尖角
關注創(chuàng)建者：楊航_1529 創(chuàng)建時間：2021-02-07
尖角的視頻教程
CATIA基礎之轎車A柱鈑金內板曲面倒角實例詳解
此視頻由本人親自制作，有聲講解，從尖角數(shù)據(jù)開始，到最后圓角數(shù)據(jù)完成都全部記錄在視頻之中，而且此視頻過程是全參數(shù)的，適合學習者使用，而且贈送此視頻中使用的尖角數(shù)據(jù)素材，方便學習者使用，邊看邊練習，事半功倍，如有需要，本人可以提供單獨輔導，有問必答，讓你快速掌握乘用車車身設計技巧，可以進行單獨交流。本人同時承接各種產(chǎn)品逆向及正向設計。
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尖角的實例教程
查看Newton-Raphson殘余力，發(fā)現(xiàn)尖角處為最大值。此時懷疑尖角導致不收斂。
5. 長方形面體幾何更改
在Design Modeler內，對長方形面體要發(fā)生接觸的尖角倒圓(R3):
接觸設置里contact加入生成的圓角邊：
然而重新計算后依然在0.3178秒時不收斂，Newton-Raphson殘余力如圖：
即使加密網(wǎng)格(默認單元尺寸為1mm)，重新計算后依然在0.3178秒時不收斂：
6. 長方形面體幾何不更改
前面增加的圓角抑制，網(wǎng)格使用默認單元尺寸，接觸的contact自動更新為2條直邊，更改接觸的設置如下：
再次求解，461步后收斂：
變形動畫：
7. 局部加密網(wǎng)格，接觸設置不改
保持接觸設置為默認，方形面體頂部和左側的邊網(wǎng)格加密如下(edge sizing單元尺寸取6mm):
計算也可以收斂，但需要943步：
可見，或者加密網(wǎng)格，或者接觸屬性被合理設置，接觸對里的尖角不需倒圓也可達到計算收斂。
下面是2個尖角與target接觸又分離仍然不需倒圓的例子。
(二)接觸發(fā)生后幾何再次分離。
1. 問題描述
在Design Modeler里建立2個面體如圖。圖中3個加亮顯示的邊是為了減小網(wǎng)格數(shù)量split edge后得到的，設置分析類型為2D。
2. 分析設置
建立static structural任務后進入分析頁面，2個面體材料均指定為軟件自帶的Structural Steel
NL。建立摩擦接觸，contact為N形面體的3條邊，target為L形面體的5條邊，摩擦系數(shù)0.2，其它所有接觸設置為默認。
生成網(wǎng)格，單元尺寸為0.5mm：
邊界條件，L形面體最右側的邊f(xié)ixed support，N形面體左側的邊Y向位移-4mm，X向0mm。
展開 但當尖角附近有產(chǎn)品，或尖角的內側和外側都是產(chǎn)品時，不能使用此方法。
NC的控制
針對上述問題，已開發(fā)出了相應的控制功能。即通過對金屬激光切割機切割速度的實時檢測，實現(xiàn)激光輸出功率配合切割速度變化自動調整為適當值的功能。當切割速度在尖角處減速時，激光輸出功率也相應降低。在加工結束處也是一樣，輸出功率會隨著切割速度的減速而自動降低。
厚的注塑件冷卻時間長，會產(chǎn)生較大的收縮，因此厚度大是凹痕產(chǎn)生的根本原因，設計時應加以注意，要盡量避免厚壁部件，若無法避免厚壁不見，應設計成空心的，厚的部件就平滑過度到公稱壁厚，用大的圓弧代替尖角，可以消除或者最大限度地減輕尖角附近產(chǎn)生的凹痕。
燃燒室?guī)缀翁匦砸挥[
2
幾何檢測
在修復幾何之前，需要先檢測縫隙，尖角等結構。為避免誤傷物理特征，需要先對燃燒室的噴孔直徑進行測量。如圖測得噴孔直徑大于2mm，這樣下一步檢測縫隙的時候，可以把上限設為2mm，這樣就把噴孔排除在外了。
圖3. 燃燒室噴孔直徑測量
3
縫隙修復
如圖，選中所有幾何部件，右鍵點擊“Diagnostics>Geometry”，設置參數(shù)后，點擊“Mark”，標記出存在縫隙缺陷的部位。
圖4. 檢測面之間的縫隙
如圖5，點擊“Next”，找到如圖所示的間隙。圖6演示了縫合操作的步驟，圖7為縫合之后的效果。
圖5. 檢測到第一個縫隙
圖6. 縫合縫隙
圖7. 縫隙縫合之后的效果
繼續(xù)點“Next”可以找到如圖8所示的另一個縫隙，照圖示設置，縫合蓋縫隙。
圖8. 縫合第二個縫隙
圖9. 第二個縫隙縫合后的效果
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尖角修復
如圖10，在檢測工具中，選擇“Self Face Proximity”,“Mark”后檢測到尖角。接下來需要把這個尖角倒圓，以提高該局部網(wǎng)格質量。
采用圖11的方法，作一條邊線，作為倒圓用的母線。然后按照圖12的方法，將這條邊線繞x軸旋轉20°，剛好等于燃燒室的周期角。
圖10.尖角（面相切）檢測選項
圖11.給尖角建一條邊線
圖12.將邊線旋轉20°的設置參數(shù)
圖13.尖角倒圓后的效果
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建對稱面
為建立完整的計算域，需要閉合兩側的對稱面。如圖14，用建立Loop的方式，生成對稱面。這里需要注意選擇點的時候，要特別細致，確保點位于對稱面，而不是在物體內部。
展開 B處缺點明顯，額頭垂直部分的應力集中位置存在尖角，構件外形上產(chǎn)生了不合理，需要對該垂直部分的尖角進行重新設計。
圖1 車廂應力集中位置
優(yōu)化車廂建模
為了更好的進行優(yōu)化車廂建模，本次設計還需要進一步了解旅居房車的具體構成與裝配工藝，故本次畢業(yè)設計期間對房車公司進行了調研，觀看旅居房車的生產(chǎn)工序，并與房車公司工程師進行交流。發(fā)現(xiàn)旅居房車的額頭模具垂直部分的位置存在尖角，如圖2所示。說明此處車廂與額頭位置的連接位置的設計不合理，需要對其車廂與額頭位置的連接位置進行重新設計，這也是為什么車廂有兩個部分應力集中的原因。
圖2 房車公司的調研與額頭模具
為了避免車廂與額頭連接處受力過大產(chǎn)生撕裂現(xiàn)象，本次設計對額頭垂直部分的應力集中位置采用消除尖角、優(yōu)化構件外形的方法，擬采用加肋板與添加過渡圓角操作，使碰撞帶來的慣性力平滑過渡，均勻施加載荷，如圖3所示。
圖3 優(yōu)化車廂建模圖
優(yōu)化車廂碰撞仿真驗證
為了驗證本次設計的合理性，對優(yōu)化后的車廂重新裝配到同一底盤有限元模型上，并且保持相同的連接關系進行碰撞仿真驗證，控制變量的唯一。Ls-Dyna仿真中定義旅居房車的X-Velocity為13889mm/s。仿真過程取100ms與160ms時刻與未優(yōu)化的車廂碰撞仿真應力圖進行對比分析
(a)100ms
(b)160ms
圖4 旅居房車車廂時刻應力圖
為了更好的體現(xiàn)優(yōu)化后的車廂能夠提高旅居房車車廂的碰撞可靠性，使結果更具可視性，本次設計在旅居房車的車廂上選取三個應力較大位置的點進行應力曲線的輸出，如圖5所示，為旅居房車車廂時刻應力曲線。
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</figure><div contenteditable="false" width="100%">
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</div><p class="ql-align-justify">同時，<span style="color: rgb(212, 20, 20);">將底座邊緣圓角由 R0.5 放大到 R4.5，同時同步放大內圓角，</span><u>以均勻壁厚、改善填充并減少尖角引起的模裂紋
相較于方形頂針，半圓形或圓形頂針在鑄造過程中不容易出現(xiàn)卡滯、拉傷等問題，對模具結構和生產(chǎn)過程的影響也更小；而方形頂針由于本身帶有尖角和棱邊，發(fā)生卡頓后更容易損傷模具、影響生產(chǎn)效率。對于局部狹窄或薄壁區(qū)域，我們會通過增加工藝臺、設置頂桿座等方式，來解決放置空間不足與防頂破的問題。
適創(chuàng)工程師：澆口套位置采用的是螺旋冷卻水路，這種螺旋水路通常怎么加工？
● 3D 雕刻功能支持藝術字、浮雕與復雜紋理加工，自動提刀生成尖角，適配木工裝飾工藝。
5、強大后處理與機床兼容性，穩(wěn)定可靠
● 為幾乎所有主流木工 CNC 系統(tǒng)（如 Homag、Biesse、SCM）開發(fā)專用后處理器，確保 G 代碼精準適配，充分發(fā)揮機床高級功能（如平面旋轉、多軸同步）。
● 支持排鉆、多主軸、自動換刀等木工專用配置，后處理可自定義，適配非標設備與特殊工藝。
SimuFact.Forming是最快速的； 但是受限于Marc求解器的穩(wěn)健性，計算過程異常容易出錯，導致計算終止；比如：下方兩個變形體，其中一個網(wǎng)格畸變，導致計算失敗；
對于這種情況，可以優(yōu)化的途徑有：
1：網(wǎng)格重劃分
但是默認的劃分標準，比較簡單，遇到復雜的情況，或者小距離內大幅度變化的場景，可以適當增加和提高劃分標準
2.局部細化在網(wǎng)格重劃分的基礎之上，如果局部有小特征或者尖角
? 3D 雕刻與浮雕：可將 2D 圖紙轉化為 3D 浮雕；挑角雕刻功能在轉角處自動提刀，確保尖角精度，適用于石材藝術品制作。
? 多軸聯(lián)動加工：可實現(xiàn) 5 軸連續(xù)輪廓加工，支持桶型刀、球頭刀等特殊刀具，可處理曲面石材、異形柱體等復雜構件，且實時規(guī)避刀具碰撞。
合并面：針對相鄰面片，使用“合并面”工具（Tools > 合并面）消除微小間隙或尖角。案例：機翼與機身連接處常存在微小面片，合并后可提升網(wǎng)格質量。若模型關于XY平面對稱，可僅處理單側結構，再通過鏡像生成整體（Tools > 鏡像）。鏡像驗證：鏡像后需檢查對稱面是否完全貼合，避免因公差導致網(wǎng)格不連續(xù)。
刪除冗余部件，移除內部支撐管、非承重連接件等，僅保留主承力結構。
電極尖角周圍的邊緣效應會放大電場強度。在實際制程中，不會存在類似的尖銳結構，電極邊緣為弧形，我們將看不到如此高的峰值電場。這不應該是一個重要的問題，射頻場將對TE模式的有效折射率產(chǎn)生最大的影響，主要集中在光模場的核心區(qū)域。
參考文獻
[1] Mercante, Andrew J., et al.
添加圓角以避免曲線上的尖角。最后定義材料。
第 2 步：內圈
與外環(huán)相同，使用旋轉命令并創(chuàng)建內環(huán)。確保草圖完全定義。
定義材料。
步驟 3：籠子
根據(jù)籠子的尺寸創(chuàng)建并定義草圖并將其擠壓。
凸臺擠壓后，創(chuàng)建球座的草圖，然后切割擠壓。
按所需數(shù)字進行圖案化。使用命令圓形圖案。
1）鑄鋼件細部設計應避免尖角或直 角，且有利于氣體排出。
2）鑄鋼件焊接應采用對接焊縫，盡量 避免T形接頭，以降低焊接應力。
3）明確鑄鋼件的化學成分、機械性能、 熱處理制度、精度要求、檢驗方法和合格等 級等。
3.2鑄鋼多節(jié)點焊接及焊接檢驗
3.21焊接工藝評定
鑄鋼節(jié)點焊前首先要進行焊接工藝評 定。
filter_R：平滑濾波器的半徑，可消除小特征和尖角。此值僅在 topo_focus_2D_basic.py 中，因此您無需仔細檢查。
eps_wg、eps_bg：材料的有效介電常數(shù)。這些值應使用 *.lsf 文件中的 bg_indx 和 wg_index 檢查。
mesh size：FDTD 網(wǎng)格大小。
x_pos、y_pos：優(yōu)化區(qū)域的位置。
