Статья

Simcenter Femap v12.0: Что нового? - Сетка

Цикл статей по новым возможностям Simcenter Femap v12.0:

Simcenter Femap 2020.1: Что нового? - Сетка

  • Добавлено меню Modify, Reflect, которое можно использовать для отражения узлов или элементов без создания копии.
  • Добавлена команда Mesh, Editing, Cohesive Meshing для создания слоя связующих элементов.

Эта команда может использоваться для вставки связующих элементов в существующую сетку. Схожа с командой Mesh, Editing, Edge Split, только все основано на выборе 2-х угловых узлов на одной кромке элемента (средние узлы не могут быть выбраны). Направление разбиения (путь разбиения) изначально перпендикулярно ребру выбранного элемента, затем продолжается элемент за элементом, пока все соответствующие элементы не будут разделены. Эта команда содержит некоторые дополнительные опции, специализирующиеся на создании связующих элементов, которые доступны в диалоговом окне Mesh Cohesive Elements:

Element Edge to Split
Этот раздел используется для выбора узла From и узла To, чтобы определить ребро элемента для разделения.

Split Location
В этом разделе есть четыре параметра, которые задают положение разбиения вдоль выбранной кромки для вставки связующих элементов. Top Face и Bottom Face определяются выбранными узлами From Node и To Node. Грань элемента, которая включает в себя узел To Node и находится напротив узла From Node является Top Face, в то время как грань элемента, которая включает в себя узел From Node и противоположна узлу To Node, является Bottom Face.
Top Face – вставка слоя связующих элементов вдоль верхней грани элемента, узлы которого были выбраны в разделе Element Edge to Split. Использование этой опции не разбивает существующие элементы, а разделяет сетку выше и ниже верхней грани, затем узлы существующих элементов используются для построения слоя связующих элементов, который перешивает сетку.
Percent Along – вставляет слой связующих элементов между двумя наборами элементов, созданных путем разделения существующих элементов. Используются узлы, выбранные в разделе Element Edge to Split, и значение Percent Location, чтобы определить местоположение для разделения элементов. Percent Location определяет значение в процентах от расстояния между узлами From Node и To Node и этот процент рассчитывается для каждого элемента отдельно по мере разбиения.
At Location – вставляет слой связующих элементов между двумя наборами элементов, созданных путем разделения существующих элементов. Для разбиения первого элемента используются узлы, выбранные в разделе Element Edge to Split, и местоположение, определяемое кнопкой Location, затем команда пытается сохранить одно расстояние от From Node для всех остальных элементов.
Bottom Face – вставка слоя связующих элементов вдоль нижней грани элемента, узлы которого были выбраны в разделе Element Edge to Split. Использование этой опции не разбивает существующие элементы, а разделяет сетку выше и ниже верхней грани, затем узлы существующих элементов используются для построения слоя связующих элементов, который перешивает сетку.

Element Thickness and Resize Original Elements
В отличие от других Solid элементов, связующие элементы могут иметь нулевую физическую толщину (т.е. узлы нижней грани элементов, ссылающихся на свойство связующих элементов Solid Cohesive, могут совпадать с соответствующими узлами верхней грани). Это разрешено, потому что важные значения жесткости связующего элемента могут быть явно указаны в карте связующего материала (MATCZ). Свойства связующих элементов может также ссылаться на изотропный материал (MAT1) или 3-D ортотропный материал (MAT 11), где определенные значения материала в сочетании с толщиной, указанной в свойстве связующих элементов используются для расчета значений жесткости. Физическая толщина когезионных элементов никогда не используется для расчета значений жесткости.
В разделе Resize Original Elements содержатся параметры, доступные только когда в разделе Element Thickness активна опция Match Cohesive Property или Other Thickness. Эти параметры будут подробно описаны далее:
Zero Thickness – слой связующих элементов создается с нулевой физической толщиной в указанном месте разделения. Внешние границы всех исходных элементов остаются неизменными.
Match Cohesive Property – в виду того что слой связующих элементов будет иметь физическую толщину, в данном случае, заимствованную из Cohesive Property, любой существующий разделяемый элемент должен быть уменьшен в размерах или смещен от места разделения. Если в разделе Resize Original Elements активирована опция Reduce Size, то толщина исходных элементов на каждой стороне разделения будет уменьшена на ½ их толщины, указанной в свойствах Cohesive Property. Если в разделе Resize Original Elements активна опция Offset by Thickness, возможно два варианта:

  1. При использовании опции Both Sides, исходные разделяемые элементы на каждой стороне разделения, наряду с любыми элементами, связанными с этими элементами, будут смещены на ½ толщины указанной в свойстве Cohesive Property в обоих направлениях.
  2. При использовании Top Only, исходные разделяемые элементы на верхней половине разбиения (т.е. набор элементов ближе к узлу To Node), вместе с элементами, связанными с этими элементами, будут смещены на полную толщину, определенную в свойстве Cohesive Property, в одиночном направлении.

Other Thickness – ведет себя так же, как и опция Match Cohesive Property, только уменьшает размер или отступ исходных элементов, используя указанное значение вместо значения толщины, указанной в свойстве Cohesive Property.

Кнопки Limit Region и Midside Node имеют тот же функционал, что и в команде Mesh, Editing, Edge Split.

  • Обновлена команда Mesh, Edge Member.

Теперь она разделена на две команды, которые находятся в подменю Mesh, Edge/Skin Elements. Mesh, Edge/Skin Elements, Line Elements on Edges создает одномерные элементы на выбранных ребрах. Mesh, Edge/Skin Elements, Planar Elements on Faces создает плоские элементы на выбранных гранях плоских или объемных элементов.

  • Обновлены различные диалоговые окна, используемые для создания сетки. Параметры узлов (Node Param) и элементов (Elem Param), формулировка (Formulation) и ориентация материала (Material Orientation) теперь отображаются в виде новых значков. Также добавлены всплывающие подсказки:
  • Расширенные инструменты управления точками сетки Mesh Points (Hard Points), включающие задание точек сетки на геометрических точках, кривых и твердых телах, а также на поверхностях. Точки сетки также теперь имеют уникальный символ, которым можно управлять с помощью настроек View Option (F6) и который можно создавать или редактировать с помощью закрепляемой панели редактор точек сетки Mesh Point Editor.
  • Улучшены различные команды создания сетки для автоматического удаления любых посторонних плоских элементов на поверхностях после создания сетки на поверхностях, которым назначена опция Matched - Link to Surface (диалоговое окно Surface Mesh Approach).
  • Расширены команды для узлов и элементов в меню Modify, Move By, меню Modify, Rotate By и меню Modify, Align. Добавлена опция для перемещения/поворота/выравнивания геометрии, связанной с выбранными узлами и элементами. Кроме того, добавлена опция Always Create Parent CSys, создающая родительскую систему координат, которая будет использоваться в качестве опорной системы координат для любой системы координат, которые должны быть созданы для поддержания правильного определения объектов, таких как граничные условия и регионы.
  • Расширены команды для систем координат в меню Modify, Move By, меню Modify, Rotate By и меню Modify, Align. Добавлена опция для перемещения/поворота/выравнивания геометрии и сетки, связанной с выбранными системами координат. Кроме того, добавлена опция Always Create Parent CSys, создающая родительскую систему координат, которая будет использоваться в качестве опорной системы координат для любой системы координат, которые должны быть созданы для поддержания правильного определения объектов, таких как граничные условия и регионы.
  • Улучшенные команды в меню Mesh, Copy, меню Mesh, Rotate и команды в меню Mesh, Reflect. Добавлена опция автоматического выбора связанной геометрии, наряду с дополнительными опциями:

Команды копировать/повернуть/отразить можно использовать для дублирования существующих узлов или элементов. Параметры этих команд (кроме Mesh, Copy, Offset Element) похожи на параметры команд Mesh, Rotate и Mesh, Reflect. Здесь объекты дублируются с помощью способа, указанного в разделе Orient/Transform диалогового окна параметров копирования Copy Options.
Каждый раздел диалогового окна Copy Options содержит несколько различных параметров, большинство из которых можно использовать совместно друг с другом, для выполнения сложных операций, которые потенциально могут обеспечить оптимизированный рабочий процесс при копировании объектов. В добавлении, оно предлагает большую гибкость оперируя дополнительными объектами, которые необходимо включить при создании копий.

Orient / Transform – команда Mesh, Copy
В этом разделе предлагаются пять различных вариантов ориентации или преобразования скопированных конечных элементов:

  1. Move Along Vector – скопированные объекты переносятся вдоль вектора, указанного в стандартном диалоговом окне определения векторов.
  2. Move to Location – скопированные объекты переносятся вдоль вектора, заданного с помощью стандартных диалоговых окон определения координат через определение местоположения Copy From, а затем Copy To. Этот способ может быть полезен при необходимости использования различных методов (Methods^) выбора координат, для определения местоположений Copy From и Copy To.
  3. Between Vectors – скопированные объекты выравниваются с помощью двух векторов, каждый из которых задается с помощью стандартного диалогового окна определения векторов. Первый вектор определяет исходное положение и ориентацию. Второй вектор определяет новое или желаемое положение и ориентацию. Объекты сначала переносятся из начала первого вектора в начало второго вектора, а затем поворачиваются на угол между векторами.
  4. Between Planes – скопированные объекты выравниваются с помощью двух плоскостей, каждая из которых задается с помощью стандартного диалогового окна определения плоскостей. Операция аналогична методу Between Coordinate Systems, только каждая заданная плоскость (оси X и Y) и нормальное направление каждой плоскости (ось Z) используются для определения осей XYZ для выравнивания.
  5. Between Coordinate Systems – скопированные объекты выравниваются с помощью двух систем координат, выбранных в раскрывающихся списках From CSys и To CSys диалогового окна Copy Between Coordinate Systems. Оси XYZ системы координат From CSys будут выровнены с осями XYZ системы координат To CSys и копии всех выбранных и ассоциативных с ними объектов будет перемещены в новое местоположение. Тип системы координат, используемой для From CSys и To CSys, не имеет значения, поскольку выравниваются только оси.
При использовании цилиндрической системы координат ось R (радиальная) является осью X, ось t (тэта) соответствует оси Y, а ось Z является осью Z. При использовании сферической системы координат ось R (радиальная) является осью X, ось P (phi) - осью Y, а ось T (тэта) - осью Z

Orient / Transform – команда Mesh, Rotate
В этом разделе предлагаются два различных варианта ориентации и преобразования скопированных объектов:

  1. Rotate Around Vector – копии объектов поворачиваются вокруг вектора, заданного с помощью стандартного диалогового окна определение векторов, используя значения, заданные для Rotation Angle (угол поворота) и Translation Distance (расстояния смещения), указанного в диалоговом окне Change per Repetition. Каждая копия поворачивается вокруг оси вектора вращения на заданный угол (в соответствии с правилами правой руки) и переносится вдоль оси вектора на заданное расстояние. Если указано ненулевое значение для Translation Distance, то будет создана спираль.
  2. Rotate to Location – копии объектов поворачиваются вокруг вектора, заданного с использованием двух местоположений: Starting Location (начальное положение) и Ending Location (конечное положение), заданных в стандартных диалоговых окнах определения координат. Эта опция может быть полезна, если необходимо использовать различные методы (Methods^) для начального и конечного положений или когда угол поворота и расстояние смещения не известны перед запуском команды.

Reflection Options – команда Mesh, Reflect
Этот раздел предлагает только один вариант – Trap Width. Копия выбранного объекта не будет создана, если он находится ближе к плоскости отражения, чем заданное значение Trap Width. Если Trap Width равно нулю, будут отражены все выбранные объекты. Этот параметр используется чаще всего при отражении элементов (для соединения узлов на плоскости отражения) и обычно равен нулю при отражении узлов.

Numbering
В этом разделе предлагаются три различных варианта управления идентификаторами скопированных объектов:

  1. Default – дублированные объекты нумеруются последовательно, на основе исходного идентификатора и следующего доступного идентификатора для каждого типа объектов.
  2. Block – дублированные объекты будут иметь идентификатор дублированного объекта с наименьшим исходным идентификатором для каждого типа объекта, равный значению, указанному в поле To. Затем ко всем остальным идентификаторам будет добавлена постоянная разница между самым низким исходным идентификатором и значением в поле To. Сортировка не производится, пробелы заполняться не будут. Это простой способ сохранить структуру нумерации при переносе ее на другой уровень (например, убедитесь, что копии объектов 1, 20, 50, 100 и 500 будут иметь значения 1001, 1020, 1050, 1100 и 1500, используя значение To равное 1001).
  3. Offset – дублированные объекты будут смещены от исходного идентификатора каждого объекта с использованием значения, указанного в поле By. Сортировка не производится, пробелы заполняться не будут. Это простой способ сохранить структуру нумерации при переносе ее на другой уровень (например, убедитесь, что копии объектов 1, 20, 50, 100 и 500 будут иметь значения 1001, 1020, 1050, 1100 и 1500, используя значение By равное 1000).

Other Entities to Include
Этот раздел содержит четыре категории типов объектов, которые могут быть включены при копировании геометрии. Кнопками All On  и All Off можно быстро включить или отключить все категории.

  1. Geometry - если этот параметр включен, все геометрические объекты, связанные с дублируемыми узлами или элементами, также будут дублироваться. Например, если этот параметр включен, и если узел связан с кривой, которая является частью поверхности или твердого тела, то вместе с узлом будут дублироваться только кривая и точки, используемые для определения кривой. Если вместо этого узел связан с поверхностью, то поверхность и все кривые и точки, необходимые для определения поверхности, будут дублированы вместе с узлом.
  2. Loads – при включении узловые и элементные нагрузки также будут дублироваться. Если опция Geometry также включена, любые нагрузки на дублируемые геометрические объекты также будут дублироваться.
  3. Constraints – при включении узловые закрепления также будут дублироваться. Если все узлы, используемые уравнением ограничения, дублируются, то уравнения ограничения также будут дублироваться. Если опция Geometry также включена, любые закрепления на копируемых геометрических объектах также будут дублироваться.
  4. Connections / Regions – когда параметр включен, любые полные или частичные регионы, определенные узлами или элементами, дублируются. Это относится к регионам Connection, Fluid, NonStructural Mass, Bolt и Rotor. Если опция Geometry также включена, все полные или частичные регионы, определенные дублируемыми геометрическими объектами, также будут дублироваться. Кроме того, если копируются два региона соединителя Connector, то соединитель тоже дублируется.​

Property/Material Options
Этот подраздел предлагает четыре различных варианта определения свойств и материалов для дублированных объектов:

  1. Same Properties – дублированные элементы просто используют одно и то же свойство, на которое ссылаются исходные элементы. Если опция Geometry включена, любые атрибуты сетки, назначенные исходному геометрическому объекту, также будут назначены дублированному геометрическому объекту.
  2. Duplicate Properties – дублированные элементы будут ссылаться на дубликат свойства, на которое в настоящее время ссылаются исходные элементы. Если опция Geometry включена, любое свойство, используемое в качестве атрибутов сетки, назначенных исходному геометрическому объекту, будет дублировано, а затем дубликат свойства будет назначен новому геометрическому объекту.
  3. Duplicate Materials – аналогично опции Duplicate Properties, каждое дублирующее свойство будет ссылаться на дубликат материала, на который ссылается исходное свойство. Если опция Geometry включена, как при включенной опции Duplicate Properties, каждое дублирующее свойство, созданное для использования в качестве атрибутов, будет ссылаться на дубликат материала, на который ссылается исходное свойство.
  4. Use Property – попытка изменить свойство дублированных элементов на свойство, выбранное в раскрывающемся списке. Изменяет свойство только в том случае, если дублированный элемент является подходящим типом для ссылки на выбранное свойство. Когда опция Geometry включена, предпринимается попытка присвоить выбранное свойство в качестве атрибутов сетки любому геометрическому объекту, у которого перед дублированием были заданы атрибуты сетки. Опять же, свойство будет обновлено, только если оно соответствует типу свойства, назначенному в качестве атрибута сетки для исходных геометрических объектов.

Approach
В этом разделе предлагается выбор между созданием шаблона повторяющихся объектов или одной и нескольких копий выбранных объектов. Хотя Pattern может быть полезен в определенных ситуациях, Single / Multiple Copies предлагает некоторые дополнительные опции, которые позволяют использовать более обобщенный и гибкий подход при создании дубликатов.

Pattern – Copy
При использовании шаблона (Pattern) диалоговое окно Copy Pattern будет показано после нажатия кнопки ОК в диалоговом окне параметров копирования Copy Options:


Диалоговое окно Copy Pattern настроено для создания копии первоначально выбранных объектов, используя до трех различных направлений, заданных последовательно. Значения Number in Pattern представляют собой общее количество объектов, которые будут созданы в каждом направлении, в то время как значение интервала (Spacing) представляет расстояние между каждым дубликатом в каждом направлении массива.
Дубликаты выбранных объектов будут впервые созданы в направлении 1 (Direction 1), затем оригиналы и дубликаты, созданные в направлении 1 (Direction 1) будут дублироваться в направлении 2 (Direction 2), затем оригиналы и дубликаты, созданные в направлениях 1 и 2 будут дублироваться в направлении 3 (Direction 3).
Кнопки Along Vector могут использоваться для определения вектора для любого или всех направлений с помощью стандартного диалогового окна определения векторов, в то время как кнопка Align to CSys преобразует значения, указанные в данный момент в разделе Pattern Align­ment, в значения единичных векторов в выбранной системе координат. Например, представьте, что копируете один выбранный объект со значением в поле Number in Pattern для направления 1 (Direction 1) установленного на «2», в направлении 2 (Direction 2) установлено на «3», а в направлении 3 установлено на «4». В данном случае, одна копия выбранного объекта создается в направлении 1 (стало всего два объекта), потом два созданных ранее объекта трижды копируются в направлении 2 (стало 6 объектов), а потом все 6 объектов копируются четыре раза в направлении 3 (общее количество объектов 24).

Single / Multiple Copies
При использовании одной или нескольких копий доступен ряд дополнительных опций:

  1. Repetitions – по умолчанию установлено значение «1», при котором создается одна копия каждого выбранного объекта. Чтобы создать несколько копий каждого выбранного объекта, просто задайте для этого параметра нужное число. Хотя это значение не является обязательным, оно обычно должно быть равно «1» при использовании параметра AutoRepeat Copy, так как команда создаст единую копию каждого выбранного объекта в каждом новом местоположении.
  2. Copy in Same Location – при включении создает копию выбранных объектов без указания дополнительной информации для параметров в разделе Orient/Transform (т. е. создает совпадающие объекты).
  3. AutoRepeat Copy – при включении все выбранные параметры, указанные в Copy Options используются для всех последующих операций копирования. Диалоговые окна определения местоположений дубликатов будут продолжать повторяться до тех пор, пока не будет нажата кнопка отмены (Cancel), тем самым завершая команду. Чтобы избежать создания нескольких копий выбранных объектов в каждом новом местоположении, установите в поле Repetitions значение «1».
  4. Always Create Parent CSys – при включении принудительно создает «родительскую» систему координат для всех скопированных объектов.

Дополнительные статьи по теме