拓撲關系的案例
ANSYS輸出實體模型表面的節點信息 和單元拓撲關系
ANSYS輸出實體模型表面的節點信息
和單元拓撲關系
遇到一個問題，一個給定的實體模型，劃分了solid185的單元，假如實體模型單元劃分如下。需要提取實體模型外表面節點位置信息和單元拓撲關系（也就是每一個單元是由哪幾個節點組成的），目的是方便做其他分析，比如流體分析，提取外表面的節點可以施加溫度載荷。
圖1
對于此問題，在ansys里面很難直接提取所有外表面的節點和單元信息，因為外表面也是實體單元的一個單元面，不可能剝離出來。
因此，想要提取外表面的單元和節點，最好是需要外表面存在平面單元。
對于此，可以采用ansys里面的特殊單元mesh200，這個單元用于面網格的劃分，而且劃分后的單元不參與實際計算。
于是：
et,2,200 ！定義mesh200單元類型
asel,s,ext ！選擇所有的外表面
aatt,,,2 ! 設置劃分單元為mesh200
KEYOPT, 2, 1, 6 ! 4節點的四邊形單元
amesh,all ! 劃分所以的外表面
此時劃分的面網格和原來的實體網格的節點是一一對應的，這就保證了最后輸出的節點的坐標與原來實體模型的對應節點是一一對應的。
此時可以選擇刪除實體模型和實體單元。
展開 Hypermesh萌新筆記（一）
Step4:幾何清理3-拓撲關系修復
拓撲關系指的是相鄰面之間的連接關系，分為四種拓撲關系：自由邊，T型連續，共享邊以及壓縮邊。其中拓撲關系修復中，重點需要關注紅色自由邊，如果多個面相交，絞線為紅色自由邊，則需要對該處進行修復，直至變為黃色或綠色。通過調節視圖模式，可以方便顯示全局的拓撲關系，已確認是否完成全部修復。
Step5:網格剖分
網格剖分之前，需要先對模型進行分組，分組的目的主要是為了方便在CAE仿真軟件中為不同區域進行材料屬性的設置。對于面網格，材料的屬性主要取決于材料的前向-本體-后向分別是是么樣的屬性，這與體模型僅需要設置本體的材料屬性有所不同。（具體分組方法見視頻）
對于基于MOM/MLFMM算法的FEKO來說，剖分網格為三角面網格，至于網格的剖分尺寸的選擇可以參考往期文章。
展開 SFE Concept 是什么？
1.軟件基本介紹(引用論文)
參數化模型為隱式參數化模型，單個模型幾何形狀由3種類型參數控制，其中包括控制點位置、線曲率和截面形狀，系統級模型通過拓撲關系相連接，一旦修改上述的任一參數，與其相關聯的所有幾何體都會產生相應變化。
SFE CONCEPT軟件可以由其參數化幾何模型自動生成有限元模型，進而實施概念評估。新的有限元模型能根據每一輪新的設計變量自動快速生成。每一輪新的設計修改都能快速方便的提交仿真分析運算，來評估修改方案對各種重要性能的影響。
SFE CONCEPT的核心理念就是“CAE驅動設計"。它可以幫助實現大量的拓撲概念設計并且對設計方案進行各種關鍵工況下的評估，還可以通過形狀、尺寸和材料的優化來平衡車身設計。
其主要功能可總結如下：
a. 快速進行汽車結構初步方案設計。在設計初期階段缺乏CAD模型的情況下或在現有CAD/FEM模型的基礎上，采用拓撲驅動的方法快速方便地實現幾何模型建立和修改。
b. 在所有設計級別采用隱式全參數化描述，通過對模型拓撲關系的描述，自動計算生成所有幾何體，保持幾何和拓撲關系的兼容性。
c. 部件之間的裝配采用智能連接技術，快速實現對子裝配體，甚至系統級裝配體的建立和修改。
d. 采用獨特的自動網格劃分算法，根據幾何模型的變化，實時產生附帶連接關系(如鉚接、焊點、焊縫、膠粘、螺栓等)的高質量有限元模型。
e. 模塊化結構數據庫，確保了幾何模型和有限元分析模型的可重復利用性。
f. 能同時對多種設計方案進行快速結構拓撲布局與優化評估，通過對結構形狀、拓撲關系、材料、厚度等方面的優化來改善結構的重要特性。采用少數變量控制大量參數變化的技術，使得多參數優化后臺自動運行變為現實。
g.
展開 【HyperMesh寶典】之幾何修復、清理和簡化
CAD 軟件的曲面是面向設計和制造的，注重特征的精度，參數化，尺寸等方面，而 HyperMesh 中的曲面是面向網格劃分的，注重拓撲連接關系。
HyperMesh 中的幾何曲面的定義
根據操作的目的不同我們人為地將 HyperMesh 的幾何操作可以分為修復、清理和簡化三類 ，這期我們就來為大家一下介紹這三類~
第一部分：幾何修復
幾何修復的定義
幾何修復：就是把損壞的幾何修理好，讓曲面恢復到 CAD 軟件中的樣子。
在 HyperMesh 中我們需要特別注意曲面之間的拓撲關系。拓撲關系錯誤可能是因為 CAD 軟件創建的時候就包含了錯誤（比如重復曲面），也可能是在 CAD 模型在導入過程（需要轉化為 HyperMesh 內部的幾何格式）發生了錯誤。一旦拓撲關系發生錯誤我們就需要進行幾何拓撲關系修復的操作。
幾何的拓撲連接關系的錯誤
幾何的拓撲連接關系可能會發生多少種錯誤呢？答案是只有3種。
1、 相鄰面沒有連接
2、 曲面的重復
3、 曲面的缺失
如下圖所示：
相應的處理方法如下圖所示：
重復曲面
重復曲面可以從特征線的顏色判斷（面的周邊會有很多T型連接邊），HyperMesh 的 defeature 面板也有專門的工具進行搜索。
展開 
基于Space Claim腳本參數化建模的cfd仿真分析
當涉及幾何參數建模時，cfd仿真往往由于流體域隨固體域位置改變會發生幾何拓撲關系變化，使workbench參數化分析出錯。對此，查閱相關cfd文檔，主要是關于SpaceClaim腳本參數建模方面，進行了腳本編寫。實際上，固體區域通過其他CAD軟件建模完畢導入到SCDM里面進行流體域抽取，因此，腳本編寫也作出相應調整。這里，以特斯拉閥門為例，通過workbench參數化設置，得出相關幾何特征對閥門換向前后進出口壓差的作用程度。
CFD結構網格與非結構網格的真相
網格算法中的"結構網格"，指的是網格節點間存在數學邏輯關系，相鄰網格節點之間的關系是明確的，在網格數據存儲過程中，只需要存儲基礎節點的坐標而無需保存所有節點的空間坐標。如圖1所示為典型的二維結構網格。對于二維結構網格，通常用i、j來代表x及y方向的網格節點（對于三維結構，利用k來代表z方向）。對于如圖所示的網格，在進行網格數據存儲的過程中，只需要保存i=1，j=1位置的節點坐標以及x、y方向網格節點間距，則整套網格中任意位置網格節點坐標均可得到。需要注意的是，結構網格的網格間距可以不相等，但是網格拓撲規則必須是明確的，如節點（3,4）與（3,5）是相鄰節點。
圖1 二維結構網格示例
圖1的網格也可以是非結構網格。如果在網格文件中存儲的是所有節點的坐標及節點間連接關系的話，那么這套網格即非結構網格。因此所有的結構網格均可以轉化為非結構形式。相反，并非所有的非結構網格均能轉化為結構網格形式，因為滿足結構化的節點間拓撲關系不一定能夠找得到。因此僅僅從網格形狀來確定網格是結構網格還是非結構網格是不合適的，四邊形和六面體網格也可以是非結構網格，這取決于它們的網格節點存儲方式。
數值計算需要知道每一個節點的坐標，以及每一個節點的所有相鄰節點。對于結構網格來說，在數值離散過程中，需要通過結構網格節點間的拓撲關系獲得所有節點的幾何坐標，而對于非結構網格，由于節點坐標是顯式的存儲在網格文件中，因此并不需要進行任何的解析工作。
非結構網格求解器只能讀入非結構網格，結構網格求解器只能讀入結構網格。因為非結構網格求解器缺少將結構網格的幾何拓撲規則映射得到節點坐標的功能，而結構網格求解器無法讀取非結構網格，則是由于非結構網格缺少節點間的拓撲規則。當前完全的結構網格求解器已經不多了（一些古老的有限差分求解器可能還存在），大多數的求解器為非結構求解器，因此網格導出形式常常是非結構的。
展開 CFD結構網格與非結構網格的真相
網格算法中的"結構網格"，指的是網格節點間存在數學邏輯關系，相鄰網格節點之間的關系是明確的，在網格數據存儲過程中，只需要存儲基礎節點的坐標而無需保存所有節點的空間坐標。如圖1所示為典型的二維結構網格。對于二維結構網格，通常用i、j 來代表x 及y 方向的網格節點（對于三維結構，利用k 來代表z 方向）。對于如圖所示的網格，在進行網格數據存儲的過程中，只需要保存i=1，j=1位置的節點坐標以及x、y 方向網格節點間距，則整套網格中任意位置網格節點坐標均可得到。需要注意的是，結構網格的網格間距可以不相等，但是網格拓撲規則必須是明確的，如節點（3,4）與（3,5）是相鄰節點。
圖1 二維結構網格示例
圖1的網格也可以是非結構網格。如果在網格文件中存儲的是所有節點的坐標及節點間連接關系的話，那么這套網格即非結構網格。因此，所有的結構網格均可以轉化為非結構形式。相反，并非所有的非結構網格均能轉化為結構網格形式，因為滿足結構化的節點間拓撲關系不一定能夠找得到。僅僅從網格形狀來確定網格是結構網格還是非結構網格是不合適的，四邊形和六面體網格也可以是非結構網格，這取決于它們的網格節點存儲方式。
數值計算需要知道每一個節點的坐標，以及每一個節點的所有相鄰節點。對于結構網格來說，在數值離散過程中，需要通過結構網格節點間的拓撲關系獲得所有節點的幾何坐標，而對于非結構網格，由于節點坐標是顯式的存儲在網格文件中，因此并不需要進行任何的解析工作。
非結構網格求解器只能讀入非結構網格，結構網格求解器只能讀入結構網格。因為非結構網格求解器缺少將結構網格的幾何拓撲規則映射得到節點坐標的功能，而結構網格求解器無法讀取非結構網格，則是由于非結構網格缺少節點間的拓撲規則。
展開 GIS在水文模型中的應用
任立良等[21,22]建立了基于DEM的數字流域水文模型, 該模型的基本結構是:在流域柵格DEM數據上,應用數字高程流域水系模型(DEDNM)[23] 的原理和方法自動提取流域水系,構建數字流域,主要過程包括凹陷區的識別處理、平坦部位水流流向設定、子流域集水單元勾劃、河網生成、河網與子流域編碼及河網拓撲關系的建立;然后對生成的每一集水子流域應用新安江模型建立產流模型,再根據河網結構拓撲關系,采用分段馬斯京根法,建立數字河網匯流模型,構成了數字水文模型,并在淮河史灌河流域進行了實例應用研究,計算的黃泥莊站時流量過程和蔣集站日流量過程均能與實測過程較好的擬合。
基于HyperWorks的一種懸臂類鋁型材的有限元模擬研究2
幾何清理是后期網格劃分的基礎，因為幾何清理情況則會影響網格的質量，在用第三方軟件SolidWoks生成的幾何模型導入到HyperMesh軟件時，由于軟件間直接的接口技術問題，導入后的模型有可能產生一面的缺失、線或面的不縫合等一些拓撲關系缺陷，這些缺陷如果不采用修復，則有可能影響網格的劃分質量，嚴重時還會導致三維網格無法劃分[5]。同時，在實體模型含有些微小特征時，例如：小孔或小尖角，如果不合理清理，則會在劃分網格時會生成很多小單元，從而增加計算量。因而幾何清理在前處理中應給與重視。
本研究的這些模型中，主要幾何清理是拓撲關系的修復，對不縫合的線和缺失的面進行修復整理。
3.2.2 網格劃分
本研究對擠壓過程中的所用材料、材料流經的所有區域和擠壓模具采用四面體單元進行網格劃分。在模型表面的基礎上劃分二維網格，完成二維網格后就開始劃分三維網格。本研究中，在HyperMesh軟件的2D功能中的automesh自動劃分網格，網格的形狀為三角形，網格的大小根據模型的情況而定的。當然地，網格越小越密，其分析結果越精確，但這對電腦CPU處理能力有一定要求。在本研究中為了協調電腦的配置要求和計算結構的精確性，劃分的二維網格有大小疏密之分，一般地工作帶的網格取最小的，因為其對擠出型材的影響最為關鍵，其他的位置的可以視情況而去定的。而三維的網格生成是根據已經劃分好的二維網格來決定的，本設計三維網格的劃分主要是對二維網格的拉伸和封閉的二維網格自動生成四面體網格。網格的質量與整個分析的結果時密切相關的。由于結構是對稱的，為降低數據處理量且不影響其分析結果將分析模型分割成二分之一，單元數控制在60萬以內，圖4為本研究的懸臂類鋁型材擠壓有限元仿真模型。
圖4 懸臂類鋁型材擠壓有限元仿真模型
3.2.3 定義邊界條件
進入擠壓向導HyperXtrude進行邊界條件的定義。
展開 飛機及其工裝零件智能化檢測規劃技術
框架由一個特征面屬性向量、一個特征面拓撲與幾何關系矩陣、若干特征截面屬性約束以及若干特征幾何參數約束組成。特征面屬性向量用于定義特征的構成組件以及組件的排列順序，并規定各個組件中特征面的數目和屬性。特征面拓撲與幾何關系矩陣用于定義各特征組件之間以及組件內各特征面之間必須滿足的拓撲與幾何關系約束。特征截面屬性約束用于定義特征截面的屬性須滿足的約束。特征幾何參數約束用于定義特征幾何參數須滿足的約束。用戶可以按照特征定義框架的規范定義自己所需的形狀特征，且自定義特征能被統一的特征識別算法識別。特征識別過程主要有零件面屬性分析、特征實例構造和特征實例有效性檢查三步。零件面屬性分析的目的在于從所有零件表面中篩取出各特征組件的潛在構成面，這些面滿足各組件的特征面屬性約束和單張面的幾何參數約束。然后依據特征面拓撲與幾何關系矩陣以及特征幾何參數約束，利用特征組件的潛在構成面構造特征實例。最后檢查各特征實例是否滿足全部特征截面屬性約束，只有符合全部約束的特征實例才是有效的特征實例。
飛機及其工裝零件上的絕大多數形狀特征都能采用上述特征定義框架進行定義并能被統一的特征識別算法所識別，但是飛機結構件輪廓面這類檢測特征是一個例外。這是因為輪廓面不存在區別于一般零件表面的專屬幾何與拓撲屬性，輪廓面之間也沒有特定的幾何與拓撲關系，而且不同的零件具有不同形狀的輪廓。因此針對飛機結構件輪廓面識別，我們提出了模擬滾動法。首先在零件體外部設置一根豎直的且無限長的旋轉滾柱，滾柱在零件引力的作用下逐漸移動到與零件輪廓接觸的位置。然后在零件引力、與零件輪廓接觸產生的壓力以及滾柱旋轉產生的摩擦力的合力作用下，滾柱沿著零件輪廓滾動。在此過程中，若一個零件表面與滾柱有接觸，則該表面為潛在的輪廓面。最后根據工程實際需求從潛在輪廓面中自動篩選出實際所需的輪廓面，從而完成輪廓面識別。
展開 飛機及其工裝零件智能化檢測規劃技術
框架由一個特征面屬性向量、一個特征面拓撲與幾何關系矩陣、若干特征截面屬性約束以及若干特征幾何參數約束組成。特征面屬性向量用于定義特征的構成組件以及組件的排列順序，并規定各個組件中特征面的數目和屬性。特征面拓撲與幾何關系矩陣用于定義各特征組件之間以及組件內各特征面之間必須滿足的拓撲與幾何關系約束。特征截面屬性約束用于定義特征截面的屬性須滿足的約束。特征幾何參數約束用于定義特征幾何參數須滿足的約束。用戶可以按照特征定義框架的規范定義自己所需的形狀特征，且自定義特征能被統一的特征識別算法識別。特征識別過程主要有零件面屬性分析、特征實例構造和特征實例有效性檢查三步。零件面屬性分析的目的在于從所有零件表面中篩取出各特征組件的潛在構成面，這些面滿足各組件的特征面屬性約束和單張面的幾何參數約束。然后依據特征面拓撲與幾何關系矩陣以及特征幾何參數約束，利用特征組件的潛在構成面構造特征實例。最后檢查各特征實例是否滿足全部特征截面屬性約束，只有符合全部約束的特征實例才是有效的特征實例。
飛機及其工裝零件上的絕大多數形狀特征都能采用上述特征定義框架進行定義并能被統一的特征識別算法所識別，但是飛機結構件輪廓面這類檢測特征是一個例外。這是因為輪廓面不存在區別于一般零件表面的專屬幾何與拓撲屬性，輪廓面之間也沒有特定的幾何與拓撲關系，而且不同的零件具有不同形狀的輪廓。因此針對飛機結構件輪廓面識別，我們提出了模擬滾動法。首先在零件體外部設置一根豎直的且無限長的旋轉滾柱，滾柱在零件引力的作用下逐漸移動到與零件輪廓接觸的位置。然后在零件引力、與零件輪廓接觸產生的壓力以及滾柱旋轉產生的摩擦力的合力作用下，滾柱沿著零件輪廓滾動。在此過程中，若一個零件表面與滾柱有接觸，則該表面為潛在的輪廓面。最后根據工程實際需求從潛在輪廓面中自動篩選出實際所需的輪廓面，從而完成輪廓面識別。
展開 
二維三角網格數據結構分析
其次，因為元素的拾取和元素修改都主要是在網格結點上進行的，網格邊和網格單元的相應操作可以通過和網格節點的拓撲關系來完成，所以在不考慮這兩項操作時，set并不一定是最好的選擇。
最終，我們根據以上分析，可以設計出一個較優的二維三角網格的數據結構：
最后，用一個實際例子來測試軟件性能。下圖所示為對某流域的仿真計算結果，網格數目約為五十萬，淺綠色部分是選中的網格。實測軟件繪圖流暢，網格增加、刪除、修改、選取等操作均無頓卡現象。
基于特征的離心泵葉片參數化三維造型
利用定義了參數和拓撲關系的離心泵葉片的pro/e模型文件,通過二次開發工具pro/TOOLKIT對模型文件中定義參數進行訪問,最終完成離心泵葉片的參數化三維造型
基于特征的離心泵葉片參數化三維造型.pdf
LS-DYNA牋notes牋牋?
在dos命令下輸入：
LS-DYNA I=restartinput.k R=D3DUMPnn
與小型重啟動不同的是restartinput.k文件種具有完整的關鍵字輸入，節點、單元、增加的PART等，對于需要初始化的part，在該輸入文件種的節點、單元數及排列與拓撲關系都應該與上次求解的輸入文件中的一樣，但part號可以不同。《動力顯示算法指南》
25)我做了一個爆炸分析的流固耦合，但是流體和固體沒作用上？
流固耦合關鍵字里面有一個mcoup選項，你選的是1，表示只與密度最大的多物質材料耦合，這樣的話就只和炸藥耦合了，空氣對他的作用就沒有了
26)我剛才看了一下dyna的范例手冊，和您說的一樣，也是想用part來定義，簡單方便。我是用hypermesh來作為前處理的，很方便。具體和大家說一下，在hypermesh中
BCs->entity sets-〉選擇comps，然后輸入要定義的set的名稱，選擇要包括的component，最后再選擇create就行了。
hypermesh作為dyna的前處理非常好，推薦使用！
非常不錯
展開 基于SIMPACK的磁懸浮車輛耦合動力學性能仿真模型
為了有效評價磁懸浮車輛動力學性能,引入SIMPACK仿真軟件,根據磁懸浮車輛多體系統動力學拓撲關系圖,建立了磁懸浮車輛2軌道2控制系統的耦合動力學模型,分析了試驗結果和仿真結果。在模型中,磁懸浮車輛被視為多剛體,并具有兩系懸掛系統,軌道被視為彈性歐拉梁,并考慮了磁懸浮車輛的控制系統性能。數值分析結果表明:梁的最大變形的計算值為115mm,試驗值為116mm,車體的垂向加速度仿真結果與試驗結果基本一致,利用仿真模型能較準確地預測耦合系統的動力學性能
基于SIMPACK的磁懸浮車輛耦合動力學性能仿真模型.pdf
