БГТУ ВОЕНМЕХ. Цифровизация высокотехнологичных отраслей. Упражнение 5.1 Создание сетки

Выполнено Упражнение 5.1 Создание сетки

Цели

Цель этого упражнения научиться использовать ряд методов для того, чтобы генерировать сетку для сборки. Будем работать с половиной сборки, т.к. она обладает симметрией. Номера деталей, показанные ниже, будут использоваться для ссылки на последующих слайдах.

Схематика проекта

1. Начав новый проект Workbench, в главном меню окна выберите “Restore Archive ... “ и укажите файл “Meshing.wbpz” и нажмите Open.

2. Когда программа предложит, выберите “Save” и сохраните проект под предложенным именем в той же директории, что и файл архива.

3. Двойной клик ЛВК по “Model” чтобы запустить Mechanical.

Генерация сетки 

Сгенерируйте сетку с настройками по умолчанию: ПКМ по Mesh > Generate Mesh Потратьте несколько минут, чтобы просмотреть результаты. По умолчанию ANSYS Mechanical будет генерировать тетраэдрическую сетку для тел, которые могут быть разбиты протяжкой (детали 4 и 5) и тетраэдрическую с учетом топологии подлежащей геометрии в остальных случаях.

Мы будем выбирать наиболее эффективный и/или наиболее удобный метод для каждой детали. Деталь 1 имеет много очень небольших поверхностей. Мы будем использовать алгоритм «patch-independent tetrahedrons algorithm», чтобы получить эффективное распределение узлов на этих небольших поверхностях.

4. Выберите режим выбора тел (Body selection).

5. Выберите ветку Mesh.

6. Выберите деталь 1, затем ПКМ> Insert > Method.

7. Измените Method на “Tetrahedrons”.

8. Измените Algorithm на "Patch Independent”.

9. Установите "Min Size Limit" равным 5 мм.

10. Выберите деталь 1, затем ПКМ> Generate Mesh On Selected Bodies.

Часть 2 получена протяжкой (выдавливанием или вращением). Мы можем создать сетку также протяжкой, протягивая сеточный шаблон вдоль направления, указанного красными стрелками.

11. Выберите любое тело детали 2, затем ПКМ> Insert > Method.

12. Измените Method на "Sweep".

13. Измените Src/Trg Selection на "Manual Source and Target". В графическом выберите поверхности source и target.

14. Установите " Sweep Num Divs” равным 10.

15. Повторите операции 11-14 для трех других тел детали.

16. Выберите 4 тела детали 2 и ПКМ> Generate Mesh On Selected Bodies.

Деталь 3 не имеет существенных сложностей, поэтому мы разобьем ее с использованием метода «the patch-conforming tetrahedrons».

17. Выберите деталь 3 > ПКМ > insert > method.

18. Измените method на " Tetrahedrons"

19. Измените algorithm на «Patch Conforming.”

20. Выберите часть 3, затем ПКМ> Insert > Sizing.

21. Установите "Element Size" равным 8 мм.

22. Выберите деталь 3, затем ПКМ> Generate Mesh On Selected Bodies.

Детали 4 и 5 очень простые. Мы будем использовать метод «sweep» для генерации сетки протяжкой в направлении красной стрелки.

23. Выберите деталь 4, затем ПКМ> Insert > Method.

24. Изменение Method на " Sweep ".

25. Изменение Src/Trg Selection на " Manual Source and Target". Выберите в графическом окне, поверхности source и target.

26. Установите “Sweep Num Divs” равным 25.

27. Повторите шаги с 23 по 26 для детали 5.

28. Переключитесь в режим выбора поверхностей.

29. Выберите поверхность source деталей 4 и 5, а затем ПКМ > Insert > Sizing.

30. Установите "Element Size" равным 8 мм.

31. Выберите детали 4 и 5, а затем ПКМ> Generate Mesh On Selected Bodies.

Деталь 6 может быть разбита протяжкой несколькими способами. Также, эта деталь может быть разрезана в DesignModeler или SpaceClaim перед импортом в Mechanical, чтобы сгенерировать сетку методом «Hex Dominant».

32. Выберите режим выбора тел (Body selection).

33. Выберите деталь 6, затем ПКМ> Insert > Method.

34. Измените Method на “Hex Dominant”.

35. Выберите деталь 6, затем ПКМ> Insert > Sizing.

36. Установите «element size» равным 8 мм. 

37. Выберите деталь 6, затем ПКМ> Generate Mesh On Selected Bodies.

Теперь вы можете просмотреть всю сетку.

Вы можете проверить статистику сетки: число узлов и элементов, метрики качества.

38. Выберите ветку Mesh.

39. В окне деталей, раскройте ветку «Statistics», проверьте число узлов и элементов.

40. Измените поел Mesh Metric на Element Quality и проверьте качество сетки.

Теперь вы можете улучшить сетку локально с помощью локальных инструментов сетки.

41. Переключитесь на выбор поверхностей.

42. Мы можем создать размеченную сетку на некоторых поверхностях для улучшения ее качества. Выберите 6 поверхностей, показанных справа, затем ПКМ > Insert > Face Meshing.

43. Сгенерируйте сетку на этой детали.

Мы можем улучшить сетку с помощью инструмента «inflation».

44. Выберите ветку Mesh, затем ПКМ > Insert > Inflation.

45. Выберите деталь 1.

46. В поле Boundary, выделите 2 поверхности показанные справа. Установите опции генерации поверхностного слоя: «Inflation Option» = Total Thickness, «Number of Layers» = 5, «Growth Rate» = 1, «Maximum Thickness» = 8 mm.

47. Сгенерируйте сетку на этой детали, просмотрите результат.