幾何修復的案例
【HyperMesh寶典】之幾何修復、清理和簡化
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。所以，重復面不會給我們帶來太多麻煩。
展開 Moldex3D模流分析之利用CADdoctor修復幾何瑕疵快速提升幾何品質
質量良好的幾何是成功建構網格模型的要件之一，低質量的幾何往往造成用戶必須耗費非常大的心力在修復網格瑕疵。為解決此問題，Moldex3D CADdoctor能夠支持 3D CAD系統之間數據轉換，可檢查并修正幾何檔案轉譯過程中產生的錯誤，以利后續網格生成。本篇將介紹如何使用CADdoctor三個基本功能，完成初步的幾何修復。
表面網格缺陷(左圖為未使用CADdoctor模型所偵測出的缺陷，右圖為使用CADdoctor后的模型)
步驟1：將幾何匯入Designer后，點選幾何檢查，接著在幾何缺陷表下點選啟動CADdoctor，在后續跳出的對話窗口點選是，程序會自動開啟CADdoctor并匯入幾何。
步驟2：CADdoctor左側主選單主要分為上下兩部分：上半部為CADdoctor可偵測的缺陷列表；下方為基本修復工具 。首先點選 檢查所有模型缺陷，檢查出的缺陷種類與數量會顯示于上方的缺陷列表。
步驟3：點選第二個圖示 自動縫合容差范圍內的相鄰頂點與曲線，修正自由邊的問題。跳出的窗口會顯示縫合前的自由邊數量，使用者可自行指定容差大小，點選試運行后，CADdoctor會根據指定的容差估計縫合后的自由邊數量，點選執行即開始自動縫合。
步驟4：最后點選第三個 自動修復圖標，于跳出窗口點選OK開始修復，經過這三個基本功能的處理后，缺陷列表顯示大部分嚴重的缺陷都被成功修正(而自動修復的圖示轉變為，代表模型已修復過了)，點選即可把修正完的幾何匯回Designer。
注： 一一點選剩余的瑕疵，CADdoctor會亮顯瑕疵位置，并在工作區下方建議對應的修復工具。
展開 Fluent Meshing實戰發動機燃燒室網格 Part 1-幾何修復
《Fluent Meshing實戰發動機燃燒室網格》系列，包括四部分：
① 幾何修復
② 表面網格
③ 蜂巢網格
④ 燃燒模擬
今天介紹Fluent Meshing在復雜幾何體修復和幾何前處理準備方面的工作。概括起來，Fluent Meshing的主要特點包括：
① 完全嵌入在Fluent界面中
② 能夠讀入CAD以及復雜的多區域組合網格模型
③ 為使用者提供更多的網格控制方式
④ 能夠處理超過十億的網格
⑤ 包含節點級網格控制
⑥ 能夠利用腳本實現批處理
我們測試的軟件平臺是ANSYS Fluent V18.2，輸入文件為
FM_Generic_Combustor.msh.gz
下載鏈接：http://pan.baidu.com/s/1dEHtZgt 密碼：phay
1
導入幾何
打開Fluent 18.2，注意選擇Meshing Mode。
圖1. Fluent Meshing的啟動
讀入網格文件（幾何文件）FM_Generic_Combustor.msh.gz，如圖選擇所有的幾何部件，點擊“Draw”后顯示燃燒室的部分結構（20°的扇形分區，周期性結構）
圖2. 燃燒室幾何特性一覽
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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
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縫隙修復
如圖，選中所有幾何部件，右鍵點擊“Diagnostics>Geometry”，設置參數后，點擊“Mark”，標記出存在縫隙缺陷的部位。
圖4.
展開 無需幾何修復的快速CFD工具：建筑與暖通環境高效整體解決方案
其優化的像素網格技術更是對幾何模型高度容錯，幾乎不需要幾何修復直接劈分網格，大大縮短了工程實施周期。MSC 的計算流體力學工具能夠全面助力建筑環境、暖通空調與潔凈系統的設計與優化過程。
Moldex3D模流分析之Moldex3D CADdoctor自動／手動幾何修復
利用自動修復 (automatic healing)功能，Moldex3D CADdoctor可修復大多數檢測到的錯誤。如果自動修復之后，仍有錯誤，可利用 CADdoctor 中一整套的工具解決剩下的錯誤。以這種方法修復，即所謂的交互式修復 (interactive healing)。修復后的模型，將轉譯導出至Moldex3D Designer，進行下一步驟。
啟動 CADdoctor
1. 開啟Moldex3D Designer，選擇 BLM mode ，然后輸入 CAD 模型。
2. 點擊幾何檢查之后，該程序會自動檢查此 CAD 模型幾何。檢查完后，幾何缺陷檢查表格 (Geometry Defect Checks)將出現，如下圖所示。
3. 點擊 CADdoctor 會自動啟動 CADdoctor 程序。
修復幾何缺陷
一般功能
1. 檔案工具欄 (File Tool Bar)
(1) 儲存 (Save)
以 DRFX_MDX 文件格式儲存在窗口中的模型。
展開 SpaceClaim|04幾何修復
導讀：介紹基于SpaceClaim的幾何修復方法。
ABAQUS幾何編輯、清理及修復 ￥1
幾何編輯、清理及修復竟然神奇的解決了這問題。計算竟然收斂了。
是怎么做到的？
一起學習吧！
本案例有視頻，歡迎在我的技術鄰中觀看！！
ABAQUS幾何清理及修復
往期精彩：歡迎觀看！！
HYPERMESH中設置ABAQUS銷軸接觸設置
HYMPERMESH與ABAQUS聯合（銷軸簡化梁單元）
Discovery Live 幾何模型培訓：基本操作與界面介紹&創建幾何A&幾何修復與修改
Discovery Live 幾何模型培訓：ANSYS Discovery Live創建幾何，本視頻主要介紹了Discovery Live的基本建模功能，并以一個實際的模型例子介紹其建模過程。介紹在實際建模過程中各種命令的特點和使用，并對如何使用好Discovery Live的建模提供了方法及過程。查看地址：https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MjM5NzEzODQ4Mg==&mid=2651802080&idx=2&sn=205c3ad50f61e0aa34698873044075e3&chksm=bd2570bd8a52f9ab2908b121d835094f9ae33683adf56edd883f9bb7b5f4c1c82ae63e94c079&scene=21#wechat_redirect
展開 Moldex3D模流分析之CADdoctor串聯Designer (BLM模式)
Moldex3D CADdoctor為科盛科技(Moldex3D)與Elysium共同合作開發的交互式幾何修復工具，能在不同CAD間進行數據交換、簡化幾何與驗證、利用CAE快速確認質量。在產生BLM網格初期，使用者能利用此工具自動檢查與修復質量不佳的幾何。Moldex3D CADdoctor有助于強化網格質量，以確保更準確的分析結果。
特色
? 串聯Designer (BLM模式)，提供幾何修復功能
? 自動修復CAD模型上的破洞與幾何變形
? 強化BLM網格質量以提升分析精準度
? 可匯入不同的CAD原生模型
? 直覺式的用戶接口，引導用戶快速入門
幾何修復
? 自動刪除有問題的幾何
? 自動修復質量不佳的幾何
修復破洞的區域 (延伸鄰近表面)
處理幾何共面問題
幾何簡化
?自動移除微小特征，包括圓角(fillet)、肋(rib)、圓柱(boss)、破孔(hole)、段差(step)等。
偵測/移除破孔
合并表面
支持匯入CAD原生檔
? 標準支持文件類型：STL, IGES, STEP
? 需額外授權：Parasolid, JT, NX(UG), Creo (Pro/E), CATIA V5
展開 Moldex3D模流分析之CADdoctor
Moldex3D CADdoctor為科盛科技(Moldex3D)與Elysium共同合作開發的交互式幾何修復工具，能在不同CAD間進行數據交換、簡化幾何與驗證、利用CAE快速確認質量。在產生BLM網格初期，使用者能利用此工具自動檢查與修復質量不佳的幾何。Moldex3D CADdoctor有助于強化網格質量，以確保更準確的分析結果。
特色
? 串聯Designer (BLM模式)，提供幾何修復功能
? 自動修復CAD模型上的破洞與幾何變形
? 強化BLM網格質量以提升分析精準度
? 可匯入不同的CAD原生模型
? 直覺式的用戶接口，引導用戶快速入門
幾何修復
? 自動刪除有問題的幾何
? 自動修復質量不佳的幾何
修復破洞的區域 (延伸鄰近表面)
處理幾何共面問題
幾何簡化
?自動移除微小特征，包括圓角(fillet)、肋(rib)、圓柱(boss)、破孔(hole)、段差(step)等。
偵測/移除破孔
合并表面
支持匯入CAD原生檔
? 標準支持文件類型：STL, IGES, STEP
? 需額外授權：Parasolid, JT, NX(UG), Creo (Pro/E), CATIA V5
展開 ANSYS Workbench汽車防撞梁碰撞仿真，附講解視頻及模型文件 ￥88
涉及汽車防撞梁結構的幾何處理，模型建立，碰撞分析，結果處理等各個方面。設置方法程詳細，結果結果合理。相關復合材料鋪層均可使用該文檔方法設置完成。
附帶詳細講解視頻和案例模型
1. 概述
本手冊旨在指導用戶使用ANSYS Workbench進行防撞梁碰撞仿真分析。通過幾何處理、材料定義、網格劃分、接觸設置、邊界條件定義、計算參數配置及結果分析等步驟，完成從建模到仿真的全流程操作。本手冊適用于結構工程師、仿真分析師及相關技術人員。
2. 幾何處理
2.1 幾何導入
推薦使用SpaceClaim或DesignModeler (DM) 進行幾何前處理，二者在抽殼、幾何修復等操作中效率較高。也可選擇用其他三維CAD軟件（如SolidWorks、CATIA）導入幾何，但需確保導出格式兼容（如.stp、.igs）。
打開Workbench，進入Geometry模塊。右鍵點擊Import Geometry，選擇防撞梁模型文件（如.stp格式）。點擊Generate生成幾何體，雙擊進入該模塊，檢查模型完整性。也可以先打開該模塊，再導入幾何。
2.2 幾何簡化（抽殼）
防撞梁通常采用殼單元（Shell Element）簡化，以減少計算量。
操作步驟：在SpaceClaim/DM中選擇抽殼工具（Thin/Surface）。點擊目標面，設置厚度方向（例如3mm），生成殼模型。隱藏實體模型（快捷鍵F9），僅顯示殼結構。
幾何檢查：切換至線框模式（Wireframe），檢查自由邊（紅色顯示）。若存在未連接的邊或面，需手動修復（如延伸面、填補間隙）。
展開 
Moldex3D模流分析模型頁簽之匯入和分析
匯入產品模型后，點擊 Check Geometry 檢查幾何缺陷，將會切將會切換到檢查幾何樹并開啟修復幾何頁簽。在修復幾何頁簽中則提供了各種工具來修改幾何。
在檢查幾何樹中會統計被檢查到的幾何缺陷數量 (點擊重新檢查來刷新統計)，可以利用瀏覽工具來定位或放大檢視各個缺陷。可以點擊個別缺陷來顯示/隱藏或雙擊來改變檢查的閥值。
如果需要更進階的幾何修復或是簡化，可點選 CADdoctor 以執行 Moldex3D CADdoctor，藉由進階的功能以改善幾何質量。當在 Moldex3D CADdoctor 完成幾何修復后，點擊匯出 (Export) 即可將優化過的幾何模型匯回 Studio (更多細節請參考 Moldex3D CADdoctor 的章節)。
?一般工具 (General Tool)
自動縫合 (Auto Sew)：選擇目標多面體并鍵入公差，Moldex3D會找出這些缺陷并自動修復他們。
縫合 (Sew)：選擇目標多面體及成對的自由邊再鍵入公差，Moldex3D會合并兩自由邊來消除缺陷。
刪除面 (Delete Face)：選擇目標多面體及面來將之移除。這通常是修復一嚴重壞面的前置作業。
?屬性 (Attribute)
用戶也可以使用工具頁簽的功能來準備幾何對象，然后在模型頁簽為他們指定屬性。選擇一個對象(實體、曲線或點)并點擊屬性 (Attribute) 以指定屬性(也可以先點擊再選取)，根據被選定對象的種類，將會有不同的屬性提供給用戶做選擇。
實體對象的屬性
曲線對象的屬性
點對象的屬性
?多面體設定
多面體對象的屬性可以是塑件、塑件嵌件、冷流道、熱流道、模具嵌件、模座、模板、冷卻水管、加熱棒、溢流區、壓縮區、熱流道金屬材質以及封裝組件。
展開 Altair SimSolid 工程仿真軟件 衡祖仿真
Altair SimSolid是一款基于新型計算技術的結構模擬軟件，它采用了一種全新的有限元分析方法，可以快速、準確地模擬大型裝配體的結構響應和特性，無需進行網格剖分和幾何簡化。此外，SimSolid還可以處理不同類型的材料、不同類型的接觸、非線性材料行為和大變形等問題。SimSolid還具有易于使用的界面和可視化工具，可以幫助工程師更好地理解和分析模擬結果。它可以與多個CAD系統和其他工程軟件進行集成，以便更好地集成到工程設計流程中。
Altair SimSolid工程仿真軟件，具有以下功能：
1、直接線性求解方法
不需要進行網格剖分，直接對實體零件進行分析，大大提高了分析效率。
2、非線性分析
支持非線性材料和非線性接觸分析，可以更加準確地分析復雜零件。
3、大變形分析
支持大變形分析，可以準確預測零件的應力、位移、剛度和自然頻率等物理特性。
4、結構優化
支持多種優化算法，包括拓撲優化、形狀優化、尺寸優化等，可以幫助用戶快速找到最優解。
5、可視化分析
支持可視化分析，可以直觀地顯示零件的應力、位移、剛度和自然頻率等物理特性。
6、自動幾何修復
具有自動幾何修復功能，可以自動修復零件中的幾何錯誤，提高了零件的幾何精度。
7、快速后處理
具有快速后處理功能，可以快速生成分析結果，提高了工作效率。
8、多種加載和邊界條件
支持多種加載和邊界條件，可以對各種復雜結構進行分析和優化。
9、廣泛應用
適用于各種行業，如汽車、航空航天、船舶、機械制造等，可以幫助工程師快速進行結構分析和優化，從而提高產品性能、減少重量、降低成本。
展開 SpaceClaim軟件常用技巧
對于一個CAE工程師來說，其工作過程中大量的時間都會花在模型的幾何修復清理、網格劃分等上面，而ANSYS的SpaceClaim模塊正是強有力的幾何修復清理工具，ANSYS的Mechanical本身就具有網格自動劃分功能，這兩個工具給CAE工程師帶來了巨大便利。本文就對ANSYS的SpaceClaim模塊做一個簡要介紹。
CAD模型在CAE網格劃分之前，都需要進行模型的清理工作，去除不需要的孔、小的導圓、倒角、去除小的凸臺等，通常這些工作會需要很多的時間，但使用SpaceClaim，這些操作只是舉手之勞。
SpaceClaim是最佳的模型修改與清理工具，其“填充”工具極其適合去除凸臺、凹陷、導圓等部位，它會智能判斷所選取面所屬的部位特性，然后施加不同的操作，對于凸臺，執行的是去除，對于凹陷，執行的是填充等等，一個命令就可以完成絕大多數的清理任務。 當然，其他的命令也可以根據需要發揮不同的作用。
1技巧一：批量去除倒圓角
先選中一個較大的倒圓角，然后在“選擇”面板中點擊“查找”，在結果窗口有一項“等于或小于圓半徑”，選中，然后，點擊“填充”命令，所有等于或小于選中圓角半徑的倒圓角都被去除。
2技巧二：去除凸臺類特征
使用鼠標框選住需要去除特征，注意鼠標拖動的方向是從左向右，即可以是左下角到右上角，或左上角到右下角，按住Ctrl鍵可多次選擇，然后，點擊“填充”命令。
3技巧三：去除復雜腔體
對復雜開口腔體進行操作的難點在于如何選擇，普通的框選難以選中所有的腔體表面，此時，可以按住Ctrl鍵，分別選中復雜腔體內不同典型區域的一個面，然后，在“選擇”面板中點擊“查找”，按住Ctrl鍵在結果窗口選中所有的“凹陷”，然后，點擊“填充”命令，復雜腔體即可被填充。
展開 ICEM CFD快速入門
其次，需要注意的是，ICEM CFD有相當一大部分功能集中在幾何修復上，但是目前ICEM CFD的外部幾何接口已經較為完善，對于一般復雜程度的幾何模型，在導入至ICEM CFD中后，需要修復的內容其實并不多，對于初學者，其實完全沒必要糾結在這一部分。當然對于特別復雜的模型，還是需要關注這部分內容。對于外部幾何模型，推薦使用Parasolid格式，其次是STP格式，不建議使用IGS格式，不推薦使用PRO/E建模。
再次，ICEM CFD除了分塊六面體網格劃分外，其四面體及三角形等非結構網格生成功能同樣強大，在實際工程應用中可能使用得更多，初學者如果想要盡快在工程應用上使用ICEM CFD的話，可以在其非結構網格生成方面下功夫，半天時間基本可入門。
對于ICEM CFD快速入門步驟，個人覺得從以下幾個方面來做可能比較好：
1、了解幾何建模常識（如常用的CAD軟件，常見的特征建模方式等），學機械的童鞋可忽略這一步。
2、了解ICEM CFD的基本界面、基本鼠標操作方式。
3、了解網格常識、網格質量評判指標。
4、了解ICEM CFD的網格生成基本步驟（幾何輸入、網格生成、網格輸出）
5、了解ICEM CFD非結構網格生成方法、各種方法優缺點及適應性、網格質量改進方法、網格局部控制方法等
6、了解ICEM CFD分塊六面體網格生成方法。
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