幾何建模的案例
中國有完全自主的三維幾何建模引擎和幾何約束求解器嗎？
官網：3D CAD實體設計中國自主的CAD/PLM/MES工業軟件
這幾年工業軟件的備受國家對重視和投資界的追捧，三維CAD的發展也涌現了OEM模式，尤其是OEM SolidEdge, 比如杭州新迪購買了SolidEdge源代碼，也不包含SolidEdge底層兩大核心組件的源代碼: 三維幾何建模引擎Parasolid和幾何約束求解器DCM 。
也就是說，通過引進和收購，國內有兩個擁有源代碼的三維幾何建模引擎：華天軟件的CRUX 和廣州中望的 overdrive.不過這兩個引擎都是源自國外的技術。
另外上面引進和收購的產品使用的幾何約束求解器都是西門子的DCM，都沒有自己的幾何約束求解器。
那么中國究竟有沒有完全自主的三維幾何建模引擎和幾何約束求解器呢？
嚴格地說，完全自主的三維幾何建模引擎，目前有且僅有一個，那就是華天軟件的三維幾何建模引擎DGM(Diamond Geometry Modeler) 。國內高校和研究單位研發了幾個自主建模引擎，比如清華大學的GEMS, 但是目前未進入商用、且被三維CAD軟件采用、因此能夠被使用和驗證的，只有華天軟件的 DGM。（注釋：中望悟空計劃執行中，目前OGM離商用有點遠！）
完全自主的幾何約束求解器，目前也是有且僅有一個，那就是華天軟件的幾何約束求解器 DCS (Diamond Constraint Solver) 。國內華中科技大學研發了一個幾何約束求解器CBA，但是目前進入商用、且被三維CAD軟件采用、因此能夠被使用和驗證的，也是只有華天軟件的 DCS。
DGM和DCS由華天軟件首席科學家、“國家人才工程”入選者、CAD領域知名專家梅敬成博士帶領一只優秀團隊、歷經十多年研發而成。
展開 NASA眼中CFD的未來（4）幾何建模與網格劃分
某型發動機的快速笛卡爾網格生成算法
幾何建模
幾何建模被提議作為2020年路線圖中的新元素。這是因為航空工程界有了同時獲取多種形式幾何模型的需求。這些需求在一些商用軟件中出現了越來越頻繁的應用。一個例子是最新版本的PTC Creo 加入了拓撲優化工作流程。
盡管商業MCAD軟件無法以高級CFD應用程序所需的方式提供對底層幾何模型的訪問，但依然愿意推進定制幾何建模系統的能力。例如，CREATETM Capstone （一個網格生成和幾何建模工具）已經納入了改進的B-Rep模型生成和修復功能。
CREATETM Capstone的幾何修復功能
此外，Geode幾何核心和相關MeshLink網格 - 幾何關聯性的開發提供了一個虛擬拓撲界面，使B-Rep模型更適合進行網格劃分。Geode 項目是 Pointwise 根據 NASA CFD Vision 2030 研究中發現的缺乏幾何建模方式而推出的工具，是第四代的實體建模和幾何內核，使用C++編寫，可在Windows、Linux和Mac上運行。而MeshLink庫提供了一個開放的、幾何核心中立的框架，用于網格幾何關聯。該庫使用C++面向對象編程模型編寫，但也提供了C、FORTRAN和Python 3版本。
相較于構建自己的B-Rep幾何建模內核，大部分研究人員，特別是參與多學科研究的人員，更傾向于利用商業CAD建模系統，因為其包含豐富的、基于特征的參數化建模能力、與當代工業基礎設施的兼容性等特性。
許多幾何內核存在的問題之一是它們最初并不是為在HPC或分布式環境中運行而設計的。這種限制有兩個方面。首先，大多數僅支持順序執行進行構建和查詢。
展開 NASA眼中的CFD未來 |（4）幾何建模與網格劃分
某型發動機的快速笛卡爾網格生成算法
幾何建模
幾何建模被提議作為2020年路線圖中的新元素。這是因為航空工程界有了同時獲取多種形式幾何模型的需求。這些需求在一些商用軟件中出現了越來越頻繁的應用。一個例子是最新版本的PTC Creo 加入了拓撲優化工作流程。
盡管商業MCAD軟件無法以高級CFD應用程序所需的方式提供對底層幾何模型的訪問，但依然愿意推進定制幾何建模系統的能力。例如，CREATETM Capstone （一個網格生成和幾何建模工具）已經納入了改進的B-Rep模型生成和修復功能。
CREATETM Capstone的幾何修復功能
此外，Geode幾何核心和相關MeshLink網格 - 幾何關聯性的開發提供了一個虛擬拓撲界面，使B-Rep模型更適合進行網格劃分。Geode 項目是 Pointwise 根據 NASA CFD Vision 2030 研究中發現的缺乏幾何建模方式而推出的工具，是第四代的實體建模和幾何內核，使用C++編寫，可在Windows、Linux和Mac上運行。而MeshLink庫提供了一個開放的、幾何核心中立的框架，用于網格幾何關聯。該庫使用C++面向對象編程模型編寫，但也提供了C、FORTRAN和Python 3版本。
相較于構建自己的B-Rep幾何建模內核，大部分研究人員，特別是參與多學科研究的人員，更傾向于利用商業CAD建模系統，因為其包含豐富的、基于特征的參數化建模能力、與當代工業基礎設施的兼容性等特性。
許多幾何內核存在的問題之一是它們最初并不是為在HPC或分布式環境中運行而設計的。這種限制有兩個方面。首先，大多數僅支持順序執行進行構建和查詢。
展開 國產三維云CAD:CrownCAD完全自主知識產權三維幾何建模內核、約束求解器。
據華天軟件官方發布的消息，CrownCAD首發儀式定于2021年9月8日14:00，將由梅敬成博士在多個互聯網平臺同步隆重發布CrownCAD、CrownCAD APP、三維幾何建模引擎DGM和幾何約束求解器DCS四大產品。
CrownCAD擁有完全自主的三維幾何建模引擎DGM和幾何約束求解器DCS兩大CAD核心技術，包含數據轉換、零件設計、裝配、工程圖等CAD軟件常用功能。另外，CrownCAD的界面操作習慣與最流行三維CAD高度一致，大大降低用戶的學習成本。
完全自主知識產權
完全自主的基于云架構的三維CAD平臺CrownCAD
自主三維幾何建模引擎DGM提供建模基礎
自主幾何約束求解器DCS支持草圈、裝配設計
CrownCAD
● CrownCAD是國內首款、完全自主的基于云架構的三維CAD平臺。
● 用戶在任意地點和終端打開瀏覽器（crowncad.com）即可進行產品設計和協同分享。
1.三維幾何建模引擎DGM
Diamond Geometry Modeler 三維幾何建模引擎軟件
● 提供三維幾何建模基礎，支持高質量的曲線/曲面造型、參數化設計的實體特征造型，支持直接建模和曲面/實體混合建模。
● 提供高效的CAD數據交換組件，支持多格式的數據導入和導出。提供完善的應用開發工具包以及完備的API接口。
展開 
基于參數化幾何建模的SiPESC形狀優化
SiPESC形狀優化方案及實例
形狀優化
形狀優化的過程分為參數化建模、攝動節點提取、有限元分析、靈敏度分析和形狀優化，這些過程都是在SiPESC平臺上通過python腳本完成。
(1) 參數化建模
SiPESC平臺可以實現布爾運算、拉伸、旋轉、曲面建模等幾何建模功能。參數化建模全部基于SiPESC平臺實現，主要過程分為：
創建幾何模型：通過創建點、線、面、實體創建出要優化的模型。要修改模型的尺寸只需通過修改相關函數的參數即可。
賦予相關屬性：在腳本中通過給不同的面賦予不同的顏色，可以達到給指定的面施加約束、載荷、材料屬性。修改屬性的方法與創建幾何模型相同。
將創建出來的幾何模型保存為*.step文件，有限元模型保存為*.bdf文件。
(2) 靈敏度分析
首先確定設計變量相關幾何面，并記錄幾何面上的有限元節點。然后給設計變量增加一個微小的攝動量，通過參數化建模得到變化后的新幾何模型。再通過幾何面內坐標系與整體坐標系轉換關系，確定原幾何面上節點對應的新幾何面內的攝動節點。最后計算攝動前后的節點坐標差值（靈敏度分析需要的參數）。整個過程只需要劃分一次網格，只一次有限元分析，僅計算部分單元剛度陣的差分，大大減少了計算量，提高了計算效率。
展開 基于GAMBIT的艦船全附體幾何建模
幾何體建模是進行CFD計算一項重要的基礎工作.對于具有復雜附體結構的艦船，如何精確快速進行建模將決定其水動力CFD計算的精度和效率.基于優秀的CFD前處理軟件GAMBIT強大的幾何建模功能，實現對水面艦船包括螺旋槳、舵、減搖鰭、舭龍骨以及槳軸支架的全附體建模，為考察其在全附體情況下的水動力打下了良好基礎，以期提高艦船CFD計算的仿真度和精度
基于GAMBIT的艦船全附體幾何建模.pdf
限時 | 《Design Modeler幾何建模視頻教程》
課程介紹
《Design Modeler幾何建模視頻教程》
講解ANSYS workbench Design Modeler幾何建模模塊的用法，包括草繪，實體建模，概念建模，幾何模型導入及修復，參數化建模等功能，是學習workbench其他模塊的基礎。
本課程共7小時46分鐘，38個章節。
Abaqus的Python批量隨機幾何建模入門
在科研和工程實際問題中，經常會涉及到隨機幾何元素，例如：混凝土骨料、隨機纖維復合材料、多孔介質材料的傳熱和滲流問題、生物材料的細觀特征等等。這些材料中包含大量隨機尺寸、隨機位置分布的幾何特征，在有限元建模中可以使用自編二次開發程序的方法來實現復雜的幾何模型構造。
Abaqus支持使用Python語言進行二次開發建模，用戶可以利用Python代碼達成特殊的建模要求。在批量隨機幾何建模問題中，有兩個關鍵詞：一是批量、二是隨機。
1、批量建模
批量建模主要用到的技巧是循環。在此我們介紹兩種常用的Python語言循環控制代碼格式。
首先是while循環，也就是“當循環”。我們直接看一個例子：
i=1
while i < 6:
print i
i=i+1
我們觀察以上代碼，它的意思是：當i小于6的時候，執行print i的命令，直到while后面的條件不成立（即i大于等于6）為止。在循環前，我們給i幅值為1，每一次循環又讓i在原來基礎上加一，這樣就實現了循環打印五個數字的效果。這里的i一般用于循環計數，自加的操作可以讓它記錄循環次數。
注意：while下面的執行語句要空四個格！
第二種方式是for循環，也就是“歷遍循環”。還是直接看例子：
a=[1,2,3,4,5]
for i in a:
print i
這段代碼首先定義了一個列表a，它包含五個元素，分別是1、2、3、4、5這五個整型變量。for i in a:的意思是讓虛擬元素i在a中逐個變化，也就是第一次循環時，i=1，第二次循環時，i=2，依次把五個元素歷遍后循環終止。
展開 周期性 RVE 幾何建模：復合材料單胞自動化生成插件
復合材料多尺度力學仿真中，代表性體積單元（RVE）的幾何建模與網格劃分是前處理階段的主要工作之一。受周期性邊界條件的約束，纖維在模型邊界處的切割精度直接影響后續網格匹配。當纖維端面與基體表面未能完全共面時，往往產生微小幾何階躍，導致節點投影誤差。這些問題在手動腳本處理時出錯的概率較高。
針對上述情況，基于Abaqus環境開發了Periodic RVE Generator插件，對纖維生成、布爾切削及空間排布算法進行了重新編寫，以提升建模穩定性與操作效率。以下就工具的主要算法邏輯和使用方式作簡要說明。
圖 1. 插件GUI界面（可輸入基體尺寸，纖維直徑，長度，纖維體積分數，短纖維/連續纖維，設置纖維方向）
一、纖維拓撲形態的定義
為適應不同分析層次的需求，插件將纖維的幾何拓撲與空間取向解耦。通過Fibre Form選項可切換短纖維與連續纖維兩種模式。
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. 連續纖維（左圖）和短纖維（右圖）周期性單胞
二、纖維空間分布算法
插件內置了兩種空間拓撲分布方式：
正交約束排布：控制纖維沿指定的X、Y或Z方向對齊，適用于單向板類RVE的構建；
三維隨機分布（Random 3D）：采用球面投影與隨機變量正弦變換生成取向向量，保證空間方向無統計偏置。通過干涉檢測算法，在較高體積分數條件下仍能保持一定的生成成功率。
圖 3.
展開 NEPER 轉abaqus幾何建模方法
Neper2CAE-master.zip
neper轉abaqus幾何建模代碼，#python
Abaqus幾何建模案例演示
二、各種創建部件的方法比較
1.在PART功能模塊中直接創建部件
創建的是幾何部件，可以輸出為*.stp格式。此類幾何部件在ABAQUS中進行應用時，不會出現幾何缺陷（如縫隙），易于劃分網格。
2.CAD軟件建模
創建的是幾何部件。CAD軟件內易于創建非常復雜的幾何模型，但導入ABAQUS/CAE后可能出現幾何缺陷，一般需要進行修補（repair）操作。
3.從ODB文件或INP文件中導入孤立網格部件
在ABAQUS中可以直接使用已經劃分好的網格，且可以在Mesh功能模塊中對節點和單元進行編輯。使用較為方便。
來源：有限元在線的博客，版權歸作者所有。
展開 
Discovery Modeling：幾何建模、清理及腳本自動化【今日16:00直播】
今日16:00，Ansys官方『Discovery Modeling：幾何建模、清理及腳本自動化』研討會將為您介紹幾何創建、模型清理、以及腳本自動化等關鍵方法，幫助用戶提升前處理效率，縮短仿真準備周期。感興趣的下滑預約學習??
時間：4月10日（星期五），16：00-17：00
內容簡介：
本次 Webinar 聚焦 Ansys Discovery - Model 在仿真幾何前處理中的應用，圍繞工程師在模型準備階段最常見的幾類需求，系統介紹幾何創建、模型清理、以及腳本自動化等關鍵方法，幫助用戶提升前處理效率，縮短仿真準備周期。 內容大綱：
1. 常用幾何功能介紹 - 常見的幾何操作功能。
2. 幾何清理工具介紹 - 面向仿真前處理的幾何清理方法與工具
3. 流體域建立方法 - 結合流體仿真前處理需分享流體域抽取與建立的常用思路和操作方法 4. 腳本功能介紹 - Discovery Modeling 的腳本能力，以及如何借助腳本實現重復性前處理工作的自動化，提高標準化水平與建模效率。
講師：
劉杰明 | Ansys 高級應用工程師
劉杰明，Synopsys（Ansys）高級應用工程師，南京航空航天大學工學碩士。擁有多年工程仿真經驗，現從事仿真技術應用與技術支持工作，面向電子高科技、汽車、家電等行業，專注結構/流體/熱多物理場耦合仿真應用。
形式：線上
費用：免費
掃碼立即報名
(web: https://s.jishulink.com/IRod2Y)
- -THE END- -
技術鄰簡介：
技術鄰，是一家深耕工科制造業領域逾二十年的專業技術平臺。
我們的服務覆蓋力學、機械、材料、航空、交通運輸、電子電氣、通信、化工、能源、船舶、冶金、建筑土木、水利測繪等眾多專業方向。
展開 【4月10日直播】Discovery Modeling：幾何建模、清理及腳本自動化
<p>4月10日，Ansys官方『Discovery Modeling：幾何建模、清理及腳本自動化』研討會將為您介紹幾何創建、模型清理、以及腳本自動化等關鍵方法，幫助用戶提升前處理效率，縮短仿真準備周期。感興趣的下滑預約學習??</p><p><img src="https://img.jishulink.com/202604/imgs/9b7a7dc8511f4092bcd226630c8759bb"></p><p><strong>時間：</strong>4月10日（星期五），16:00-17:00</p><p><strong>內容簡介：</strong></p><p>本次 Webinar 聚焦 Ansys Discovery - Model 在仿真幾何前處理中的應用，圍繞工程師在模型準備階段最常見的幾類需求，系統介紹幾何創建、模型清理、以及腳本自動化等關鍵方法，幫助用戶提升前處理效率，縮短仿真準備周期。 內容大綱： </p><p>1. 常用幾何功能介紹 - 常見的幾何操作功能。</p><p>2. 幾何清理工具介紹 - 面向仿真前處理的幾何清理方法與工具 </p><p>3. 流體域建立方法 - 結合流體仿真前處理需分享流體域抽取與建立的常用思路和操作方法 4. 腳本功能介紹 - Discovery Modeling 的腳本能力，以及如何借助腳本實現重復性前處理工作的自動化，提高標準化水平與建模效率。
展開 abaqus的三維幾何體建模插件(線條/圓柱/橢球/球體)--Abaqus Geometry 2.0
幾何建模插件v1.0的介紹鏈接:
https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1861928
1. 二維骨料填充模型
1.1 矩形骨料填充模塊
用于在矩形邊界內填充矩形骨料，矩形骨料長度可按范圍指定，同時可控制矩形骨料間的最 小間距(如果為負數，則表示矩形可相交)。
圖1.1 二維矩形骨料填充模塊
1.2 橢圓骨料填充模塊
用于在矩形邊界內填充橢圓骨料。
圖1.2 二維橢圓骨料填充模塊
1.3 圓形骨料填充模塊
1.3.1 矩形邊界圓形骨料填充模塊
用于在矩形邊界內填充圓形骨料，支持指定圓形骨料尺寸范圍。
圖1.3 二維圓形骨料填充模塊(矩形邊界)
1.3.2 圓形邊界圓形骨料填充模塊
用于在圓形邊界內填充圓形骨料，支持指定圓形骨料尺寸范圍。
圖1.4 二維圓形骨料填充模塊(圓形邊界)
1.3.3 雙層圓形骨料填充模塊
用于在矩形邊界內填充雙層圓形骨料，每一種尺寸骨料可帶一個偏置層（如指定0，則表示不附加偏置層）。
圖1.5 二維雙層圓形骨料填充模塊
2. 三維骨料填充模型
2.1 纖維填充模塊
用于在長方體邊界內隨機填充纖維，可控制纖維長度在某一范圍內變化，同時可控制纖維間的最小間距。
圖2.1 三維纖維填充模塊
2.2 圓柱骨料填充模塊
用于在長方體邊界內隨機填充圓柱骨料，可控制骨料長度在某一范圍內變化，同時可控制圓柱骨料間的最小間距。
圖2.1 三維圓柱骨料填充模塊
2.3 橢球骨料填充模塊
用于在長方體邊界內隨機填充橢球骨料，可控制橢球骨料間的最小間距。
展開 永磁同步電機、NVH、結構優化、幾何參數化建模...
時間：7月23日/7月28日 19:30
培訓內容：
1.JMAG建模方式
2.外部導入幾何
3.幾何編輯器介紹
4.JMAG-Express及變壓器編輯器導入
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