Ansa在汽車行業網格劃分應用技巧

一、概述

        Ansa作為一款專業的前處理軟件,不論是在幾何清理方面還是在網格劃分方面都有著其它軟件不可比擬的優勢。尤其是在面網格的劃分方面。汽車行業中90%的部件都是沖壓件,因此網格劃分主要集中在面網格的劃分。一個軟件的價值在于其能否高效地解決工程中的實際問題。一方面Ansa不僅能基于原始幾何劃出高質量的網格,而且在幾何局部變更后還可以無需重新劃分,只對脫離幾何的網格進行局部的調整,以使其符合變更后的幾何。另一方面ansa對沖壓件進行批量的抽中面也是其一大特色。總之,使用ansa高效、快速地劃出即貼幾何又美觀的網格是很容易實現的。下面簡要介紹下ansa在汽車行業中面網格劃分的流程和特色。

二、讀入幾何文件,觀察幾何,清理幾何。

Ansa在汽車行業網格劃分應用技巧的圖1

        由于整車幾何分成了不同的總成和系統,在劃分網格時,一般都是讀入若干個GROUP,每個GROUP中又包含若干個part,每個part對應各自的PID。在讀入幾何時,如果兩個部件的外表面之間的距離較近,在topo的容差范圍之內,就會讀入時topo到一塊,產生不必要的錯誤。因此在讀入文件時禁止不同part,不同PID之間進行topo。如圖1所示,這樣在幾何清理時也節約了時間。

三、使用mid surface>skin 功能批量的抽中面。

        在汽車中的沖壓件一般都是沒有T型連接,厚度均勻的沖壓件,表面上具有各種的凸臺,孔,臺階等特征。厚度一般在0.01~2.4之間。設計人員一般以兩種形式給出模型數據。一種是對于厚度較小的沖壓件,設計人員會給出表面、料厚線和偏移方向。這時只需要清理幾何、并按照設計的偏移方向使用FACES>OFFSET>LINK偏移一定的距離到達中面位置即可。另外一種是具有一定厚度的封閉的實體幾何,對于這種情況可以使用mid surface>skin功能。

Ansa在汽車行業網格劃分應用技巧的圖2

Ansa在汽車行業網格劃分應用技巧的圖3

        如果采用取一個部件,抽中面,劃網格,在對下一個部件抽中面劃網格的串行模式無疑將降低劃網格的效率。為此可以采用process in batch mode的方式來抽中面,通過設置maximum thickness(大于模型中沖壓件的最大厚度),thinkness decimal digits (厚度值保留小數點后幾位),以及offset type 和offset by(是偏移faces和surface,還是僅偏移faces,是以距離的方式還是以厚度系數的方式偏移)的設置。推薦link和thickness factor方式偏移。選中刪除原始面和apply estimated thickness,creat new property(不應用其原PID的厚度值,而是通過計算得出真實的厚度值,賦給中面幾何,并創建新的PID)。使用process in batch mode方式來批量的抽中面。抽中面前可以清理幾何,也可以不清理幾何,抽取完之后再對抽不出中面的幾何進行清理,再次抽取中面。大大節約了抽中面的效率。

四、根據幾何特征的豐富程度對幾何進行分類,以決定是否采用自動批處理和是否采用手動分區域。

        劃網格之前要搞清楚的一件事是要進行何種類型的分析,對網格有什么樣的質量要求。這樣才能在劃分時有的放矢。比如在做整車碰撞分析的網格時,如果是處于前艙,保險杠,側圍前圍,車門部位的表面特征豐富的幾何,這些部位的網格即要求貼幾何,還要求規則,流向好等,此處就不能使用自動批處理。如果特征簡單,又是對分析來說不重要部位的幾何就可以使用自動批處理。使用自動批處理時它自動地對劃分后的網格進行fix,reshape,smooth,reconstruct等,它對特征豐富區域的幾何的破壞較大。因此對幾何進行分類,確定劃分方案,可以提高劃網格的效率。手動分區域的任務就是對幾何的處理,特征的簡化。分區域的目的就是分出規則的宏和避免部分區域產生違反質量標準的單元。一個工程師的價值取決于其利用軟件工具解決工程實際問題的能力。在手動分區域劃網格時,這是最需要劃分經驗的一個部分,也最能體現一個工程師的水平。

五、幾何局部變更后,原始幾何的網格和變更后幾何的網格的縫合。

Ansa在汽車行業網格劃分應用技巧的圖4

Ansa在汽車行業網格劃分應用技巧的圖5

Ansa在汽車行業網格劃分應用技巧的圖6

Ansa在汽車行業網格劃分應用技巧的圖7

        通過一個簡單的例子,從圖4到圖9的幾張圖片清晰的展示了網格縫合的流程,對脫離原始幾何后的網格與變更后的幾何的對比圖中找出二者差異的地方,首先在網格上刪除差異處的網格,并把網格的邊界線投影到變更后的幾何上,對投影線內的區域劃分網格,并脫離,與原始網格進行縫合,即得到變更后幾何的網格。這對于僅局部變化的復雜部件的網格劃分很高效。

        因此,通過上面幾個方面的介紹足以看出ansa在處理面網格方面的高效與專業。

來源: 有限元在線

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