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CAD准备及上传

为模拟准备、上传和调整您的CAD模型是建立模拟的第一步。以下是一些准备CAD及正确上传的技巧:

CAD上传/导入

将CAD文件上传到SimScale工作台:

  1. 打开一个现有项目或创建一个新项目。
  2. 要打开上传对话框,请单击“+”旁边的按钮几何图形在仿真设置树中。
  3. 拖放CAD文件或单击打开文件选择对话框。
如何直接从onshape导入simscale
图1:SimScale CAD上传对话框要么上传文件直接从您的机器或导入通过Onshape。

或者,选择导入通过Onshape直接从你的Onshape库拉一个设计。

你知道吗?

SimScale还支持使用上传的网格进行模拟。所以,如果你已经有了一个网格几何,并只是想要开始设置,我们给你参考这个页面

支持CAD格式

SimScale支持以下CAD格式:

  • 参数化实体(。x_t .x_b)
  • SolidWorks (。sldprt .sldasm)
  • Autodesk发明家(。我,* .ipt)
  • 犀牛4、5、6和7 (0.3 dm)
  • CATIA (。CATPart .CATPbepaly体育登陆不了roduct)
  • PTC Creo(。prt .asm)
  • 西门子NX (.prt)
  • 固体边缘(。par .asm .psm)
  • 埃西斯(。坐,.sab)
  • 步骤(。stp .step)
  • IGES (。igs .iges)
  • REVIT (.rvt)
  • STL(.stl)

此列表按格式的首选顺序排序。一般来说,建议使用创建模型时使用的工具的原生格式上传模型(例如,在Solidworks中建模时使用. sldpt)。SimScale本身使用Parasolid CAD内核。为了在SimScale中拥有所有CAD操作功能,需要将CAD模型成功转换为Parasolid格式。

CAD上传选项

在上传CAD模型时,它会自动进行优化步骤,以最适合模拟。下面将详细说明这些步骤。虽然不建议这样做,但用户可以根据需要或需要关闭这些功能。

CAD优化选项
图2:CAD模型上传优化选项推荐的仿真

Facet-Split进口

Facet模型包含的几何不是由参数函数描述的,而是由通常由三角形组成的表面网格。通常情况下,整面几何图形存储在一个大的表面部分中,不容易访问来定义,例如在不同面上的边界条件。为了做到这一点,您可以按表面角度分割模型的分面部分。对于所有高于给定值的角度,该算法试图通过引入单独的面来分离几何。有些格式只包含分面数据,例如*。stl文件;其他的如Parasolid, Step或Rhino可以包含混合参数和切面部分。对于参数几何,此设置不产生任何效果。

要完全控制这些方面.........

要完全控制这些面,请关闭开关在导入时分裂Facet通过将STL放到不同的STL文件中,并将所有内容作为zip文件上传,从而将STL从SimScale中分离出来。文件将被翻译为固体,stl -固体将被翻译为面。

自动缝纫

自动缝纫尝试连接模型的各个部分,这些部分是单独存储的,但触摸是准确的。如果一个封闭的外壳可以实现,它额外创建了一个由原始面约束的实体。由于大多数模拟是在三维域上进行的,并且需要固体区域作为输入,因此建议在导入时使用此选项。

改善导入数据

这个选项试图通过调整公差、简化实体等来改进模型的拓扑结构(如边、顶点)和几何结构。由于这个选项应该改善CAD操作和数据处理的所有下游应用程序,建议使用它的导入。对于非常复杂的模型,它可能会花费相当多的时间,因此你也可以选择退出和重新考虑,以防你在几何处理或网格划分方面遇到问题。

为LBM / PWC优化

此选项允许您导入为不可压缩的LBM和风舒适性分析类型优化的* .stl文件。它留下了LBM求解器不需要的缝纫和清理等复杂的进口步骤,因此还可以快速进口大而复杂的模型。

组装上传

要从特定的CAD工具上传装配文件,请收集所有相关的零件和子装配文件以及装配文件,并创建一个*. zip文件。然后上传* . zip文件使用上传对话框。找到装配上传的详细指南在这里.目前,SimScale支持以下格式的程序集上传功能:

计算机辅助设计工具 本机部分格式 本机汇编格式
CATIA .CATPart .CATbepaly体育登陆不了Product
Fusion 360 / Inventor .ipt .iam
SolidWorks .sldprt .sldasm
PTC Creo .prt .asm
表1:CAD工具及其各自的零件和装配格式

请记住!

如果存在子组件,则父汇集文件应按字母顺序排列,因为这将确定导入范围。

在simscale平台中显示cad模型的例子
图3:成功上传和转换后,模型将显示在查看器中,并在几何图形导航树的一节。重命名模型很方便。

请注意

如果你的几何图形的圆形部分看起来有角,不要担心:SimScale会自动简化你的几何图形,以确保你可以流畅地与模型交互。在内部,尤其是在网格划分过程中,SimScale使用了全功能的几何结构。

导入插件

为了实现无缝设计工作流程,SimScale提供了与一些CAD建模工具的直接集成。这些集成允许将你的设计直接导入SimScale(通过推/拉)。

SimScale连接器应用程序的Onshape

SimScale连接器应用程序Onshape允许您快速导入您的CAD模型直接从您的Onshape帐户到SimScale模拟平台,而不需要导出和上传文件。

onshape进口部件
图4。要直接从Onshape导入模型,点击'从Onshape进口'(见上文)。将打开一个新窗口,在其中可以选择要导入的模型(如下所示)).

SimScale Integration for Autodesk®Fusion 360™

在Autodesk Fusion 360上创建您的模型,并通过几次点击将您的几何图形推到SimScale上的现有项目中,无需离开应用程序或在保存您想在模拟中使用的模型时进行繁琐的格式转换。

下载请访问Fusion 360应用商店。

支持CAD操作

CAD上传后,可能需要一些额外的准备工作。SimScale提供了一个专门的环境来与您的模型交互“在CAD模式下编辑”或者简单地“CAD模式”帮助您在SimScale内优化模型,而无需切换到其他CAD软件。今天就试试这个功能吧

CAD模式支持大量的操作,如缩放,挤压,体面删除,表面分裂,流量体积提取等。按照图5所示的步骤访问CAD模式:

从工作台访问CAD模式
图5:通过点击导入的几何图形,从SimScale Workbench访问CAD模式CAD模式下编辑图标如图所示。

CAD准备

根据您的CAD模型的复杂性和质量,可能需要一些准备和清理工作。大部分清理工作应该在将模型导入SimScale之前完成。下面的一般指导方针可能有助于您实现模拟的第一个成功迭代。

一般提示

  • 从简单开始并反复进行
    仿真设置的一个已被证明的策略是为问题的一个非常简单的版本创建它,以查看仿真方法是否可行。
  • 考虑完整的工作流程
    了解网格和边界条件的应用有助于CAD的准备工作。
  • 对问题有清楚的理解吗
    这有助于决定某些影响是否可以忽略。

潜得更深,要想成功而准确地模拟,请牢记以下要求:

模型尺寸

模型的尺寸对仿真非常重要。如果模型单位和SimScale单位之间存在任何差异,这将导致不现实的几何尺寸。在这种情况下,执行缩放操作至关重要。

在上传cad模型之前选择相应的单元
图6:在上传* .stl文件,可以选择模型维度。

Workbench中使用的默认维度是.用户可以从上面的下拉列表中将其更改为其他单元,尽管这个选项只对文件中不包含单元信息的.stl文件有效。

降低复杂性

通常,CAD模型可以在较短的时间内得到更准确的仿真结果。下面列出了一些潜在的优化案例:

损坏外貌

由于制造或安装的限制,CAD模型往往包含许多细节特征。小洞或线圈就是很好的例子。这些细节特征可能与最终制造有关,但不影响仿真结果,而只是显著增加了网格划分和计算时间。因此,在导入SimScale之前的CAD准备过程中,应该删除这些特性。

删除小实体

在啮合时,小实体可能是一个问题。如果有很小的脸部,表面啮合可能会失败。下面展示一个示例,其中必须在生成表面网格之前合并面。在进口到SimScale之前,也应在CAD准备期间除去这种小实体。

在导入之前应该清理的小特性示例
图7:左:非常小的脸和非常尖锐的角度。导致表面网格失效。正确的:问题面被移除,网格工作正常。

使用对称

如果问题是对称的,计算时间可以通过使用对称边界条件和只对整个CAD模型的一部分进行模拟而显著减少。在这种情况下,只应该导入模型的对称部分的一个实例。

分而治之

逐个分析整个CAD的较小部分,而不是在单个仿真中分析整个CAD,可以帮助降低问题的复杂性,加快仿真速度。

模拟特定的准备

通常,边界条件或其他仿真求解器的细节要求对cad模型有额外的要求。下面是一个例子:

边界条件实体

要在特定的面或边缘上应用边界条件,需要在CAD模型中作为一个单独的实体存在。因此,要将一个负载只分配给特定的区域,例如,它需要作为一个实体存在于模型中。

示例几何与分裂的表面
图8:准备好的CAD模型,这样就可以直接开始分配边界条件。在这种情况下,保险杠的前脸已经分裂成多个部分,见红色。

计算机辅助设计的缺点

如果您的模型无法成功转换为特定于simscale的内部格式,那么所有转换失败的实体将在上传后公开。为了进一步的进展,尝试修复所有有问题的部分,并再次上传模型。

Cad故障界面显示在simscale平台内
图9:错误拓扑实体将在场景树中列出(右上角)。单击一个错误以在查看器中可视化它。为了进一步进展,首先需要解决所有错误,并上传另一个被清理几何图形的实例。

在这里你可以学习如何在你的CAD模型中找到错误。

CAD拓扑

一般来说,CAD模型由不同类型的拓扑实体组成,如实体、面、边和顶点。了解这种拓扑很重要,因为它将对网格生成和模拟设置产生影响。找到CAD拓扑的介绍在这里

还不满意吗?寻找特定病例的信息?参观CAD准备我们的部分知识库文章

最后更新:2021年5月20日

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