STL格式转为通用几何格式很难？本文让你轻松搞定！

00 背景

    在多物理场耦合分析中，比如流固耦合（结构的变形导致流体流动的变化）、电磁结构耦合（结构的变化导致电场磁场的变化）等， 需要导出前一个分析的变形后几何用于下一个分析。

01 导读

    如何导出一个变形后的几何？本文详细讲解了多种技术方案。

02 几何模型

几何模型如下图所示。

03 材料模型

本文使用到的材料参数如下。

    线弹性。

04 网格划分

    网格如下图所示。

05 边界条件

一端固定，一端施加载荷。

06 仿真分析

    真实变形(1倍)。

07 导出变形后几何

07.1 方案一

    导出stl文件。

在SCDM中转换为实体，合并面。

实体转换后，有很多碎面和断线，很显然不够理想。

    有人可能觉得SCDM的面片选项卡下有功能可以解决以上的不足，但笔者尝试了一下，不太理想，可能是笔者水平所限。期待读者指正。

在SCDM中转换为实体，不合并面。

    实体转换后，外表面保留了三角面片，很显然也不够理想。

    对于转换后的实体(合并面)，在Mechanical中插入虚拟拓扑，设置和效果如下。

    对于转换后的实体(不合并面)，在Mechanical中插入虚拟拓扑，设置和效果如下。

    以上两种情况下，虚拟拓扑后，划分网格如下。

07.2 方案二

    使用ANSYS老版本(FE Modeler还可用的版本)，本文使用了ANSYS 19.0 版本。

    确认勾选了 Beta Options。

    导入变形后几何。

    选择结果文件.rst。

    默认即可，点击OK。

    点击确定。

    关联FE Modeler。

    右击，点击Update。

    右击，点击Edit。

    右击，点击Initial Geometry。

    右击，点击Convert to Parasolid。

    右击，点击Add a Sew Tool。

    选取全部面。

    右击，生成。

    右击，导出即可得到.x_t格式的几何文件。

    将.x_t格式的几何文件导入SCDM查看，没有碎面和断线，很理想。

07.3 方案三

    采用第三方工具。

    由于STL模型仅仅记录了物体表面的位置信息，没有任何表达几何体之间关系的拓扑信息，所以在重建实体模型中凭借位置信息重建拓扑信息是十分关键的步骤。另一方面，实际应用中的产品零件(结构件)绝大多数是由规则几何形体(如多面体、圆柱、过渡圆弧)经过拓扑运算得到，因此对于结构件模型的重构来讲拓扑关系重建显得尤为重要。

    实际上，目前CAD/CAM系统中常用的B-rep模型即是基于这种边界表示的基本几何体素布尔运算表达的。因此STL模型重建的过程如下：首先重建STL模型的三角形拓扑关系；其次从整体模型中分解出基本几何体素，重建规则几何体素；然后建立这些几何体素之间的拓扑关系；最后重建整个模型。

    目前常用的逆向软件有：ProE、UGNX、CATIA、Imageware、Geomagic Studio、CopyCAD、RapidForm等