3D手册3.doc

26 第四章几何图形及单元网格划分本章纲要: 引言 创建新问题 设置模拟控制 创建新对象 网格化工作 对象对齐 定义对称条件 保存问题及退出 4. Spike 几何图形及网格划分 引言本部分及随后的一些内容,我们介绍利用物体几何和物理对称性,仅用四分之一模型进行锻造模拟。由于工件具有轴对称性, 所以该问题也可以在 2D 中完成。但为方便大家了解 3D 的一些基本概念,我们放在 3D 中介绍。在利用工件几何对称性时应注意对称面上没有物质流过,同时变形为 0 。这样在该面上切开工件并规定该面上的初始节点位移为 0 ,而且始终保持不变。本例中,可设定对称面上节点的法向速度为 0 ,在接下来的例子中我们采用另一种方法。本单元的目标为: 1) 输入模具和工件的几何形状 STL 格式文件 2) 工件网格划分 3) 确定直角平面上的对称边界条件这儿创建的几何图形在 Lab 6 例中热传导模拟时还要用到。要点是: 1) 正确定义和工作搭接部分的几何形状和对称平面。 2) 正确定义对称边界条件 创建新问题首先查看当前目录,如还是 BLOCK 目录,请返回上一级目录。现在创建一新目录 SPK_SIM ,从该目录运行 DEFORM 3D , 设置 Problem ID 为 SPK_SIM 后单击 Pre-Processor 按钮开始前处理过程。 设置模拟控制参数选取 1/4 对称位移边界条件和热交换条件。单击前处理中的 Simulation Controls 按钮,选取 Unit 为 English 英制单位,模拟模式 Simulation Mode 为非等温 Non Isothermal , 完成后单击 OK 键,名称改为 Spike 。 创建新对象 27 选择 Preprocessor 窗口中的 Objects 按钮创建一个新对象,窗口如图 所示。对象 1 已被创建且已加亮显示处于激活态,更名对象 1的 Object Name 为 BILLET , 按回车键。设定 Object Type 为 plastic ( 塑性) ,现在单击 Geometry 图标输入选择对象的几何数据。单击 Load STL File 图标, 会出现文件读入窗口, 找到文件 L 并加载该文件。要求指定 STL 图形的误差容限,缺省值 -05 满足条件,不必修改。图 - Object 窗口加载文件后会出现曲面信息 Surface Information 窗口,任何时候加载 STL 文件, 都注意文本框中的数值。尤其是: 有且只能有一个拓扑表面,“P oly with invalid edges ,”, “P oly with invalid orientation? ”和“P oly with small area ”的行内读入数值必须全部为 0, 否则一定要重新修改模型。不然的话,以后模拟过程可能会遇到一些难以预料的问题。在查看完曲面信息 Surface Information 窗口的文本后,单击 OK 键返回 Geometr y 窗口。在这一步可进一步查看几何尺寸。现在单击 OK 键钮返回 Objects 窗口, 窗口会出现已输入的几何形状。现在用同样的方式输入另外两个新对象。单击 Objects 窗口中的 Add Objects 图标,添加对象 2 。接着选中对象 2 ,此时有关对象 2 的信息也被激活,在名称文本框中键入 TOP DIE 。接下来点击 Geometry 图标, 单击 Load STL file 图标输入文件 。由于误差容限在许可范围内,故而单击 OK 键退出。重复上面过程创建对象 3 ,更名为 BOTTOM DIE , 并按回车键。输入文件 ,单击 Surface Information 窗口中的 OK 按钮,最后单击 Geometry 窗口中的 OK 键钮关闭这些窗口。 网格化工件由于输入的是 STL 文件,不象 IDEAS 文件那样已经在外部完成了网格化处理。因而还需要生成对象的单元网格。从 Objects 窗口选中对象 1, 接着单击 Mesh 按钮,打开 28 Meshing/ Remeshing 窗口。出于练习目的, 为加快模拟速度, 我们选用的单元数比较小。设置表面单元数 Number of Surface Elements 为 500 , 最大单元间尺寸比 Maximum size ratio 为 ,接着单击 Generate Surface Mesh 钮。一旦表面单元生成完成,可利用旋转按钮查看网格剖分情况, 必要时可以修改网格划分