用几何模型中已有(封闭的)曲线来分割实体是很直观、方便、快捷的,即使是需要简单的创建曲线来进行分割也很方便!
在很多流行的网格划分软件中都有用“封闭曲线分割实体”的功能(很多学过hypermesh用trim with line、ansa用cons来cut的都很熟悉!);在ABAQUS中也有这个功能,即N边分片工具,从图标样子就很形象地理解,在实体上选择一组封闭曲线,自动根据曲线组成的形状填充一个面来分割实体;在SolidWorks中则需要明显的用边界曲面或填充曲面来先创建曲面,再用曲面来实现切割;SpaceClaim与SolidWorks操作步骤十分相似,先选择边线填充一个曲面,然后应用分割命令。
模型一:螺旋齿轮齿毂分割
螺旋齿轮单齿图
这个模型用于分割的曲线均已在模型中存在。
1、在SolidWorks中,通过边界曲面工具,选择螺旋齿的齿根边线来创建分割面。
SolidWorks边界曲面工具
然后只需通过相交工具就可以把齿和毂分割成独立实体(可导入ABAQUS、COMSOL、SpaceClaim甚至其他专业网格划分软件中划分网格)。(详见文后相关参考文档或相关视频)
2、在ABAQUS中,直接导入后应用N边分片工具
N边分片工具
会报错。
由于几何不精确N边分片工具报错
需要到部件模块修复一下。
模型几何修复工具
然后回到网格模块应用N边分片工具成功分割实体。
使用N边分片工具分割
接下来,自然这两个实体都可以进行六面体网格划分。
3、在SpaceClaim中也有类似功能。
应用填充工具,也是选择齿根边线来创建一个分割曲面。
应用填充工具生成曲面
然后应用分割工具把齿和毂分割成两个实体。
应用分割工具分割实体
接下来也是可以继续划分六面体网格。
模型二:斜交管子模型
斜相交的管路模型
这个模型要切割相贯部分则需要创建一部分线条。
1、在SolidWorks中,在草图中创建样条曲线,投影到支管内表面。通过连接支管圆角边线端点与样条曲线端点,标注角度来控制样条曲线端点——便于后边修改调整。样条曲线中间点几个点,可以直接拖动样条曲线上的点来调整样条曲线形状。
SolidWorks用于分割曲面的样条曲线
应用边界曲面工具创建分割曲面。
生成分割曲面
用相交命令进行切割。
切割后隐藏部分实体来观察表面扭曲情况,不满意可以回头调整样条曲线。
分割后的局部观察
剩下的纵向分割也基本按此思路。可参看视频。
最终导入ABAQUS划分出网格。
完成后的网格
进一步分割,能划分更精细的网格形状,如下图。
2、在ABAQUS中也采用类似思想和类似功能实现。
几乎与SolidWorks同样的步骤进行操作,实现把草图投影到支管内表面上去。
ABAQUS样条曲线分割草图
接下来也是应用N边分片命令来切分实体。
N边分片结果
得到的效果与SolidWorks的也几乎一样。
但是,当想要进行修改编辑时,ABAQUS就显得不那么方便了!
例如下图,我想拖动一下样条曲线,但不小心把形状拖得有点怪异了,只能删除重新画。
样条曲线编辑
最终能做出几乎与SolidWorks一样的效果,但用起来始终不那么顺手。对样条曲线的调整略显草率!
ABAQUS中最终分割结果
3、在SpaceClaim中也是创建草图,投影来分割面,然后用填充曲面来分割体。
但SpaceClaim中编辑的玩法就有些不一样了,当我想重新编辑样条曲线的时候已经找不到原来的草图了,SpaceClaim中直接建模概念!它没有保留过程特征!
SpaceClaim中的分割曲线
就算我删除了平面上的样条曲线,投影在管壁上的曲线仍然在的!我努力地适应这种建模思路,但还是没习惯。
SpaceClaim中删除平面上的曲线,被投影的曲线仍然保留
最终也硬着头皮划了一些网格。没有深入调整,质量一般般!
SpaceClaim中的网格划分结果
总的来说,各个软件都能实现相同功能,但操作便利上有些差别。你喜欢哪一款?!
参考链接:
视频【 挑战10分钟完成螺旋齿轮全六面体网格】
【ABAQUS六面体网格划分实例及思路练习题集】
https://max.book118.com/html/2022/1028/8077011101005006.shtm