創(chuàng)建和編輯實(shí)體幾何

在 HyperMesh 有限元前處理環(huán)境中，有許多操作是針對“實(shí)體幾何”的，例如創(chuàng)建六面體網(wǎng)格。在創(chuàng)建實(shí)體網(wǎng)格的工作中，我們既可以使用閉合曲面創(chuàng)建實(shí)體網(wǎng)格，也可以使用完整的實(shí)體幾何創(chuàng)建實(shí)體網(wǎng)格。與閉合曲面相比，使用實(shí)體幾何作為操作對象更具優(yōu)勢：創(chuàng)建網(wǎng)格時僅需選擇該實(shí)體對象并指定掃略源面和目標(biāo)面即可，在兩個實(shí)體幾何的連接處，幾何連續(xù)性將保證得到的網(wǎng)格是連續(xù)的。

在這一節(jié)，我們將討論：

? 什么是實(shí)體幾何？

? 什么是實(shí)體幾何拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)？

? 在 HyperMesh 中，實(shí)體幾何拓?fù)涫侨绾物@示的？

實(shí)體是一種三維幾何對象。在 HyperMesh 中，還包含以下幾種幾何對象：

? Point：點(diǎn)(零維幾何)，定義一個點(diǎn)需要坐標(biāo)。

? Line：線(一維幾何)，有限長度，分為直線段和曲線段。

? Surface：曲面(二維幾何)，一個曲面有有限的面積。

? Solid：實(shí)體(三維幾何)。

HyperMesh 與 CAD 軟件的實(shí)體幾何接口

在 HyperMesh 中，對“Solid”的定義為：由一組封閉曲面構(gòu)成的三維幾何實(shí)體。該定義方式與絕大多數(shù) CAD 軟件相同。HyperMesh 提供最廣泛的 CAD 接口，并支持用戶自定義接口，從而與三維建模軟件無縫集成，保證模型快速準(zhǔn)確的導(dǎo)入 HyperMesh 環(huán)境中。

如果用戶選擇通過 Geometry Import 導(dǎo)入幾何模型，則可以通過以下兩種方式：

? 通過下拉式菜單 – File > Import > Geometry。

? Toolbar > > Geometry 導(dǎo)入幾何文件。

如果待導(dǎo)入的幾何文件包含實(shí)體模型數(shù)據(jù)，那么 HyperMesh 也會將實(shí)體模型的信息導(dǎo)入到當(dāng)前作業(yè)中。

HyperMesh 還可以通過以下幾種方式，創(chuàng)建實(shí)體幾何：

? Bounding Surfs –通過一組封閉的曲面構(gòu)建實(shí)體。

? Drag – 以某一截面形狀為基礎(chǔ)，通過拉伸的方式構(gòu)建實(shí)體。

? Spin – 以某一截面形狀為基礎(chǔ)，通過旋轉(zhuǎn)的方式構(gòu)建實(shí)體。

另外，通過 Primitives panel ，也可以創(chuàng)建一些簡單的實(shí)體幾何：

? 立方體/普通六面體

? 圓柱/圓錐

? 球體

圖 4-1 HyperMesh 創(chuàng)建的基本幾何體

下面的列表給出了在 HyperMesh 中常用的幾何編輯工具及其位置：

? Surfaces panel 曲面編輯面板。

? 提供了創(chuàng)建曲面的各類基本方法 。

? 可以用于切分實(shí)體幾何。

? 參與構(gòu)成實(shí)體的曲面的邊界必須與實(shí)體的其他曲面的邊界處于同一封閉曲面組。

? Solid Edit panel 實(shí)體編輯面板。

? Trim with… – 通過以下方式將一個實(shí)體切分為兩個或更多的實(shí)體。

o Nodes

o Lines

o Planes

o Surfaces

? Merge – 將兩個或更多的實(shí)體合并為一個實(shí)體。

? Detach – 將相連接的實(shí)體分離。

? Boolean – 布爾操作。

o Union (Solid A + Solid B) 實(shí)體合并。

o Intersection (Solid A x Solid B) 保留相交位置實(shí)體。

o Removal (Solid A – Solid B) 從實(shí)體 A 中去除實(shí)體 B。

o Cut (Cut Solid A with Solid B) 使用實(shí)體 B 切割實(shí)體 A。

實(shí)體拓?fù)?/strong>

拓?fù)?#xff08;Topology）描述了實(shí)體幾何間的連接關(guān)系。這種連接關(guān)系將被映射到剖分完畢的有限元網(wǎng)格上。與 2D 拓?fù)漕愃?#xff0c;在 HyperMesh 前處理環(huán)境中，3D 拓?fù)湟灿衅洫?dú)有的顯示方式，如圖 4-2 所示：

圖 4-2 實(shí)體幾何拓?fù)錉顟B(tài)

3D 拓?fù)涞娘@示方式由 Visualization Browser 進(jìn)行控制，如下圖所示：

圖 4-3 拓?fù)滹@示圖例

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