Optionen für Flächennetzerweiterung: Registerkarte Netzform/Qualität
Wiederholungen bei der Netzerstellung
In diesem Abschnitt können Sie die Parameter im Zusammenhang mit der Wiederholung steuern, die auftritt, wenn ein Netz mit den aktuellen Parametern nicht erweitert werden kann.
Wiederholungen: Der Wert in diesem Feld gibt die Anzahl der Versuche an, die bei der Erweiterung vorgenommen werden.
Teilungen: Der Wert in diesem Feld multipliziert die Netzgröße, um die neue (kleinere) Netzgröße zu berechnen, die bei der nächsten Wiederholung verwendet wird.
Netztyp
Das Pulldown-Menü Netztyp verfügt über Optionen zum Erstellen eines vierseitigen oder dreieckigen Netzes.
Elementsteuerung
Die Optimierung von Oberflächennetzen nimmt das vorhandene Netz und legt ein neues Oberflächennetz auf das Modell. Die Netzerstellung findet den Umriss des Modells über Kantenlinien. Kantenlinien definieren die Ränder des Volumens, das das Modell umfasst. Die Position von Kantenlinien verbleibt im Modell, wenn ein neues Netz erstellt wird, doch können die Linien in kleinere Linien geteilt oder zu größeren Linien zusammengefügt werden. In anderen Worten: Eine Kantenlinie ist eine wichtige Kante des Modells. Ein Element kann seine Position nicht ändern, ohne dass sich der Umriss des Bauteils ändert. Aber die Größe der Objekte entlang des Elements kann größer oder kleiner werden.
Es gibt zwei verschiedene Möglichkeiten zum Definieren von Kantenlinien in Ihrem Modell: die Felder Kantenschicht und Kantenwinkel.
Kantenschicht: Sie können Linien im Netz angeben, die von der Optimierung von Oberflächennetzen beibehalten werden sollen. Um eine Kantenlinie anzugeben, wählen Sie die Linien (Auswahl
Auswählen Linien) aus, und ändern Sie die Schichtnummer in eine bestimmte Schichtnummer (Zeichnen Ändern Attribute). Legen Sie anschließend für die Kantenschicht die gleiche Nummer fest. Wenn Sie die Optimierung von Oberflächennetzen ausführen, wird das Element beibehalten, und die Netzerstellung wird das Netz nicht über dieses Element legen.
Kantenwinkel: Der Kantenwinkel (in Grad) ist eine Einstellung, um zu bestimmen, ob eine Linie zu einer Kantenlinie wird oder nicht. Kantenlinien werden aus dem Schnittpunkt zweier Elemente gebildet. Die Normalrichtungen der Elemente werden berechnet, und ihre Differenz wird als Winkel außerhalb der Ebene bezeichnet. Wenn die beiden Elemente einen Winkel außerhalb der Ebene generieren, der größer ist als der Kantenwinkel, wird die durch den Schnittpunkt der beiden Elemente gebildete Linie zur Kantenlinie. Wenn der von den beiden Elementen generierte Winkel außerhalb der Ebene kleiner ist als der Kantenwinkel, wird die durch den Schnittpunkt generierte Linie nicht als Kantenlinie behandelt.
In anderen Worten: Wenn der Winkel zwischen den Ebenen von zwei benachbarten Elementen größer ist als der Kantenwinkel, wird die gemeinsame Kante zwischen den beiden Elementen zu einem Kantenliniensegment. Die Netzerstellung erfolgt nicht über Kantenliniensegmente.
Ein kleiner Kantenwinkel führt zu mehr Kantenlinien, einem detailreicheren Netz und einem größeren Modell, bei dem Analysen länger dauern. Ein großer Kantenwinkel beseitigt überflüssige Kantenlinien, hilft bei der Reduzierung des Rauschens oder von fehlerhaften Linien, die in manchen importierten Modellen vorhanden sein können, und führt zu einem kleineren Modell, das schneller analysiert werden kann.
Zu viele Kantenlinien (Winkel zu klein) können verhindern, dass die Netzerstellung ein geeignetes Netz findet. Zu wenige Kantenlinien (Winkel zu groß) können große, scharfe Kanten bei der Netzerstellung abrunden, wenn sie als Elemente beibehalten werden sollten. Ein großer Kantenwinkel kann auch zu Lücken entlang der Elemente führen. Wenn diese Lücken klein sind, können sie die Netzgröße reduzieren, die für die Netzerstellung bei einem Modell erforderlich ist. Bei der Netzerstellung wird von einem Kantenwinkel kleiner als 90 Grad ausgegangen, sodass die Kurven entlang der Fläche verfolgt werden können.
Kantenschicht löschen: Diese Option verhindert, dass Kanten zu Elementen werden, selbst wenn sie normalerweise als Elemente basierend auf dem Kantenwinkel behandelt werden würden. Sie können diese Option verwenden, um die Qualität des Netzes zu verbessern. Sie können verdrehte Kantenlinien entfernen, die bei der Netzerstellung zur Erstellung von dreieckigen und/oder verdrehten Elementen führen würden. Die Option ist nicht zum Entfernen von Elementen gedacht, die durch Kantenwinkel größer als 89 Grad definiert werden. Deshalb ist es nicht möglich, mit der Option kleine Löcher aus einem Modell zu entfernen. Das Entfernen unerwünschter Elemente, wie z. B. kleiner Löcher, sollte in einem CAD-Paket erfolgen, bevor das Oberflächennetz generiert wird.
Die Vorgabeschichtnummer für diese Option ist Schichtnummer 10.
Schalenmodell öffnen: Mit dieser Option können Sie angeben, ob das Oberflächennetz dicht ist. Wenn Sie dieses Kontrollkästchen aktivieren, bedeutet das, dass das Netz nicht dicht ist, d. h., Sie verbessern das Netz für ein Schalenmodell.
Nur Kanten: Die Optimierung von Oberflächennetzen führt keine Netzerstellung durch, wenn Sie diese Option verwenden. Diese Option bewirkt, dass die Netzerstellung ein separates Modell mit der Bezeichnung feature.fem erstellt. Die Linien in der Datei feature.fem stellen die Kantenlinien in dem Modell (basierend auf dem Kantenwinkel) dar.
Die mit der Option Nur Kanten erstellte Datei kann verwendet werden, um zu überprüfen, ob der Kantenwinkel richtig angegeben wurde. Da die Netzerstellung kein Netz über Kantenlinien erstellt, wären alle Linien in der Datei feature.fem in dem fertigen Modell, wenn dieses mit den gleichen Einstellungen optimiert werden würde.
Beispiele
In diesem Abschnitt werden zwei Modelle gezeigt. Das Freiformmodell, Shape, wird verwendet, um zu zeigen, was geschieht, wenn der Kantenwinkel zu klein ist. Das geometrische Modell, Tank, wird verwendet, um zu zeigen, was geschieht, wenn der Kantenwinkel zu groß ist. Beide Modelle können recht gut mit einem Netz versehen werden, wenn Sie die Vorgabeeinstellungen für Kantenwinkel und Kurvenwinkel verwenden. Abbildungen 1 und 2 zeigen die mit den vorgegebenen Einstellungen erstellten Netze. Die in der Datei feature.fem erstellten Kantenlinien sind akzeptabel. Abbildungen 3 und 4 zeigen die Kantenlinien für die Modelle.
Abbildung 1: Das Netz "Shape" mit Vorgabeeinstellungen
Abbildung 2: Das Netz "Tank" mit Vorgabeeinstellungen
Abbildung 3: Kantenlinien für das Modell "Shape"
Abbildung 4: Kantenlinien für das Modell "Tank"
Falls der Kantenwinkel zu klein ist, werden zu viele Kantenlinien erzeugt. Einige Kantenlinienhäufungen scheinen im Raum zu enden und sind nur schwer mit einem Netz zu versehen. Sie müssen möglicherweise die Netzgröße verringern, bis das Netz klein genug ist, um die Häufungen mit einem Netz zu versehen. Abbildung 5 zeigt das Ergebnis aus der Einstellung des Kantenwinkels auf 10 Grad. Um die Häufungen zu entfernen, beträgt die Netzgröße etwa ein Drittel der Vorgabenetzgröße und müssen etwa zehnmal so viele Elemente generiert werden.
Wenn der Kantenwinkeln zu groß ist, fehlen Kantenlinien, und die Elemente werden in dem mit einem Netz versehenen Modell gerundet. Abbildung 6 zeigt das Ergebnis aus der Einstellung des Kantenwinkels auf 70 Grad. Beachten Sie, dass die Elemente, die die Vorderkante definieren, fehlen. Abbildung 7 zeigt die Version mit abgeschlossener Netzerstellung, in der sich die diese Elemente darstellenden Kanten bewegen. Zum Hervorheben der Auswirkungen des Kantenwinkels und des Kurvenwinkels ist die Netzgröße von Modell Tank etwas größer als die Netzgröße im Standardfall.
Abbildung 5: Das Modell "Shape" mit einem Kantenwinkel von 10 Grad
Abbildung 6: Das Modell "Tank" mit einem Kantenwinkel von 70 Grad
Abbildung 7: Das Netz "Tank" mit einem Kantenwinkel von 70 Grad