“网格”“网格”
“增强表面网格”
“选项”
“特征/细化”选项卡
预处理系数:预处理系数指示您希望表面网格增强器要搜索的超出单元尺寸的范围,以连接闭合特征线节点。
默认值为 1.2,表明表面网格增强器将按高达 1.2 倍的系数增加网格尺寸,以桥接相邻特征线之间的空间。如果模型中的多个区域均具有长而窄的特征,则较大的值(可高达 2)通常可以提供更好的结果。
四分割内节点角:表面四边形内节点角(以度为单位)描述任何表面四边形的最大内角。如果四边形的内角较大,则表面网格增强器会将四边形分割成两个三角形。
四边形分割折叠(翘曲)角:四边形翘曲角(以度为单位)描述四边形单元可分割成的任何两个三角形之间的最大平面外角。如果四边形的翘曲较大,则表面网格增强器会将四边形分割成两个三角形。通过分割四边形得到的直线其层编号为 3。
曲线角度:特征线段是沿两个三角形的公共边(其形成的角大于特征角)创建的。这些特征线段连接在一起,形成特征曲线。最初,特征曲线在与其他特征曲线的相交处分割的,或者是在曲线的累积角度大于曲线角度时分割的。稍后,生成的特征线段将根据网格尺寸进一步分割。
曲线角度(以度为单位)描述如何分解常规曲线。例如,如果圆的尺寸小于网格尺寸,则可能会分割成两条直线。通过指定曲线角度,可确保至少每 n 度分割圆。
您通常无需更改曲线角度。其主要目的是使用较小的曲率半径减小沿特征曲线的网格尺寸。
表面网格增强器尝试对特征曲线划分网格,使划分点之间的特征曲线长度尽可能接近网格尺寸。如果未选择“曲线角度”选项,则表面网格增强器会将小孔(半径小于网格尺寸)网格划分为很少的几个线段。
无论何时,只要起始线段与当前线段之间的角大于曲线角度,表面网格增强器便会分割特征曲线。特征曲线由简单连接的特征线段组成。如果两个三角形的平面法线之间的角大于特征角,则两个三角形之间的边就是特征线段。
对于那些周长小于网格尺寸的小孔,曲线角度可以防止它们缩小成无法划分网格的点。
曲线角度的使用方法如下。特征线段连接在一起,形成特征曲线。这些特征曲线在连接到两条以上特征曲线的节点处分割,以便创建非相交的特征曲线。稍后,只要曲线的当前线段与起始线段之间的角大于曲线角度,系统便会分割非相交的特征曲线。非相交的特征曲线是根据曲线长度进行网格划分的(拆分为多条直线),网格尺寸与任何网格细化足够接近,将影响曲线。不应使用大于 90 度的值。
下图直观说明了曲线角度。无论何时,只要起始线段与当前线段之间的角大于曲线角度,系统便会创建新的起始线段,且该线段的起始点将成为网格划分模型中的节点。如果特征曲线上的点命名为 A、B、C、D、E、F,且线段之间的角如下:
AB 与 BC 之间的角 = 30
BC 与 CD 之间的角 = 28
CD 与 DE 之间的角 = 15
DE 与 EF 之间的角 = 20
图 1
无论何时,只要起始线段与当前线段之间的角大于曲线角度,系统便会创建新的起始线段,且该线段的起始点将成为网格划分模型中的节点。如果曲线角度为 31 度,则线段 CD 和 EF 将是新的起始线段,点 A、C、E 和 F 仍是最终模型上的节点。
如果曲线角度为 29 度,则线段 BC 和 DE 将成为新的起始线段,点 A、B、D 和 F 仍是最终模型上的节点。如果曲线角度为 31 度,则线段 CD 和 EF 将成为新的起始线段,点 A、C、E 和 F 仍是最终模型上的节点。如果曲线角度为 60 度,则线段 DE 将成为新的起始线段,点 A、D 和 F 将成为最终模型上的节点。
曲线角度将影响线段曲线的分割方式。图 2 显示了曲线角度设置为 70 度时得到的特征线。在这种情况下,圆柱体顶部的四个线段作为一对未连接到模型其余部分的单元划分网格。请参见图 3。
图 2:曲线角度为 70 度的水箱模型的特征线
图 3:曲线角度为 70 度的水箱网格
通过使用更小的曲线角度、网格尺寸或特征角,您可轻松避免这种情况。图 4 显示了使用网格尺寸的一半划分网格的同一模型。在这种情况下,网格尺寸足够小,使圆柱体能够分割成 4 个以上线段。
图 5 显示了使用特征角 10 度划分网格的同一模型。无论何时,只要特征曲线与其他特征曲线相交,系统便会进行分割。减小特征角时,将创建解析顶部圆柱体所需的足够特征曲线。图 6 显示了使用特征角 10 度创建的特征线。所有特征均使用特征角进行解析之后,特征曲线便不会影响结果。
此外,图 5 和 6 还与使用曲线角度 10 度获得的结果相同。如果使用表面网格增强器对模型划分网格时遇到问题,请尝试使用较小的曲线角度,这一点通常很有用。您可以减小曲线角度,使其小到足以解析原始特征线段。如果原始模型中的特征线段尺寸类似,且不接近更大的特征线,则表面网格增强器可以生成合理的网格。选择较小曲线角度将产生许多结果,其中有一种结果是靠近曲边界生成更多单元。
图 4:使用网格尺寸的一半划分网格的水箱模型
图 5:特征角为 10 度的水箱网格
图 6:特征角为 10 度的水箱模型的特征线
“优化靠近短”:此选项将导致表面网格增强器沿短特征线细化网格。如果短特征线靠近更长的特征线,这一选项十分有用,特别是在模型包含几个小孔时尤其如此。
“优化靠近间隙”:此选项将导致表面网格增强器围绕特征之间的小间隙细化网格。如果一个特征的边相比当前网格尺寸更接近另一个特征,这一选项十分有用。
“优化范围”:此选项指定细化的网格尺寸与指定的网格尺寸之间的过渡距离。此字段中的值是网格尺寸的倍数。较小的值将创建较少的单元,但可能会导致表面网格增强器无法创建适当的过渡区域。
表面网格增强器细化模型的特定网格尺寸之后,即可更改优化范围,从而提高质量或减少单元数。如果缩小该范围,则过渡区域将变得更加尖细,且单元数量将会减少,但过渡区域中可能会生成劣质单元。如果扩大该范围,则将出现一个较大的过渡区域,且单元将会增加,但可减少生成劣质单元的概率。
“清除初始三角形”:此命令将删除 Stereolithography 文件中偶尔出现的薄型特征三角形。特征三角形是以两条直线作为特征边的三角形。如果三角形高度大于输入值,则表面网格增强器会尝试将其删除。
如果指定的值为负,指定的值乘以网格尺寸的绝对值将用作特征清除高度。
“清除特征线”:如果三个连接节点分别连接到 3 个四边形、4 个四边形和 3 个四边形,则通过将所有这 10 个四边形替换为 4 个四边形,可简化该区域的拓扑。这通常会使网格变得更清洁,而平滑则有助于重新调整四元角。如果此区域的外边界沿特征分布,则平滑不会更改任何角度。在这种情况下,我们无需创建较大内角的四边形。如果特征节点之间的边界角大于指定的角度,则不执行 3-4-3 到 4 的清除操作。