模型 打开文件roof_stiffner.igs,未清理的汽车件的拓扑分网,CAD模型清理 Surface Split 利用圆角面的边界对相邻面进行分割 删除分割后多余的面,未清理的汽车件的拓扑分网,CAD模型清理 Surface Cleanup 清除直径小于10的小孔 缝合曲面,未清理的汽车件的拓扑分网,创建与编辑拓扑并分网 Surface Topo Mesh Element Size-5 Split Surface by Curves由曲线分割曲面,未清理的汽车件的拓扑分网,创建与编辑拓扑并分网 Surface Topo Mesh （续） Auto Clean自动清理面

24、Fill Gaps填充缝隙/孔洞 Create washer Size-4创建环,未清理的汽车件的拓扑分网,创建与编辑拓扑并分网 选择面按L仅显示 2DTopo Mesh Element Size-5 显示Edge Count单元数 底下长边Count数改为79（Change Seed#） 两短边Count-6，Biasing Type-指数型-2,未清理的汽车件的拓扑分网,创建与编辑拓扑并分网 2DTopo Mesh（续） Method-Map Auto Sel. Crnr. Pts自动选择角点 Mesh Surfaces分网 右键-View-Show All Method-Best Mes

25、h All Surfaces对所有面分网 Detach Mesh将网格与面关系脱离 保存,塑件2D网格划分,导入IGES模型 生成构造曲线 零件基体分网 筋板分网 零件壁厚中面移动网格 网格连接 编辑网格 保存模型,练习文件 toolbox201202_Tutorials06_Visual_Mesh01_V6.0_TutorialsTutorial_9,塑件2D网格划分,导入IGES模型 打开文件Plastic_Model.igs 生成构造曲线 曲线抽取（筋板侧面边界） Locate Part 2只显示筋板 Curve Extract 曲线端点上创建节点 Locate Part 3 Node

26、On Curve 删除中间节点,塑件2D网格划分,生成构造曲线 对齐节点到曲面边 右键-View-Show All Node Align 对齐筋板节点到基板边线上 两点中间创建节点（6点） Node Between 2 Points,塑件2D网格划分,生成构造曲线 创建新曲线 除中点，删除其他节点 Curve Morph 曲线投影到缝合面上,塑件2D网格划分,导入IGES模型 生成构造曲线 零件基体分网 筋板分网 零件壁厚中面移动网格 网格连接 编辑网格 保存模型,2D层网格划分,导入IGES模型 创建2D层网格,练习文件 toolbox201202_Tutorials06_Visual_Me

27、sh01_V6.0_TutorialsTutorial_10,2D层网格划分,导入IGES模型 打开文件turbo_bush.igs 创建2D层网格 选择剖面，按L 切换到合适视角，线框显示,2D层网格划分,创建2D层网格（续） 层网格 2D Layer Mesh Element Size-1 Part ID-1 Create Collectors: For Layers and Core Mesh Collector Prefix Name -DATA,2D层网格划分,创建2D层网格 层网格 2D Layer Mesh (续) Break Points移除倒角上方两断点 下方四个角点Corn

28、er Method-Regular,2D层网格划分,创建2D层网格 层网格 2D Layer Mesh (续) No. of Layers to Add:3 外3层 Thickness Individual: 0.05 0.05 0.1 Mesh All Loops No. of Layers to Add:2 内2层 Thickness Total: 0.5 Mesh All Loops Mesh Core 内部分网,2D层网格划分,查看集 保存,3D层网格划分,导入IGES模型 表面创建三角形单元 创建3D层网格,练习文件 toolbox201202_Tutorials06_Visual_

29、Mesh01_V6.0_TutorialsTutorial_11,3D层网格划分,导入IGES模型 打开Socket.igs 表面创建三角形单元 Surface Cleanup Stitch缝合所有面,3D层网格划分,表面创建三角形单元 (续) 2D Topo Mesh Element Size-3 Element Options Type-Tria Mesh All Surfaces,3D层网格划分,创建3D层网格 3D Layer Mesh（Grow） Distance-0.5(注意预览要往内) Fill Core with Tetra Elems Create Collectors Fo

30、r Layers Mesh,3D层网格划分,创建3D层网格 3D Layer Mesh（续） No. of Layers: 5 Each Layer Thickness -0.05 0.15 Mesh,3D层网格划分,查看 通过选择器选择部分3D单元，按H隐藏，查看内部,体积控制的四面体网格划分,导入IGES模型 有壁面体的四面体网格划分 有型腔体的四面体网格划分,练习文件 toolbox201202_Tutorials06_Visual_Mesh01_V6.0_TutorialsTutorial_12,体积控制的四面体网格划分,导入IGES模型 打开文件Solid_Cavity.pc 更改显

31、示方式，查看模型 有壁面体的四面体网格划分 Locate Part 2和Part 3 3D Tetra Mesh Shift+A全选可见 Allow Shared Wall Transition-Uniform Mesh Apply 隐藏部分单元查看,体积控制的四面体网格划分,有型腔体的四面体网格划分 Locate Part 1 和Part 2 3D Tetra Mesh Shift+A全选可见 Transition-Gradual Mesh Apply 隐藏部分单元查看,高级实体网格划分,导入IGES模型 3D Map实体分网 3D Revolve实体分网,练习文件 toolbox20120

32、2_Tutorials06_Visual_Mesh01_V6.0_TutorialsTutorial_13,高级实体网格划分,导入IGES模型 打开文件Flange.igs 3D Map实体分网 选择面Locate 2D Topo Mesh 3D Revolve实体分网,高级实体网格划分,导入IGES模型 打开文件Flange.igs 3D Map实体分网 选择面Locate 2D Topo Mesh Element Size-40 四边Count均为10 两直边 Biasing-Exponents-2 两曲线Biasing-Bell Curve-4 Mesh Surfaces Detach

33、Mesh,高级实体网格划分,3D Map实体分网（续） 3D Map 选择所有单元（连续选择） 选择目标面 选择迹线 No. of Layers-8 Biasing-Bell Curve-4,高级实体网格划分,3D Revolve实体分网,T型接头CAD建模,新建模型 基板建模 筋板建模 充填材料建模 缝隙建模 曲线生成 PART管理 保存,T型接头CAD建模,新建模型 New File，缺省名Document1.vdb 基板建模（12010200） 节点创建 Node By XYZ, Locate 混成创建曲面（端面） Surface Blend (Spline) Surf Only ID-1,T型接头CAD建模,基板建模（12010200）（续） 扫掠创建曲面（四面） Surface Sweep (Drag) 逐个创建 曲面变换-平移复制（另一端面） Surface Transform,T型接头CAD建模,筋板建模（ 6010200，距基板2mm） 节点创建 Node By XYZ, Locat