CAESES作為船舶水動力優(yōu)化平臺，經常要面對各式各樣的原始船體幾何，其中就有NAPA生成的IGS. 熟悉NAPA的人都知道，NAPA輸出的船體文件是由大量的碎面拼接而成, 碎面之間存在縫隙，并有穿刺重疊，對CFD計算很不友好， 因為常見的CFD工具諸如 SHIPFLOW, STAR-CCM+, FINE/Marine都對船體表面質量有一定要求。

問題來了：我們如何才能創(chuàng)建一個完全封閉（Watertight）的船體表面以及相應的流體域？

                                                              典型的NAPA輸出的船體幾何

挑戰(zhàn)

當我們仔細觀察這些碎面的表面網格，你會發(fā)現(xiàn)相鄰碎面的邊界并不重合，因此會留有空隙。 常見的CFD網格生成器，很難將這些縫隙自動修復。即便是CAESES自帶的Trimesh功能（快速縫合并將表面三角網格化）， 也很難處理這種情況，紅色高亮顯示縫隙太大，無法縫合。

如果我們將縫合的閥值調大，試圖將紅色的大縫隙給閉合，結果也是徒勞的，因為此時其它小的碎面邊界也會被強制粘合（邊界距離小于閥值）。下圖顯示了另外一種情況就是碎面邊界相互穿刺，顯然這些都不是我們想要的。

在傳統(tǒng)的CAD軟件中，手動修復這些幾何錯誤是相當枯燥的工作，如何通過點幾下鼠標就能解決這些問題，是我們要在CAESES中努力實現(xiàn)的。

自動化解決方案

近期，我們在CAESES中開發(fā)出了這樣一個全自動化的解決方案，當然船體幾何如果是重度破損的話，可能會不奏效。然而從我們接觸到的絕大多數(shù)案例來看，這個解決方案還是有效的，非常干凈利落。

目標是NAPA IGS文件以及其它一些CAD軟件（Rhino等）輸出的幾何，我們研發(fā)出了針對船體曲面特征的縫合修復技術-BRep，Brep技術可以生成一個完全封閉的船體幾何，通過它再創(chuàng)建流體計算域就沒有任何問題了。

這種方法使用起來非常方便， 它是通過Feature來實現(xiàn)調用，用戶只需要選擇船體幾何文件并設置相應的流體域邊界即可。如果需要STL輸出格式，還可以酌情調整面網格精度，同時船體甲板和艉封板面也已經通過角度閥值（split-by-angle）自動區(qū)分開來。

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