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CAE快速建模工具:Easy2Sim功能特色

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   文 | 杨军永

配图 | 来自Easy2Sim工具应用项目


1高效几何清理功能


CAD和CAE采用两种不同的建模方式,理想情况下,CAE分析所需的几何模型与CAD设计几何模型在外形上应当完全一致,但是,由于网格生成算法对几何形状的规范性有一定要求,对于形状较为复杂的产品,往往很难甚至无法得到具有较高质量的网格,即便能够生成满足质量要求的网格,其规模也会十分庞大,导致无法求解或求解时间过长。因此,为了得到适合分析的网格模型,一般需要对设计几何模型进行简化。几何简化可以有效降低模型的复杂度,使得生成的网格在满足质量要求的前提下规模尽可能地小。


Easy2Sim分别在CAD软件和CAE软件中布置几何清理插件,通过特征识别技术,自动化和半自动化的快速完成几何清理功能。


2细节特征抑制功能


复杂模型中往往包含大量细节区域,比如小孔、圆角、倒角、焊缝坡口、凸台、凹槽等,这些区域会导致尺寸过小、形状不规则的网格单元出现,进而影响网格的质量和规模。而很多情况下,这些区域对分析结果的贡献很小,分析时可以通过移除这些细节对模型进行简化。


Easy2Sim通过在CAD软件和CAE软件中布置几何清理插件,采用特征识别技术,可自动识别指定尺寸下的小孔、圆角、倒角、焊缝坡口、凸台、凹槽等特征,并对识别出的特征进行列表展示和高亮显示,并自动或半自动批量清理需要抑制的特征。

由于,CAD和CAE采用两种不同的建模思路,CAD几何模型为生产制造服务,其包含的几何边界元素(如顶点、线、面)需要尽可能详尽;而CAE几何模型用于进行网格离散,而过多的几何边界元素会增加网格划分时的边界拓扑约束,不但会增加网格数量,也容易产生畸形网格,对求解效率和精度都会产生影响。


Easy2Sim可以识别冗余的几何边界元素,并进行列表和高亮显示,通过筛选自动批量进行几何边界元素抑制。


同时,Easy2Sim软件进行细节特征清理是通过“抑制”或“隐含”功能来实现的,并且软件会记录几何清理的所有过程并进行备份处理,抑制后的特征可根据需求自由回复原状。


3模型降维功能


在CAE工程分析中,薄板和梁杆结构可以分别用二维的面和一维的线取代三维实体进行分析,从而大大降低网格模型的规模,提高分析效率。


Easy2Sim通过特征识别技术,识别出可以进行板壳单元建模的区域并进行列表和高亮显示,批量进行自动抽取中面处理,并拾取薄板结构的厚度属性,将厚度属性自动赋值给中面模型。Easy2Sim也可以手工选择固定特征模型的内表面或外表面并对其进行偏移作为中面进行建模,并将偏置产生的中面模型和所选特征模型的厚度关联起来,将厚度属性自动赋值给偏置产生的中面模型。



同时,Easy2Sim通过特征识别技术,可以识别出可以进行梁/杆结构建模的区域并进行列表和高亮显示,并可以通过选取参考边界线快速偏离生成线模型,偏离包括向截面形心偏离、向重心偏离及自由指定位移偏离等。并且,Easy2Sim可将生成的线模型和所选特征模型的截面属性关联起来,将将截面属性自动赋给偏置产生的线模型。


4模型装配功能


CAD设计模型之间的装配关系是通过标注相互间的连接关系(三维标注或二维图纸标注)等方式来表征的;而CAE网格模型中的装配关系必须通过节点共用、建立接触对、建立连接单元等方式来实现,其中,连接单元包括焊缝/焊点连接、螺栓连接、RBE单元连接等。


Easy2sim通过自动或半自动化方式识别出装配模型之间的连接关系,并自动化或半自动化完成模型之间的装配连接。


(1)     共节点连接


对于需要采用节点共用方式实现连接的模型,Easy2sim可基于模型之间的位置关系,自动识别出模型之间的装配关系,并自动完成模型的共节点连接。

(2)     焊缝连接

对于采用焊缝连接的装配模型,Easy2sim软件在CAD或CAE软件中设置了定义焊缝的插件,在CAD或CAE软件中可通过手工点选的方式创建不同类型的焊缝,并根据创建焊缝信息,在装配模型中自动创建出不同类型的网格模型。



(3)     螺栓连接

对于采用螺栓连接的装配模型,Easy2Sim软件在CAD或CAE软件中设置了定义螺栓连接的插件,在CAD或CAE软件中通过手工点选的方式选择欲创建连接单元的螺栓,并指定螺栓建模方式(如梁单元、杆单元、RBE单元等)和预紧力要求,则软件会自动根据该螺栓的位置装配关系,找出与螺栓匹配的模型及螺栓安装孔,并自动创立相应的螺栓连接单元。




(4)     其它连接关系

Easy2Sim软件也可以自动化或半自动化的创建其它连接单元,比如RBE2、RBE3、接触对等。Easy2Sim也具有良好的扩展功能,可根据客户需要定制开发出求解器能识别的其它连接方式,并将繁琐的手工操作变成自动化和半自动化处理,提高建模效率。


5其它几何清理功能


Easy2Sim软件几何清理功能是通过对通用CAD软件和CAE软件二次开发实现,具有良好的扩展功能,可根据客户需要定制开发其它方面几何清理功能,将手工操作进行自动化和半自动化处理,提高建模效率。



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来源:安怀信正向设计研发港
二次开发通用试验
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首次发布时间:2022-11-17
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