gambit-2.3-Lecture-03a--CADImport.ppt

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1、CAD/CAE 数据输入和几何体的清除数据输入和几何体的清除入门入门几种可行的转换方法能与几种可行的转换方法能与CAD/CAE系统中的数据资料进行交换系统中的数据资料进行交换.转换可能会转换可能会:返回一个不完整的，被破坏的，不连贯的几何体返回一个不完整的，被破坏的，不连贯的几何体返回的几何体的详细资料对于返回的几何体的详细资料对于CFD 的分析是多余的的分析是多余的几何体清除涉及过程，必须为网格准备几何体几何体清除涉及过程，必须为网格准备几何体.修补不完整或压缩的几何体，以及连接不连贯的几何体修补不完整或压缩的几何体，以及连接不连贯的几何体移出不必要的材料（不能辨认的）移出不必要的材料（不能

2、辨认的）把几何体分解为可划分网格部分把几何体分解为可划分网格部分虚几何体操作和半自动清除工具将会有助于清除过程虚几何体操作和半自动清除工具将会有助于清除过程.CAD/CAE 数据资料交换数据资料交换 直直接转换接转换基于基于ACIS的的CAD/CAE软件软件 (AutoCad,Cadkey,TurboCad)能输出能输出 ACIS文件文件(.sat 或或.sab)能被导入能被导入GAMBIT中中.基于基于Parasolid的的 CAD/CAE软件软件(Unigraphics,SolidWorks,PATRAN,ANSYS)能输出能输出 Parasolid文件文件(.x_t 或或.xmt_txt

3、)能被导入能被导入GAMBIT中中.CAD/CAE 软件利用了所有的几何体精髓软件利用了所有的几何体精髓直接的直接的 Catia V4 或或 V5.模型文件模型文件 加载到加载到 ACIS 编译器中编译器中附加附加(需要有效的序列号需要有效的序列号)和和FLUENT财务人员购买财务人员购买CAD/CAE 数据交换数据交换 标准选标准选项项标准转换方式选项标准转换方式选项转换会用到一个中间媒体，可以是不确定的或标准的文件格式转换会用到一个中间媒体，可以是不确定的或标准的文件格式适用于所有适用于所有CAD/CAE 系统系统 输出输出:STEP文件文件(推荐推荐)IGES文件文件STEP(产品模型数

4、据交换的标准产品模型数据交换的标准)为几何体和模型信息定义的国际标准为几何体和模型信息定义的国际标准.GAMBIT 支持支持 AP203 和和AP214首选首选 IGES输入输入.Pro/E无条件支持无条件支持STEP输出输出.其他系统把其他系统把STEP 作为附加的支持作为附加的支持.CAD/CAE 数据交换数据交换 标准方标准方式选项式选项IGES(初始图形交换规则初始图形交换规则)由于由于CAD 封装，封装，IGES 可能提供不完整的或不连贯的几何体的输出结果可能提供不完整的或不连贯的几何体的输出结果.没有体的面没有体的面回顾数据的概要在输入之前决定是否有错误回顾数据的概要在输入之前决定

5、是否有错误.GAMBIT 为为 IGES输入提供两种选项输入提供两种选项空间的空间的(推荐使用推荐使用)所有的输入几何体作为实体，支持固体所有的输入几何体作为实体，支持固体自带的自带的(Fluent)最初的最初的 IGES 翻译者翻译者,不支持固体不支持固体在输入时一些其它可用的选项在输入时一些其它可用的选项缩放缩放 IGES 文件比例在输入时文件比例在输入时删除孤立的实体删除孤立的实体公差造型和复原公差造型和复原小边和虚面的清除小边和虚面的清除.网格输入和网格输入和 CAD输入输入输入网格和输入输入网格和输入CAD选项会导致选项会导致有小面的几何体有小面的几何体.最少首选的方法最少首选的方法

6、.用特征角去创建特征选项用特征角去创建特征选项.Pro/Engineer可用可用STEP 文件文件 and 直接输入选项直接输入选项.直接输入到直接输入到Pro/E的要点的要点.要求附加许可要求附加许可.文件直接选项文件直接选项(自带的的文件自带的的文件)可可用的有用的有Parasolid 和和 Pro/E 文件文件.要求附加许可要求附加许可.uCAD文件直接输入文件直接输入对对Pro/E 和和Parasolid文件直接输文件直接输入选项入选项.GAMBIT直接输入原始文件直接输入原始文件,例例如如 Pro/E 零部件零部件,排出几何体转排出几何体转化信息丢失化信息丢失.选项可以选择固体模型和

7、流体选项可以选择固体模型和流体.流体的结束面在原始的创建时应流体的结束面在原始的创建时应该进行该进行CAD封装封装.公差模型公差模型每个每个CAD系统利用一个小的数学精度（公系统利用一个小的数学精度（公差）来描述几何体差）来描述几何体.点的坐标，边的长度，面的尺寸，体的尺寸点的坐标，边的长度，面的尺寸，体的尺寸.ACIS 内核在内核在GAMBIT 用高精度的公差用高精度的公差10-6(6 个小数位个小数位).这个精度可能和创建的几何体的这个精度可能和创建的几何体的CAD/CAE软件不匹配软件不匹配.问题在输入时会表现出来，像边和面的不连问题在输入时会表现出来，像边和面的不连续续.公差模型是一种

8、应用变公差和浮动公差来连公差模型是一种应用变公差和浮动公差来连接几何体的技术接几何体的技术.公差模型公差模型在在CAD模型输入时，激活模型输入时，激活可用的公差选项可用的公差选项.也可以用输入选项里的也可以用输入选项里的复原面（或体）形式复原面（或体）形式.应用应用所有几何体文件所有几何体文件相当大的间隙相当大的间隙在输入时生成在输入时生成ACIS实体实体.随后可能的布尔操作随后可能的布尔操作添加添加/减去减去 附加的几何体附加的几何体体开方体开方只保留只保留 或或 得模型得模型为更好的网格进行体分为更好的网格进行体分解解光滑光滑/复原实几何体复原实几何体几何体从其它几何体从其它CAD系统输入

9、可能会缺少必须的系统输入可能会缺少必须的精度和缺少与精度和缺少与ACIS连接的有效的传递精度连接的有效的传递精度.这样由于数字局限在最初的这样由于数字局限在最初的CAD 系统这样会产系统这样会产生无确定性质的文件格式，或在生无确定性质的文件格式，或在CAD系统和系统和ACIS之间不同的公差之间不同的公差用检查命令验证几何体用检查命令验证几何体/topology的完整性的完整性.用连通性色码检查几何体的连通性用连通性色码检查几何体的连通性.光滑和复原实体有以下帮助光滑和复原实体有以下帮助.光滑是用来删除几何体的不连通性光滑是用来删除几何体的不连通性.复原是用来探测并矫正模型几何体由于不同的复原是

10、用来探测并矫正模型几何体由于不同的公差和转换的局限带来的不精确度，公差和转换的局限带来的不精确度，.在在CAD 输入时，可用光滑输入时，可用光滑/复原选项复原选项.光滑和复原选项光滑和复原选项光滑选项光滑选项:替换不好的几何体替换不好的几何体:删除几何体中的不连续或删除几何体中的不连续或“kinks”部分部分.减少复杂度减少复杂度:简化曲线代表的几何体简化曲线代表的几何体 通过减少控制曲通过减少控制曲线的点的数目线的点的数目.复原选项复原选项:简化几何体简化几何体:无论什么时候，把曲线几何体转化为解无论什么时候，把曲线几何体转化为解析几何体析几何体.连接面连接面:把面缝合在一起会形成一个或多个

11、体把面缝合在一起会形成一个或多个体.修补几何体修补几何体:为让模型能很好地为让模型能很好地“结合在一起结合在一起”，改变几，改变几何体边和面的定义，特别是在边界上何体边和面的定义，特别是在边界上.在一些操作中，公差是被指定的在一些操作中，公差是被指定的旧几何体核心几何体的最大距离旧几何体核心几何体的最大距离.两个连接面间的间隙的最大尺寸两个连接面间的间隙的最大尺寸.自动自动:在几何体光滑和复原的基础上自动计算公差在几何体光滑和复原的基础上自动计算公差.手动手动:用户能设置公差用户能设置公差(默认为默认为10-3).光滑和复原例子光滑和复原例子面光滑连接面选项连接面，修复几何体选项复原面几何体清

12、除操作几何体清除操作几何体清除是在利用公差模型，复原和光滑，连接两几何体清除是在利用公差模型，复原和光滑，连接两个不能辨认的几何体，和其它问题之后操作个不能辨认的几何体，和其它问题之后操作.连接边连接边/面，小边和面，删除尖角，扶植几何体，等等面，小边和面，删除尖角，扶植几何体，等等.虚几何体操作用来完成边和面上的几何体清除虚几何体操作用来完成边和面上的几何体清除.合并合并,连接连接,压缩压缩,创建创建 Wireframe等等等等.清除操作可以引导手工操作或使用半自动工具清除操作可以引导手工操作或使用半自动工具.手工手工:为手工清除选择几何体然后使用虚操作为手工清除选择几何体然后使用虚操作.半

13、自动半自动:利用专门的清除工具去自动为清除找到几何体问题，利用专门的清除工具去自动为清除找到几何体问题，然后使用推荐的实然后使用推荐的实/虚操作虚操作.虚几何体虚几何体 虚几何体是虚几何体是“覆盖覆盖”的几何体，定义是基于的几何体，定义是基于下面的下面的“主主”体，它有可能是实的或虚的体，它有可能是实的或虚的.虚几何体的命名和着色和实体不同虚几何体的命名和着色和实体不同.v_vertex,v_edge,v_face和和v_volume.网格生成和边界条件对虚几何体无作用网格生成和边界条件对虚几何体无作用.虚几何体的操作可以用专门的虚几何体选项虚几何体的操作可以用专门的虚几何体选项面板或一个几何

14、体面板上的虚几何体选项面板或一个几何体面板上的虚几何体选项.完成一个虚几何体操作，任何和它相连接的完成一个虚几何体操作，任何和它相连接的高级高级/低级的几何体变为虚的，并且主体在低级的几何体变为虚的，并且主体在视图中便隐藏了视图中便隐藏了.主体可以重新找回，通过删除虚几何体产生主体可以重新找回，通过删除虚几何体产生的结果并取消选定低级几何体选项的结果并取消选定低级几何体选项.Virtual Face after Merging Three Non-Coplanar Faces虚几何体操作虚几何体操作可用的虚操作有可用的虚操作有:合并合并:用一个虚实体替换两个连接实体（边用一个虚实体替换两个连接

15、实体（边/面面/体）体）.分离分离:分割一个独立体（边分割一个独立体（边/面面/体）为两个或更多连接的虚实体体）为两个或更多连接的虚实体.连接连接:连接两个独立的不连接的实体（点连接两个独立的不连接的实体（点/边边/面）为一个独立的虚实面）为一个独立的虚实体体压缩压缩:分裂一个面并合并由于此操作导致的两个相邻的面分裂一个面并合并由于此操作导致的两个相邻的面.简化平面简化平面:移出摇摆边移出摇摆边.转换转换:通过在网格上取样点把虚平面转换为实平面通过在网格上取样点把虚平面转换为实平面.虚面的边界条件连接虚面的边界条件连接:在边界上利用位置选择来连接两个非共面的面在边界上利用位置选择来连接两个非共

16、面的面.连接面（缝合面）连接面（缝合面）:创建虚实体通过连接一组平面创建虚实体通过连接一组平面.边连接边连接(虚虚)边连接边连接 也可以用点和面也可以用点和面虚的虚的(强制的强制的)选择两根你想连接的边选择两根你想连接的边虚的虚的(公差公差)每条选中的边在公差范围内将会连每条选中的边在公差范围内将会连接上接上10%的短边推荐使用的短边推荐使用(默认默认)最短边将显示通过单击加亮最短边最短边将显示通过单击加亮最短边按钮按钮连接边的形状是以所选择的边内插连接边的形状是以所选择的边内插值替换的值替换的“平均平均”.保存第一个点的位置有用于点连保存第一个点的位置有用于点连接接.边边/面面 合并合并虚边

17、虚边/面合并选项虚面合并选项虚(强制的强制的)从所有的边从所有的边/面创建一个单独的边面创建一个单独的边/面面虚虚(规定公差规定公差)合并所有比最常边短的边合并所有比最常边短的边合并所有所有实体中的实体角大于合并所有所有实体中的实体角大于Min.Angle的实体的实体 没有输入将只会合并所有的点到两条边上没有输入将只会合并所有的点到两条边上Max.edge=Min.angle=135面合并边合并两个面一个虚面一个虚面虚分离虚分离边边,面面 和体能被分离通过运用其它和体能被分离通过运用其它虚实体虚实体.选项是选项是:面面(虚虚)边边(虚虚)点点(虚虚)位置位置(虚虚)定点位置在分离后可以调整定点

18、位置在分离后可以调整局限局限(对于面分离和体分离对于面分离和体分离)分离无效的，突出的，摇摆的面分离无效的，突出的，摇摆的面会创建错误的几何体会创建错误的几何体选择顺序不重要选择顺序不重要第一个位置和最后一个位置必须第一个位置和最后一个位置必须在它的边界上在它的边界上面分离一个面(实或虚)两个虚面体分离体分离(虚的虚的 和带小面的和带小面的)体可以分离为体可以分离为体体(实实)面面(实实)或面或面(虚虚)面上所有的边连接在体上面上所有的边连接在体上位置位置(虚虚)虚面 分离一个体 连接体Adjust split by sliding the virtual vertices(In Vertex

19、 Operations menu):注意：这个也可以在网格生成后完成.2 个虚体依次选择边上的位置，去定义分离面:1234完成虚体的分离:边界定义和虚面联合边界定义和虚面联合联合面的虚操作能处理面与面之间重叠的缝联合面的虚操作能处理面与面之间重叠的缝隙隙 .最终形状的重要位置必须由用户来确定最终形状的重要位置必须由用户来确定.公差选项公差选项局限局限选择边界点的顺序很重要选择边界点的顺序很重要.比网格大的隙缝可能在生成网格时会产生麻烦比网格大的隙缝可能在生成网格时会产生麻烦不能处理重叠距离大的面不能处理重叠距离大的面ABFECD选择 6个点(A 到 F)重要:C和 E 一定要在原上以获得正确的

20、形状例:连接正方形面 在 z=0 和 圆面在 z=0.05.虚几何操作虚几何操作实体和非实体的相互转换实体和非实体的相互转换应用于点，边，面，和应用于点，边，面，和GAMBIT 默认取样控制默认取样控制 Geometry.Edge.VIRTUAL_NUM_SAMPLING_POINTS体变换要求所有低级体变换要求所有低级 topologies 能被转换能被转换Topology和任何存在的网格被保存下来和任何存在的网格被保存下来.面简化面简化从面上移出摇摆边和硬点从面上移出摇摆边和硬点.结果是虚平面结果是虚平面有摇摆线的面也可以分离有摇摆线的面也可以分离.Dangling edges面的联合，合

21、并，和连接的比面的联合，合并，和连接的比较较联合联合(实实)面之间必须有相匹配的切线面之间必须有相匹配的切线.联合联合(虚虚)隙缝和重叠都是允许的隙缝和重叠都是允许的.联合命令没有边联合命令没有边.合并合并对实几何体或虚几何体操作对实几何体或虚几何体操作.结果总是虚的结果总是虚的.面必须共享一条边但是它们之间不需面必须共享一条边但是它们之间不需要相切要相切连接连接对实几何体或虚几何体操作对实几何体或虚几何体操作.结果不是虚就是实结果不是虚就是实用一个独立实体代替所选择的实体用一个独立实体代替所选择的实体.合并实联合连接公差半自动清除工具半自动清除工具清除模型所包含大量的面会很冗繁清除模型所包含

22、大量的面会很冗繁.清除工具能办自动地进行这个过程通清除工具能办自动地进行这个过程通过利用虚操作和实操作过利用虚操作和实操作:找到问题区域找到问题区域修补建议修补建议更多的信息在半自动清除的文档中更多的信息在半自动清除的文档中.对对 CAD 几何体的作用几何体的作用:程序程序1.输入输入 CAD 几何体几何体.首选的是其自带的形式，其次是标准形式首选的是其自带的形式，其次是标准形式.STEP 通常比通常比 IGES好好.在在CAD准备模型能光滑清除程序准备模型能光滑清除程序.见附录见附录CAD 向导不同封装的互用性向导不同封装的互用性.打开公差造型打开公差造型.2.删除所有多余的实体删除所有多余

23、的实体.3.检查输入实体的有效性检查输入实体的有效性.4.矫正有缺陷的几何体矫正有缺陷的几何体(光滑光滑/复原复原/或重构或重构).5.检查色码的连通性检查色码的连通性帮助区别连接和非连接的实体的区别帮助区别连接和非连接的实体的区别.白和桔红色代表非连接实体白和桔红色代表非连接实体.对对 CAD 几何体的作用几何体的作用:程序程序6.连接几何体连接几何体(手工或半自动清除手工或半自动清除)实实/虚点，边，和面的连接基于增加的连接公差虚点，边，和面的连接基于增加的连接公差T-型连接选项型连接选项.对于超过公差的利用强制连接操作对于超过公差的利用强制连接操作7.不能辨认的不能辨认的/简化几何体（简

24、化几何体（手工和手工和/或半自动清除或半自动清除)合并相邻的边和面合并相邻的边和面.合并大角度面合并大角度面.移出应边界移出应边界.为了更好的网格删除尖角为了更好的网格删除尖角.8.创建附加的几何体创建附加的几何体(如果有必要如果有必要)并形成体并形成体.用虚几何体把实体和虚几何体联系起来用虚几何体把实体和虚几何体联系起来.在在 3D造型中造型中,用面缝合命令创建虚体用面缝合命令创建虚体.9.用虚分离操作分解体用虚分离操作分解体(如果有必要如果有必要).10.产生网格产生网格附录附录CATIA的普通向导的普通向导无论哪里，在模型创建时都有可能用到基础的几何题和简单体无论哪里，在模型创建时都有可

25、能用到基础的几何题和简单体.大的萃取面可能会被分成小表面应用大的萃取面可能会被分成小表面应用.如果一个或多个体在如果一个或多个体在CATIA中共享相同的面中共享相同的面,在输入在输入GAMBIT中中时将会有多个面在共享面上时将会有多个面在共享面上.隐藏草绘图隐藏草绘图,萃取边和边界信息在从萃取边和边界信息在从 CATIA 中输入文件到中输入文件到GAMBIT;否则否则otherwise,这些实体将会以边出现在这些实体将会以边出现在GAMBIT中中.为了装配有效为了装配有效,所有的文件都应该在相同的路径下所有的文件都应该在相同的路径下.使用可用的工具会使在使用可用的工具会使在CATIA中中,有效

26、的几何体优先输出有效的几何体优先输出.如果使用如果使用STEP,为后面的环形测试输入数据可靠时为后面的环形测试输入数据可靠时,STEP 文件中文件中固体模型数据能在固体模型数据能在CATIA中重新创建中重新创建Pro/Engineer的普通向导的普通向导为数据跟好地进行交换为数据跟好地进行交换,推荐在推荐在Pro/E建模，并从开始就使用绝对建模，并从开始就使用绝对精确的数据精确的数据.设置设置 enable_absolute_accuracy yes需要包含构造文件需要包含构造文件 config.pro.删除所有的非参考几何题和外部参考体删除所有的非参考几何题和外部参考体.不要使用任何没激活的

27、结不要使用任何没激活的结构几何体构几何体(激活所有层激活所有层).为了装配有效，所有的文件都应该在相同的路径下为了装配有效，所有的文件都应该在相同的路径下.一个装配件的元件的名字不能超过一个装配件的元件的名字不能超过16各字符各字符.输出之前输出之前,利用利用 InfoGeom/Check 去检查设计问题去检查设计问题.Indicated features 指出的特征很可能在目标系统中导致问题、指出的特征很可能在目标系统中导致问题、.如果使用媒介形式，后面的环形测试输入数据可靠时，如果使用媒介形式，后面的环形测试输入数据可靠时，固体模型固体模型能在能在Pro/E中重新创建中重新创建Unigra

28、phics的普通向导的普通向导避免模型在实践过程中产生非参数的特征，它会减小压缩体，减避免模型在实践过程中产生非参数的特征，它会减小压缩体，减少易于修复有效的几何实体少易于修复有效的几何实体.无论在哪里，尽可能避免使用无论在哪里，尽可能避免使用blend特征在特征在Unigraphics中中.尽量避免在离使用用公差特征的模型尽量避免在离使用用公差特征的模型.利用利用 FileUtilitiesPart 操作选项删除任何空的组和不相关的目操作选项删除任何空的组和不相关的目标从元件文件中标从元件文件中.利用利用 InfoAnalysisExamine几何体命令去分析几何体并且确定几何体命令去分析几

29、何体并且确定错误的位置错误的位置.为了装配有效，所有的文件都应该在相同的路径下为了装配有效，所有的文件都应该在相同的路径下.如果使用媒介形式如果使用媒介形式.为后面的环形测试输入数据可靠时，为后面的环形测试输入数据可靠时，固体模固体模型能在型能在Unigraphics中重新创建中重新创建SolidWorks/SolidEdge的指导方的指导方针针在在SolidWorks/SolidEdge里利用严格的公差里利用严格的公差(接近于接近于 10-6).无论什么情况下模型创建都可能用到基础的几何体和简单体无论什么情况下模型创建都可能用到基础的几何体和简单体.使所有的几何体可见并可选使所有的几何体可见

30、并可选.从文件里移出不必要的几何体、层、从文件里移出不必要的几何体、层、注释注释.删除所有不相关的几何体和外部参考体删除所有不相关的几何体和外部参考体.不要使用任何禁止使用的不要使用任何禁止使用的几何体（激活所有层）几何体（激活所有层）.固体固体 models 应该首选应该首选 wireframe.为了装配有效，所有的文件都应该在相同的路径下为了装配有效，所有的文件都应该在相同的路径下.使用可用的工具会使在使用可用的工具会使在SolidWorks/SolidEdge中中,有效的几何体优有效的几何体优先输出先输出.如果使用媒介形式如果使用媒介形式.为后面的环形测试输入数据可靠时，为后面的环形测试输入数据可靠时，固体模固体模型能在型能在SolidWorks/SolidEdge中重新创建中重新创建