Раздел 7. Инструменты и ветка геометрии
Пред.: упражнение | Далее: раздел 8
Используйте ветку Геометрия для выполнения трех основных функций:
Выбор единицы измерения длины для анализа.
Укажите систему координат для 2D модели.
Доступ к инструментам геометрии.
Настройки геометрии, заданные для проекта, применяются ко всем сценариям в проекте.
Чтобы задать единицы измерения для проекта, выберите единицы длины
- Единицами измерения по умолчанию являются метры, если значение по умолчанию было изменено в диалоговом окне "Настройки" или при запуске из CAD.
- Для геометрии, созданной в большинстве САПР, изменение системы единиц приводит к обновлению размеров модели в соответствии с новыми единицами. Например, если объект был длиной 1 метр, а единицы измерения изменяются на мм, то его длина будет 1000 мм. (один и тот же физический размер, но другое значение длины).
- Для моделей Pro/Engineer изменение системы единиц влияет только на единицы длины для анализов и не затрагивает размеры в модели.
- Единицы длины каждого нового проекта, добавленного в исследование, автоматически устанавливаются такими же, как и в других проектах в исследовании.
- Изменение единиц длины отдельного проекта приводит к обновлению единиц в каждом проекте, который требуется изменить.
- Единицы длины не могут быть изменены, если какой-либо проект в исследовании имеет сценарий, который был выполнен.
Выбор системы координат для 2D моделей
- Выберите систему координат из контекстного меню
- Выберите Декартовы, осесимметричные вокруг оси X или осесимметричные вокруг Y
Инструменты геометрии
Инструменты геометрии позволяют редактировать и создавать геометрию в интерфейсе Autodesk® CFD. Такие инструменты, как "Объединение ребер" и "Удаление малых объектов" позволяют упростить некоторые сложные геометрические характеристики и, следовательно, увеличить скорость анализа. Команды «Создать заполнение пустот» и «Создать внешний объем» позволяют создавать геометрию потока внутри проекта исследования отдельно от исходной геометрии САПР.
Для доступа к инструментам геометрии щелкните Настройка > Настройка задач > Инструменты геометрии. В качестве альтернативы: щелкните правой кнопкой мыши по ветке Геометрия в строке состояния проекта и нажмите Редактировать...
Для объединения ребер, которые пересекаются в общей вершине ниже заданного угла перегиба используйте инструмент «Объединение ребер».
"Объединение ребер" объединяет ребра, соприкасающиеся в общей вершине под углом перегиба меньше заданного допуска. Этот инструмент обеспечивает сокращение количества ребер, особенно мелких, и, как следствие, приводит к снижению общей плотности сетки, и сокращает время анализа.
Точка перегиба определяется внутренним углом касания, который имеет верхний предел в диалоговом окне "Объединение ребер" 15 градусов.
Об объединении ребер
Объединение ребер не действует, если в одной вершине сходится более двух ребер (как показано на рисунке слева). Кроме того, ребра, которые сходятся под прилежащим углом, который больше заданного (показано справа), не могут быть объединены:
Подробнее об объединении ребер...
Удаление небольших поверхностей и ребер, которые не видны, при помощи команды «Удаление малых объектов»
Удаление малых объектов является инструментом исправления геометрии, а не инструментом подавления элементов. Рекомендуется подавить детали из модели в САПР. Этот инструмент предназначен для удаления очень небольших поверхностей и ребер, которые, как правило, слишком малы, чтобы их увидеть.
Узкие поверхности часто либо предотвращают генерацию сетки или приводят к чрезмерной плотности сетки.
 |  |
Коробка слева имеет очень маленький узкий контус в центре верхней поверхности. С помощью этого контура, плотность сети была очень высокой в этой области. Окно справа показывает эффект после удаления путем "Удаления малых объектов". Плотность сетки была значительно меньше.
Подробнее об удалении малых объектов...
Создание внутреннего объема потока в твердом теле при помощи команды «Заполнение пустот»
Типовая CAD модель состоит из твердотельных деталей, но не жидких деталей. Область жидкости обычно находится внутри и вокруг твердых тел, но в большинстве случаев явно не создается как деталь геометрической модели.
Геометрия, которая состоит только из твердотельных деталей, как правило, содержит отверстия, в которые входит рабочая жидкость (воздух, вода, и т. д.)
В этом состоянии такая модель не подходит для анализа потока (из-за отсутствия детали потока).
Инструмент "Заполнение пустоты" служит для создания закрывающих поверхностей, которые связывают водонепроницаемую внутреннюю пустоту. Поверхности и объемы, которые создаются, являются фактическими геометрическими элементами, которые могут иметь граничные условия, материалы и т. д., и быть покрыты сеткой в рамках модели имитации.
Подробнее о заполнении пустот...
Создание детали для окружающих потока при помощи команды «Создать внешний объем»
Mногие механизмы окружены какой-либо средой (например, воздуха или воды). Ключевым фактором при проектировании таких деталей является определение того, как потоки воздуха или жидкости проходят в устройстве. Примеры включают:
- Мотоциклы и велосипеды
- Самолет
- Автомобили
- Электронные устройства подвержены внешней естественной конвекции
В этих случаях объем, окружающий устройства, редко входит в состав модели производства САПР. Чтобы анализировать этот поток, необходимо добавить окружающий объем модели.
С помощью инструмента «Внешний объем» окружающая среда (воздух или жидкость) может быть создана непосредственно в модели Autodesk® CFD без ее добавления в геометрию САПР.
Подробнее о создании внешних объемов...
Примечание к упражнению 1
В упражнении 1, мы закрыли диалоговое окно "Инструменты геометрии", несмотря на то, что сообщения советовали объединить несколько ребер и, было бы полезно использовать "Инструменты геометрии".
Почему?
После изучения модели было ясно, что большинство этих ребер на внешних поверхностях автомобиля. Поскольку цель заключается в том, чтобы изучить поток внутри салона, «Инструменты геометрии» не улучшат производительность анализа.
Примеры использования инструментов геометрии
Вкладки расположены в рекомендуемом порядке использования:
Объединение ребер --> Удаление малых объектов --> Заполнение пустот --> Внешний объем.
Обратите внимание, что использование инструментов в другом порядке может привести к непредвиденным результатам и ошибкам.
Примените инструменты геометрии перед назначением любых других параметров модели (граничные условия, размер сетки, и т. д.). Это происходит потому, что инструменты геометрии добавляют и удаляют геометрические объекты из модели, что может привести к появлению существующих параметров, которые будут удалены.
Следует иметь в виду, что инструменты геометрии не являются обязательными. Вы можете выбрать, чтобы использовать инструменты в системе CAD, чтобы объединить ребра, устранения небольшие объекты и создать внутренние и внешние объемы потока. Имеются определенные преимущества и недостатки у обоих.
Инструменты геометрии в Autodesk® CFD — это простой и удобный способ изменять модель и создавать объемы потока без добавления геометрии в модель САПР или ее удаления оттуда. Однако внесение изменений в модель САПР обеспечивает больше возможностей для управления элементами, которые будут добавлены или удалены.