SIEMENS NX – Въведение в Advanced Simulation

Препис

1 Условия за омрежване Цели: Създаване на 3D tetrahedral или swept мрежа Създаване на 2D free или mapped мрежа Задаване на общата големина на елемента Задаване на големината на повърхността от мрежата Задаване на гъстотата на елементите от избраната мрежа или лица Създаване на 3D tetrahedral мрежа 1. В Advanced Simulation toolbar се избира, за да създадаем 3D tetrahedral мрежа 2. Избира се тялото за омрежване 3. Избира се типа елементи 4. Уточнява се предназначението на mesh collector 5. Уточнява се големината на елемента Стр. 1 от 37

2 6. За да се уточнят малките толерантности на детайла и свойствата на вдлъбнатините се избира Mesh options Създаване на 3D swept мрежа 1. Избиране на 3D swept мрежа 2. Избиране на тялото за омрежване като всяко лице в това тяло трябва да има четири ръба и тялото може да съдържа дупка. 3. Избиране на типа на елемента 4. Уточнява се предназначението на mesh collector 5. Уточнява се големината на елемента Стр. 2 от 37

3 Създаване на 2D free мрежа 1. Избиране на 2D Mesh 2. Избиране на средната повърхност или на лицата за омрежване 3. Избиране на типа на елемента 4. Избиране на алгоритъма за омрежване, който ще се използва 5. Уточнява се предназначението на mesh collector 6. Уточнява се големината на елемента 7. За да се уточнят малките толерантности на детайла и свойствата на вдлъбнатините се избира Mesh options Стр. 3 от 37

4 Създаване на 2D mapped мрежа 1. Избиране на 2D Mapped Mesh 2. Избиране на типа на елемента 3. Уточнява се предназначението на mesh collector 4. Избират се лицата за омрежване 5. Уточнява се големината на елемента Стр. 4 от 37

5 6. Предварително преглеждане на mapped мрежата 7. Ако е нужно се променя дефинирането на ъглите 8. Ако е необходимо се променя разпределението на елементите върху избраните ръбове Общата големина на елемента и автоматично задаване на големината на елемента Използва се общата големина на елемента Overall Element Size, за да се контролира дължината на елементите, както в free така и в mapped мрежата. Използва се Auto Element Size, за да се оцени дължината на елемента базирана на предварително избран модел 1. Омрежване с Overall Element Size Стр. 5 от 37

6 2. Омрежване с, за да се модифицира общия елемент Промяна на големината на елементите на мрежата Използва се Surface Mesh Size Variation,за да се контролира как софтуера променя дължината на триъгълните елементи в зависимост от кривината на повърхността. Въпреки че Overall Element Size дава възможност за определяне на дължината на един елемент за цялата мрежа, то може да се използва и Surface Mesh Size Variation, за да се промени дължината в определени области от кривината на повърхността. Това позволява подобряване на мрежата в такива специфични извити части като се създадат по-малки или по-големи елементи в тези области. 1. Омрежване са с Overall Element Size 2. Омрежване с Surface Mesh Size Variation Стр. 6 от 37

7 Преход в мрежата Използва се Mesh Transition, за да се осъществи прехода на размерите на елементите малко по-малко от местните към общите големини на елементите. За да се осъществи прехода софтуера малко по-малко увеличава големината на елементите, така че да се достигне до големината на общозададените елементи. Когато се деаактивира Mesh Transition тогава софтуера не създава никакъв преход от едните към другите елементи. Стр. 7 от 37

8 Free mapped мрежа Използва се възможността Attempt Mapping от диалоговия прозорец на 2D Mesh, за да се създаде mapped мрежа в контекста на free мрежа. Софтуерът се опитва да създаде mapped мрежа във всички четиристранни повърхности както и във всеки цилиндър. Free mapped мрежите дават свободата на free мрежите като предлагат структурираността на mapped изглед. 1. Free мрежа от четиристенни елементи 2. Free mapped мрежа от четиристенни елементи Контрол на мрежата Използва се Mesh Control mapped мрежи. за създаването на плътности на ръб или лице за free и Тези плътности дават възможност за контрол на разпределението на елементите върху ръб или лице. Видове контрол на мрежа: се показват като символи върху модела. Може да се контролира тази поява на символи чрез Customer Defaults се описват в Simulation Navigator, когато създаваме плътността на ръб или лице Стр. 8 от 37

9 Контрол върху гъстотата на мрежата Number on Edge определя броя на елементите, които се създават върху ръба Size on Edge показва приблизителната големина на елемента от избрания ръб. Може да се използва Location, за да се избере област от ръба, където да се определи размера на елемента. Size on Face показва приблизителната големина на елемента от избраното лице. 1. Size on Face дава разпределението на възлите 2. Size on Face гъстота с големина на елемента от 1mm Стр. 9 от 37

10 Цели: Колектори на изчислителни мрежи Създаване на колектори на изчислителни мрежи Определяне на физическите свойства към един колектор Определяне на материала от таблицата за физическите свойства Колектор на изчислителна мрежа Той съдържа множество от мрежи, които споделят едни и същи материал, физически свойства. Когато една мрежа се отнесе към даден колетор, то тя унаследява неговите свойства. За да се създаде мрежа с конкретни свойства, то тя се отнася към съответния колектор, който съдържа тези свойства. Използва се Simulation Navigator, за да се видят и променят колекторите. Те са групирани като 0D,1D,2D,3D. Стр. 10 от 37

11 Употреба на колектори Колекторите на изчислителни мрежи: Създават логично групиране на мрежите и улесняват създаването на модела Позволяват показването на специфични части от модела след като може да се контролира визуализирането на мрежата чрез колетора Позволяват да се променят материала, физичните свойства за всички мрежи, които са отнесени към този колектор Стр. 11 от 37

12 Създаване на колектор За да се създаде колектор се прави едно от следните неща: Преди да се създаде мрежа се създава колектор като се задават неговите свойства. Когато се създава мрежата се избира създадения колектор като предназначен колектор. Когато се създава мрежата се създава и колектора с неговите свойства и завършената мрежа е отнесена към този колектор. Когато се създава мрежата може да се отнесе автоматично към нов колектор. След това могат да се назначат свойствата на този колектор. Създаване на празен колектор 1. Избиране на Mesh Collector 2. Избиране на елемента и типа на колектора 3. Назначават се физичните свойства на мрежата. Може да се използва съществуващо физично свойство в таблицата или е нужно да се генерира ново. 4. Въвежда се име на новия колектор. Колекторът при това положение е на разположение като предназначен колектор за мрежи от същия тип на елемента и типа колектор. Стр. 12 от 37

13 Създаване на колектор, докато се омрежва модела 1. Избира се инструмента за създаване на мрежа 2. Избира се геометрията за омрежване 3. Определя се предназначения колектор по един от долу посочените начини: Изтрива се отметката на Automatic Mode и се избира New Collector. Определят се физичните свойства и материала в колектора. Избира се Automatic Mode, за да се създаде новия колектор. Той използва автоматично зададените физични свойства и унаследява вида на мaтериала от геометрията. 4. Дефинират се останалите условия на омрежването. Стр. 13 от 37

14 Въвеждане на колектор Ако се използва Automatic Mode за създаването на един колектор трябва да се променят автоматично зададените физични свойства и материала. 1. Във Simulation Navigator с десен клавиш върху колектора се избира Edit 2. Избира се Modify Selected 3. Променят се автоматично зададените физични свойства и материала. Стр. 14 от 37

15 Отменяне на колектора В симулационния файл могат да се отменят физичните свойства определени в колектора в FEM файла. Ако има множество симулационни файлове отменянето на даден колектор ще покаже как различните физични свойства влияят върху резултата от решението. За да се създаде едно отменяне на колектора: 1. В Simulation Navigator десен клавиш върху колектора и се избира Edit Attribute Overrides 2. Определят се физичните свойства по един от следните два начина: Избира се различно физично свойство от автоматично избраното Избира се Create Physical, за да се създаде ново физично свойство Ключ символа показва че не може да се добави ново физично свойство. В симулационния файл не може да се въведе физично свойство, което е създадено в FEM файла. Стр. 15 от 37

16 Таблици с физичните свойства Тези таблици: Съхраняват данните за физичните свойства на елементите. Физичните свойства описват физичните качества и характеристики на елемента като дебелина например. Зависят от вида на модула за пресмятане, който се използва Имат материали определени за тях са определени в колектора. Изчислителната мрежа отнесена към даден колектор унаследява неговите свойства. Стр. 16 от 37

17 Създаване на таблица за физично свойство Таблицата се създава по един от следните начини: Създава се таблицата за физично свойство, докато се създава или въвежда колектора Създава се таблицата за физично свойство като се използва Physical Properties Table Manager. После се отнася тази таблица към колектора. Стр. 17 от 37

18 Създаване на физични свойства, докато се създава колектора 1. В Mesh Collector се избира Create Physical 2. Дефинират се стойностите в таблицата за физичното свойство.тези стойности зависят от типа модул за пресмятане. Стр. 18 от 37

19 Създаване на физични свойства като се използва инструмента Physical Properties 1. Избира се Physical Properties 2. Избира се вида на таблицата за физично свойство 3. Избира се Create 4. Въвеждат се стойностите в таблицата на физичното свойство Свойства на материала Всички мрежи трябва да бъдат отнесени към дадени материали. Инструмента Materials техните свойства. дава възможност да се изберат или създадат материали и Стр. 19 от 37

20 В модела може по два начина да се зададе материала: Определяне на материала в таблицата за физично свойство в колектора Определяне на материала към part. Когато се създава фиюзичното свойство може да се сложи материала в Inherited Отнасяне на материала към таблицата на физичното свойство 1. Създаване на таблицата на физичното свойство 2. В тази таблица може да се избере материала по един от следните два начина: Избира се съществуващ вид материал от Material листата Избира се Material Properties и се избира един материал Стр. 20 от 37

21 Отнасяне на съществуващ материал към Part 1. Прави се part файла активен 2. Избира се Material Properties 3. В Material се избира Library 4. В Search Criteria се избира OK 5. Избира се вида на материла и се потвърждава с OK 6. Заедно с избрания материал се избира и модела. Така материала се отнася към Part. Стр. 21 от 37

22 Свойства на Mesh Collector Display Използва се Mesh Collector Display, за да се дефинират характерните свойства на колектора на изчислителната мрежа. Всяка мрежа, която се отнесе към този колектор унаследява тези негови характерни свойства. За да се определят специфични характерни свойства на колектора в FEM файла:в Simulation Navigator десен клавиш върху колектора и се избира Mesh Collector Display Properties 1. Мрежа 1 2. Мрежа 2. Двете мрежи са групирани в един и същи колектор. Зеленият цвят на мрежата показва че са създадени с колектор, а не са индивидуални мрежи. Стр. 22 от 37

23 Стр. 23 от 37

24 Цели: Абстракция на геометрията Разбиране за разликата между абстракция на геометрията и идеализиране на геометрията Използване на абстракция на геометрията, за да се увеличи качеството на изчислителната мрежа. Абстракция на геометрията-преглед Използват се командите от Model Cleanup,за да се извършат операциите за абстракция на геометрията на модела. Абстракцията на геометрията спомага за отстраняването на последиците върху резултатите след омрежването вследствие на геометрията. Инструментите за абстракция на геометрията могат: Да увеличат качеството на мрежата като остраняват проблемните области в геометрията Създават граници, върху които се налагат товари и ограничения Стр. 24 от 37

25 Сравнение между абстракция на геометрията и идеализиране на геометрията Абстракция на геометрията: се извършва върху многоъгълна геометрия в FEM файла. Дава възможност да се отстранят последиците от геометрията, които могат да причинят нежелани резултати Идеализиране на геометрията: се извършва в идеализираният файл Дава възможност да се опростява геометрията чрез премахване на дадени детайли. Извършване на абстракцията на геометрията За да се извършва абстракция на геометрията върху многоъгълна геометрия в FEM файла е възможно: да се използват автоматичните абстракции, които предлага софуера при 2D и 3D омрежването да се използва Auto Heal Geometry за ръчно извършване на абстракцията да се използват ръчно командите от Model Cleanup По време на извършването на абстракцията софтуера премахва: къси ръбове тънки лица Стр. 25 от 37

26 силно притиснати области в геометрията Идентифициране на вдлъбнатина Като идентифицира вдлъбнатините преди омрежването, софтуера създава по-добра дискретна среда в мрежата върху тези области. За да идентифицира вдлъбнатини според даден критерий може да се използва Fillet Processing по един от двата начина: Mesh Options Auto Heal Geometry Софтуерът претърсва лицата, за да открие вдлъбнатини и да ги категоризира като вдлъбнати или изпъкнали: 1. вътрешен радиус на вдлъбнатина 2. външен радиус на вдлъбнатина Стр. 26 от 37

27 Разделяне на ръб Използва се Split edge за разделяне на ръб на два отделни ръба. Може да се радели ръба по следните начини: като се дефинират различни гранични условия в различните части на ръба като се контролира гъстотата на мрежата по ръба 1. ръбът се разделя преди омрежването 2. по-гъста мрежа по средата на ръба Стр. 27 от 37

28 Разделяне на лице Използва се Split Face Например, Split Face може да се използва за:, за да се раздели едно лице на две лица. добавяне на ръб с помощта на който се разделя лицето разделя се едно несиметрично лице на няколко по-малки, които могат да се омрежат по-успешно възстановяване на ръб, който е отстранен с Merge Face или Auto Heal Geometry, или с автоматичната абстракция по време на омрежването Стр. 28 от 37

29 Сливане на два ръба Изплозва се Merge Edge,за да се слеят два ръба в един като се оказва края на единия да бъде начало на другия. Merge Edge е полезен: когато се иска по-дълъг или продължителен ръб, който е по-важен за омрежване за комбинирането на ръбове, които са разделени преди това с Split edge Стр. 29 от 37

30 Сливане на две лица Изплозва се Merge Face за сливането на две лица, коитое нужно да имат общ ръб за целта. Merge Face е полезен: когато се иска създаване на по-голямо лице, което е важно да се омрежи за комбинирането на лица, които са разделени преди това с Split Face Стр. 30 от 37

31 Съчетаване на ръбове Използва се Match Edge за съчетаването на ръбове, които са избрани. Инструмента Match Edge се използва за поправяне на пукнатини или пролуки в модела. Може да се използва навсякъде в тела, където има свободни ръбове. Стр. 31 от 37

32 Огъване на ръб Използва се Collapse Edge за огъването на ръба от единия към другия край или на точно определена точка от този ръб. Collapse Edge дава възможност за: ръчно премахване на много малки ръбове като се деформират до точка огъване на ръб от полигон в една точка от него 1. много малък ръб 2. един ръб деформиран до единия му край след като се използва Collapse Edge Възстановяване на лица Използва се Face Repair около тялото. Може да се използва Face Repair за: за създаване на нови лица от свободни ръбове на полигон поправяне на лице с лошо качество, което не покрива добре геометрията създадена от софтуера създаване на лице за запълване на празнина в модела 1. Липсващо лице 2. Запълването на лицето след използването на Face Repair Стр. 32 от 37

33 Възстановяване на геометрия, върху която е направена абстракция Използва се Reset за да възстанови геометрията такава каквато е била преди извършването на абстракцията. Като се използва Reset е възможно: Премахва промените направени с Split Face и Match Edge Връща избраната геометрия към първоначалната и форма преди модифицирането и. Стр. 33 от 37

34 Цели: Техники при граничните условия Символа за промяна на граничното условие се появява Боравене с граничните условия като се използва Simulation Navigator Задават се FE-based или geometry-based граничните условия Дефиниране на големината и посоката за дадено гранично условие Използва се координатна система, за да се зададат граничните условия Разрешават се кофликтите между ограниченията Показването на граничните условия Товарите и ограниченията са показани графично. Може да се променят цвета, дебелината на линията и големината на символа за гранично условие. За да се нагласи символа на граничното условие: В Simulation Navigator десен клавиш върху граничното условие и се избира Style Използва се Customer Defaults за автоматично дефинирания начин, по който изглежда граничното условие Стр. 34 от 37

35 Управляване на граничните условия В Simulation Navigator е възможно да се: Въведат допълнения, които дефинират граничното условие Копира едно гранично условие от едно решение в друго Премахва гранично условие от решението Променя името на граничното условие Стр. 35 от 37

36 FE-based или geometry-based граничните условия Граничните условия могат да бъдат приложени към: Геометрия: ръбове, лица, върхове и точки FEM обекти: възли, елементи, лица елементи и ръбове елементи FE-based гранични условия са нужни за: Внасяне на мрежи, които не се препокриват с геометрията Области, които не са дефинирани в геометрията Места, където малки лица или ръбове са били премахнати по време на извършване на абстракция 1. Сила приложена към лице полигон 2. Ограничение за преместване приложено във възел Големина и посока на граничното условие Много гранични условия са дефинирани с големиена и посока. В зависимост от типа решение е възможно дефинирането на големината така: Стр. 36 от 37

37 Константа Поле, което се дефинира със зависимост от температурата, времето или повтаряемостта. Полето се описва с математически изрази или таблица от зависими променливи. Функция, която пресмята една стойност 1. Сила приложена по -Z направление 2. Сила приложена нормално на лицето полигон Стр. 37 от 37