復雜幾何
關注創建者：laplacianFoam 創建時間：2019-07-22
復雜幾何的視頻教程
Cadence Fidelity Automesh復雜幾何網格解決方案
本次直播將從復雜幾何的快速讀入、極速化全自動幾何密封和網格生成上闡述復雜幾何網格解決方案。
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基于workbench的汽車懸架瞬態動力學分析，視頻免費無聲音，操作細致，提供附件（需購買）練習
本視頻教程為基于workbench的汽車懸架瞬態動力學分析，視頻免費無聲音，操作細致，主要包括復雜幾何的前處理，復雜運動副及其載荷的設置，以及最后的后處理，step by step，建議0.5倍速觀看，歡迎私信討論學習，提供附件（需購買）練習。
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天線布局仿真（Altair HyperMesh? + Altair Feko?）
天線布局對網格的要求與算法選擇 2.應用HyperMesh幾何清理技巧處理復雜幾何模型 3.HyperMesh的網格剖分技巧 4.HyperMesh的網格質量檢查 5.Feko天線布局仿真流程與案例分享
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復雜幾何的實例教程
總之，對于復雜幾何模型，綜合運用多種手段建立起高質量、高計算效率的有限元模型是極其重要的一個步驟，這里介紹的注意事項僅僅是很少一部分，用戶自己通過許多工程問題的不斷摸索、總結和驗證才是最能保證有效而高效地處理復雜模型的手段。
來源：CAE技術聯盟
用ICEM CFD的非結構網格劃分方法處理了復雜幾何模型，并全程錄制了操作視頻（無聲但是視頻內含詳細字幕詳解），初始幾何模型及劃分完成后的網格如下所示，適合需要用icem處理復雜幾何的同學下載學習。
隨著海洋幾何形狀變得更加先進，與網格生成相關的復雜性也隨之增加。網格劃分的復雜性與多種因素有關，例如單元類型、單元結構、幾何形狀、拓撲、用戶專業知識、應用程序和網格劃分算法的選擇。隨著工程師需求的提高，商業網格劃分軟件必須處理日益復雜的網格劃分配置。Cadence Fidelity CFD 平臺提供各種針對前緣或鈍邊、自由表面、邊界層、粘性層等的網格劃分技術。這篇博文概述了一些網格劃分策略，以簡化復雜海洋幾何形狀的網格生成。
網格劃分策略
體積比表面積
體到面 (V2S) 是一種強大的并行網格劃分方法，適用于復雜的幾何形狀。它支持不干凈的幾何形狀，例如具有相交或非共形表面的幾何形狀，并且不需要事先進行表面網格劃分。Cadence V2S 網格劃分技術可以生成全六角形和六角主導的非結構化網格。全六面體網格使用懸掛節點來保持一致的六面體結構，而六面體主導網格使用四面體連接不同尺寸的六面體部分，而不引入懸掛節點。
V2S 全六角網格。
表面積與體積
表面到體積 (S2V) 網格生成器是用于高質量表面網格和粘性層的容錯網格生成器。因此，它需要相對干凈的幾何形狀。它在表面上生成非結構化的四方主導網格以及完全四面體或六面體主導的體積網格。
S2V 六芯網。
兩種網格劃分方法均與求解器無關。此外，Cadence Fidelity 平臺提供專用網格質量優化器，可以針對特定求解器調整網格。
表面細化
可選的表面和局部細化功能可以提高目標區域中網格的分辨率。網格均勻性、邊緣接近度和局部曲率都是決定表面網格是否進一步細化的因素。
全局設置
當處理具有多個表面的復雜幾何形狀時，細化每個表面并檢查表面邊緣之間的接近度可能會很乏味。在這種情況下，全局設置有助于細化整個幾何體。
展開 在進行模擬分析前處理時，過于復雜的幾何會造成表面網格質量下降，進而影響分析準確度。如果為了要滿足復雜的幾何外觀，而過度加密表面網格，導致整體網格數量過高，則需要耗費更多的時間成本，才能完成分析計算。
Moldex3D CADdoctor可協助使用者簡化幾何或是移除不必要的幾何特征，如：圓角/倒角、段差與可合并面等等，以利生成高質量的網格。以下將說明Moldex3D CADdoctor的操作步驟。
步驟1：匯入模型后，于左上方主選單的產品數據質量下拉式選單中，切換至簡化頁面。
步驟2：在簡化頁面下，會列出CADdoctor可偵測的特征，但是此功能無法一次偵測所有特征，必須先選擇一個特征，確認閾值后才能開始偵測；例如圓角特征可能產生大量低質量網格，在這個情形下，使用者可以右鍵點選圓角開始檢查所有圓角，使用放大目前目標定位圓角的位置。
步驟3：根據檢查結果，點選移除所有(圓角)，一次性移除所有圓角特征，或是點選移除(圓角)手動篩選移除目標。用戶也可以選擇取消該偵測目標、修改閾值等。
步驟4：用戶可透過簡化功能移除其余特征，如：段差和可合并面等等，再將修改后的幾何匯出進行前處理。
•段差：段差容易造成狹窄面的網格瑕疵。使用者可以右鍵點選主選單下的段差，參考段差高度修改閾值后，在主窗口下方點選檢查所有段差以檢查此閾值以下的段差。使用放大目前目標可檢視當前的段差；點選編輯工具下的移除臺階 則可移除單一臺階，并選擇鄰近的一個面進行擬合。
•可合并面：幾何上的狹窄面，會導致表面網格生成時容易出現展弦比過小的瑕疵網格。為避免此情形，使用者可右鍵點選可合并面，設置閾值后，點選開始偵測小于閾值的可合并面。
展開 通過3D打印-增材制造技術來制造整個結構，使得散熱裝置實現與電路卡共形的復雜幾何形狀。而且芯結構可以實現沿厚度方向定向的不均勻芯。
圖片：3D打印的點陣結構
通過應用3D打印技術，降低了熱傳導路徑的熱阻，同時保持或降低了系統的重量。根據3D科學谷的了解，GE所開發的熱管理系統的技術特點包括重量輕、熱阻低、形狀不受限制，結構一體化等優點。在商業方面的突出優勢包括可實現定制化設計、更低的制造價格、更多的功能以及相同體積的更多熱元件。
3D科學谷Review
根據此前的3D科學谷的市場研究，不僅僅是GE在開發新的熱管理系統，另外一家企業Unison Industries也正在開發一種新型的散熱器，Unison Industries開發的散熱器包括第一流體入口的第一歧管和限定第二流體入口的第二歧管。
根據3D科學谷的市場研究，Unison Industries所開發的這款熱交換器是設置在飛機的航空電子設備底盤中。不過其設計原理理論上可以在任何需要或利用熱交換器或對流熱傳遞的環境中具有普遍適用性，例如在飛機的渦輪發動機內。此外，還可以拓展到非飛機的應用領域，以及其他移動應用和非移動工業，商業和住宅應用。
其設計的核心理念是通過復雜的幾何形狀提供了多達50％或更多的散熱效率。此外，雙曲線，分叉和相互纏繞的幾何形狀提供更大的傳熱系數，不僅改善了熱交換器的效率，同時使壓力損失最小化并改善了傳熱系數。
無疑，3D打印是實現復雜形狀制造的絕佳技術。熱交換器可以通過增材制造來制造，例如直接金屬激光熔融技術或直接金屬激光燒結技術。通過增材制造可以快速準確地制造設計中的阻擋結構。此外，可以將阻塞結構圖案化為與特定熱交換器組件所需的一樣大或小。
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該模擬軟件支持復雜材料模型、接觸算法、復雜幾何關系和大規模并行計算。OpenRadioss核心代碼采用Fortran作為主要編程語言，部分功能使用C/C++實現，代碼架構整體模塊化，包含前處理模塊（starter）和求解器模塊（engine），最大能夠處理千萬網格數的大規模模型和輸出大型可視化文件。
然而，原生的 VPSC 通常是針對均勻變形設計的，面對實際工程中復雜的幾何邊界和非均勻變形（如軋制、沖壓），它需要一個更強大的載體。
Abaqus 作為有限元分析（FEA）的標桿，擅長處理復雜的邊界條件和幾何接觸。將 VPSC 以 VUMAT（用戶材料子程序） 的形式集成進 Abaqus，能實現“1+1 > 2”的效果，例如宏微觀耦合： 每一個有限元積分點都代表一個多晶集合。
RTM能夠生產具備高質量、復雜幾何形狀，以及尺寸精度、機械性能良好且一致的零部件。
Moldex3D RTM可以讓使用者在Studio上依照現場纖維布之鋪排來進行立體網格設計，也能從外部前處理軟件如Rhino、Hypermesh等輸入。
這種多晶片協同工作的機制，賦予了聲波前所未有的靈活性，系統可以通過精確的延時法則，實現聲束的電子偏轉、聚焦和掃查，這意味著，檢測人員無需頻繁更換探頭或進行復雜的機械移動，僅憑電子控制即可生成扇形掃描（S-Scan）圖像，這種能力不僅極大地提升了對復雜幾何形狀工件（如渦輪葉片、異形焊縫）的覆蓋效率，更通過電子聚焦功能，在特定深度優化了聲束能量，顯著提高了信噪比和缺陷定量的精度。
復雜整車幾何模型的前處理時間從傳統的6天壓縮到1天內，效率提升超過80%。求解過程分別采用穩態GEKO湍流模型和瞬態SBES進行對比分析。通過與全尺寸油泥模型風洞實驗驗證，穩態GEKO方法風阻系數誤差控制在3%以內，適用于快速優化仿真；SBES方法雖僅完成單工況計算，但展現出更高的絕對精度，可能具備作為關鍵工況高精度驗證的潛力，仍需進一步研究驗證。
重點解決在數值模擬中復雜幾何體建模難的問題，實現了通過 CAD直接導入轉化為 PFC3D 的幾何組（Geometry Group）及塊體組（Clump Group），并在此基礎上構建真三軸動力沖擊耦合模型。
相反，在JCMsuite的Matlab?接口的幫助下，建立一個復雜的幾何圖形和模擬運行完成。
相反，在JCMsuite的Matlab?接口的幫助下，建立一個復雜的幾何圖形和模擬運行完成。
JCMsuite的Matlab?接口允許使用所謂的模板文件生成這樣復雜的文件。因此，可以將JCMsuite語句和Matlab語句進行混合，例如，計算孔隙的點位置。Matlab循環允許在位移位置或修改形狀生成多個對象。
增材制造
增材制造（AM）也稱為3D打印，為光機工程師提供了新的設計自由度，使其能夠創建復雜的幾何結構，從而顯著提高機械魯棒性和熱管理能力。
利用增材制造技術，能夠將復雜組件作為單個部件創建，或將冷卻功能集成到結構中。現代增材制造系統可以創建高精度的金屬、聚合物和碳填充聚合物部件。
更嚴苛的運行環境
光學系統應用的增長，還意味著光學儀器會需要在更惡劣的環境中運行。
標桿前處理：高效建模，質量與速度雙絕
依托 HyperMesh 強大引擎，輕松應對超大型裝配體、復雜曲面幾何的處理難題Altair。
