幾何體
關注創建者：Sahariver 創建時間：2021-03-07
幾何體的視頻教程
catia通過在所有設計流程中獲取公司專業知識和最佳實踐，提高設計的穩健性和生產率、減少錯誤并優化幾何體。
Templates, Optimization & Rules Designer catia通過在所有設計流程中獲取公司專業知識和最佳實踐，提高設計的穩健性和生產率、減少錯誤并優化幾何體。
免費 2分鐘 19播放
查看
HyperMesh_相貫幾何體_六面體網格劃分Multi Solids
本期內容講解一種為相貫幾何體創建六面體網格的方法。 主要內容有： 拓撲關系構建； 2D網格劃分； 2D網格連續性和質量檢查； 六面體網格劃分等。
￥29.99 9分鐘 7播放
查看
幾何體的實例教程
1 Comsol幾何中的組合體和裝配體
Comsol支持兩種幾何體，默認的組合幾何體和裝配體，前者很方便地處理內部邊界條件問題，后者很方便處理復雜結構的建模、網格、以及求解等問題。所謂的組合幾何體指重疊的幾何對象自動分解為多個求解域，其內部界面上，幾何結構、網格以及物理量等自動相互“粘合”。裝配體則表示重疊的幾何對象之間沒有構成關系，因此從本質上而言，不存在內部界面。
這兩種幾何體各有優缺點，組合幾何體是Comsol的默認設定，優點在于：在材料非連續處，物理量自動連續; 在材料界面處，自動得到高精度解; 在材料界面處，自動確認網格單元和節點其缺點在于：網格越細，內存開銷越大; 對大的CAD模型網格剖分比較困難反過來，裝配體的優點則在于：在材料界面處可有意定義物理量不連續，例如接觸阻抗; 對大的CAD模型網格剖分比較容易; 網格越粗，計算越快（但精度越低）;裝配體的缺點：需要更多的手工操作 ; 為了保證足夠的高精度，需要注意邊界上的網格密度。
通常，Comsol默認使用組合幾何體，因為這種情況下內部邊界可以采用默認的連續邊界。有時候，幾何結構比較復雜，采用組合幾何體時容易出現內部幾何結構錯誤，或幾何結構的各個部分有較大的差異（如薄殼與厚板等），或采用簡化的方法模擬膜、殼等結構時需要設定該簡化邊界為阻抗型邊界條件，或不同的求解域需要剖分成不同的網格，或采用ALE框架模擬旋轉運動等的情況下，可采用裝配體。
歡迎關注 ~
編輯 | 電子F430
文案 | 小蘇
審核 | 趙佳樂
展開 在CATIA軟件中，我們可以很方便的測量零件或裝配體的重量，并求出他們的重心點。并且對于一個多幾何體的零件，我們也可以求出此零件下 某幾個 幾何體的重心點，只需要點擊"秤砣"測量重量命令，然后按住ctrl鍵依次選擇這些幾何體，然后點擊窗體下的創建幾何圖形按鈕。
這個時候出現如下[創建幾何圖形]對話窗體，我們可以發現[關聯的幾何圖形]這個選項是灰顯的，也就是說我們只能創建一個無關聯的重心點特征，這個被創建出來的點是隔離的，不帶參的（而當我們測量一個 單獨 的幾何體的重量的時候，[關聯的幾何圖形]這個選項不是灰顯的，此時我們可以更新body的形狀，并實時獲取他的重心點的位置）。
但是有的時候做設計，會有這樣一種情況：
在一個多幾何體的零件中，我們給每個幾何體賦予不同的材質密度，最后我們需要統計 其中幾個幾何體 的重量并求出其重心位置。但是呢，關鍵的是：求出重心點并不是我們的最終目標，我們的目標是通過調整這幾個幾何體的形狀（當然調整不是隨意的，是有界限的）來獲取一個合適的重心位置，使這幾個幾何體的重心點處于我們限定的一個理想區域內（如下圖）。
如果給定三個幾何體形狀的限定范圍，同時又給定重心點的變動范圍，諸如此類的問題，如果我們只是通過手動調整幾何體的外形，反復調試求解重心點位置來實現設計要求，會耗費很長時間，效率很低，解決這個問題，通常會用到CATIA知識工程的Optimization 優化設計模塊，這個功能會自動的給我們去執行在限定區域內調整x，y，z自變量，獲取f（x，y，z）因變量的功能，即f(x,y,z)的求解問題，但是較為復雜，會用的老鐵并不多，以上聽不懂可以略過。
零件下多幾何體重心點的快速求解，我們給出兩種方案，分別從二次開發與參數化設計的角度。
展開 “清理幾何體”是專用于輪廓銑的切削參數。
清理幾何體可創建點或邊界和曲線（以下稱作邊界），它們用于確定加工后仍有未切削材料剩余的凹部和陡峭曲面。后續的精加工操作可使用“清理幾何體”來清除剩余的材料。
注意：當從“固定輪廓銑”對話框中生成刀軌，或在為未切削材料檢測選擇了“陡峭曲面”情況下使用分析功能時，可創建清理幾何體。從“操作管理器”對話框中選擇“生成”不會創建清理幾何體。
要計算清理幾何體，必須在“清理幾何體”對話框中指定“清理設置”和“清理輸出控制”參數。可將清理幾何體創建為臨時顯示元素或永久實體。“清理幾何體”可用于除“清根”以外所有驅動方法的固定和可變軸曲面輪廓銑中
清理幾何體是通過接觸點創建的，這些接觸點投影在與投影矢量垂直并包含 WCS 原點的平面上。投影方向取決于刀軸。在上圖中，接觸點沿固定的刀軸（ZC 軸）投影到 XC-YC 平面上，“清理邊界”就是在該平面創建的。
清理邊界定義了未切削區域的周界。可創建一個或多個邊界。一些表示主邊界，而其他則表示島。邊界創建為“永久的”和“封閉的”，并且默認為“接觸”條件。
注意：沒有為曲面輪廓銑操作生成包圍小區域的邊界，盡管清理點（如果要求）可能是。
可在任何所需的配置中創建并使用清理點來手工構建邊界。盡管此方法不夠自動化，但是能夠控制準確的邊界配置。對于凹部，點是在未切削區域周界創建的。對于陡峭曲面，創建的點將填充整個區域。
無論是創建為點還是邊界的清理幾何體，始終是成組的。
當刀具無法進入某個區域時會出現雙接觸點，并使未切削材料殘留在刀具下，如下所示。
由于指定的斜向上角和斜向下角，未切削材料會殘留在角和小的腔體內，如下所示。
由雙接觸點或指定的斜向上角 和斜向下角導致的未切削材料所殘留的區域稱為凹部。
展開 TLG 的工程師們還假定修改前結構和修改后結構的網格劃分時間與幾何清理時間相當，因此全部的幾何體清理和網格劃分時間將達到25.2 小時。
解決/驗證
TLG Aerospace 的工程師們借助基于計算部件技術的計算機輔助工程（CAE）系統 MSC Apex 解決了這些難題，出色地完成了幾何體清理和網格劃分工作。 MSC Apex 配有全套的直接建模工具，可提升幾何體清理和網格劃分的效率。 TLG Aerospace 工程總監 Robert Lind 表示：“MSC Apex 承擔了過去那些采用傳統程序顯得繁冗耗時、令人沮喪的幾何體處理任務，并將它們變成了簡便高效、樂此不疲的工作。這種針對網格劃分快速創建中間面，簡化幾何體的能力是獨一無二的。借助這種動態的網格劃分處理，對幾何體和網格參數進行修改的結果就會立竿見影。與傳統的網格劃分應用相比，它使用戶能夠實現高質量的網格劃分，同時大幅縮短了時間。”
TLG 的工程師們只需要繞著整個模型畫出選擇框并輸入命令即可縫合表面。這條命令可修復模型中將近 70% 的表面。通過拖拽可以消除剩余表面之間的縫隙以及重疊，最終生成一致的表面。TLG 的工程師們在進行加強筋、框架、肋板或梁與 OML 的匹配時，只需將這些部件拖拽到OML 中，此時 Apex 會自動將各部件進行匹配形成一致的表面。
在選擇小平面時，工程師們既可以在它上面點擊，也可以用選擇框將一組小平面包圍起來。然后他們通過一條指令去除所有選中的小平面。隨著幾何體清理完畢，網格會自動更新，因此網格劃分不需要額外的時間。這樣就能利用網格劃分結果來確定幾何體清理的最佳方式。使用 Apex對每個結構清理幾何體、創建網格所需的全部時間大約為3小時，全部完成需要6小時，比使用傳統工具節省了76%。
展開 解決/驗證
TLG Aerospace 的工程師們借助基于計算機輔助工程（CAE）系統的 MSC Apex 計算部件技術解決了這些難題，出色地完成了幾何體清理和網格劃分工作。MSC Apex 配有全套的直接建模工具，可提升幾何體清理和網格劃分生產率。TLG Aerospace 工程總監 Robert Lind 表示：“MSC Apex? 承擔了過去那些采用傳統程序顯得繁冗耗時、令人沮喪的幾何體處理任務，并將它們變成了簡便高效、樂此不疲的工作。
這種針對網格劃分而動態創建中間面并快速簡化幾何體的能力是獨一無二的。借助這種動態的網格劃分處理，對幾何體和網格參數進行修改的結果就會立竿見影。與傳統的網格劃分應用相比，它使用戶能夠實現高質量的網格劃分，同時大幅縮短了時間。
TLG 的工程師們只需要繞著整個模型畫出選擇框并輸入命令即可縫合表面。這條命令可修復模型中將近 70% 的表面。他們通過拖拽將表面封閉、形成融合表面，可以閉合剩余的縫隙并消除重疊。TLG 的工程師們在進行加強筋、框架、肋板或梁與 OML 的匹配時，只需將這些部件拖拽到 OML 中，此時 Apex 會自動將各部件進行匹配形成融合表面。
在選擇小平面時，工程師們既可以在它上面點擊，也可以用選擇框將一組小平面包圍起來。然后他們通過一條指令去除所有選中的小平面。隨著幾何體清理完畢，網格會自動更新，因此網格劃分不需要額外的時間。這樣就能利用網格劃分結果來確定幾何體清理的最佳方式。使用 Apex 對每個形態清理幾何體、創建網格所需的全部時間大約為 3 小時，全部完成需要 6 小時，比使用傳統工具節省了 76%。
在有限元分析模型上施加載荷和約束
結果
TLG 的工程師們在 OML 的前端創建了一個 RBE2 剛體單元，用來將機身約束在艙門前的平臺上。
展開 
幾何體的相關專題、標簽、搜索
幾何體的最新內容
在ANSYS Mechanical 中對幾何體進行網格劃分。
圖 1. 四分之一間隔器幾何模型示意圖
3、定義分析設置和邊界條件。共創建六個分析步。
3.1 第一步，在剛性板上施加-3.375mm 的位移以壓縮脊柱間隔器；第二步開始時，移除位移，使間隔器可以自由變形。
3.2 從第三步開始施加熱載荷，溫度從23.85℃ 升高到 37.85℃。
OAS基于表面的非序列光線追跡技術，采用蒙特卡洛原理追跡隨機分布的幾何光線或波動光束，以圖形化方式顯示光線、幾何體及分析結果。
軟件依據設定的參數，模擬紅外光線在長波紅外熱成像鏡頭中的傳播路徑，精確計算光線在各個光學表面的反射、折射情況。在追跡過程中，軟件實時采集光線與光學系統相互作用的數據，為后續分析提供全面的數據基礎。
3、導入幾何體（見圖 1）。
圖 1 阻尼器幾何模型示意圖
4、模型設置：在頂面添加一個 30kg 的點質量。創建一個遠程點，剛性約束頂面的運動。使用 “多區域” 網格劃分方法對各部件劃分網格。
5、分析設置與邊界條件：固定阻尼器底面，對遠程點施加 20000N 的水平力。
茶壺主體與壺蓋的截面視圖</em></p><p>為幾何體賦予材料。首先對瓷材料進行分析。</p><p><br></p><p>使用模型默認生成的主體與壺蓋之間的熱接觸。</p><p><br></p><p>如圖 2 所示，在模型上施加相關的熱邊界條件。假定茶壺內的茶水溫度為 100°C。
當選用連續纖維時，程序調用超限切削邏輯：先在計算基體尺寸后，使纖維初始生成時超出邊界，隨后通過全局布爾運算切除外部多余幾何體。這一處理方式使得所有纖維端面與基體表面具備一致的平齊度，避免了切割面階差對周期性網格對齊造成的影響。
圖 2.
其實現方式為“逐層剝離”算法：程序讀取鋪層總數后，在上、下相鄰鋪層之間自動插入獨立的 Cohesive 層幾何體，每層厚度為 0.001 mm。
圖1 GoPro相機的幾何結構
4、搭建模型，為幾何體賦予材料屬性，定義綁定接觸與關節。如圖 2 所示，創建兩個旋轉關節；設置扭轉剛度為 2000 N?mm/rad，并將其賦予兩處關節。采用 5mm 全局網格尺寸及線性單元完成模型網格劃分。
圖 2 模型所定義旋轉關節示意圖
5、定義分析設置并施加邊界條件。
在本例中，我們將主要展示棱鏡幾何體的建立，因此只會在模型中使用簡單的膜層。
接下來，您將深入學習 3D 建模，使用編輯模式工具和修改器創建干凈、高效且專業的幾何體。您還將探索使用 Array（陣列）、Boolean（布爾）和 Shrinkwrap（縮裹）等強大的修改器來輕松構建更復雜的模型。
隨著課程進展，您將學習雕刻技術，使用筆刷、對稱功能和動態拓撲來創建有機形狀和角色模型。
點擊 Geometry 下的彈簧體，在下方 Details 中指派材料為 Structural Steel
第三步：接觸與網格劃分（關鍵點）
網格控制：
由于彈簧是典型的掃掠體，右鍵 Mesh -> Insert -> Method，選擇彈簧幾何體，Method 設置為 Sweep（掃掠）。
