通過兩個(gè)模型看“封閉曲線分割實(shí)體”功能:SolidWorks、ABAQUS、SpaceClaim的表現(xiàn)

用幾何模型中已有(封閉的)曲線來分割實(shí)體是很直觀、方便、快捷的,即使是需要簡(jiǎn)單的創(chuàng)建曲線來進(jìn)行分割也很方便!
在很多流行的網(wǎng)格劃分軟件中都有用“封閉曲線分割實(shí)體”的功能(很多學(xué)過hypermesh用trim with line、ansa用cons來cut的都很熟悉!);在ABAQUS中也有這個(gè)功能,即N邊分片工具,從圖標(biāo)樣子就很形象地理解,在實(shí)體上選擇一組封閉曲線,自動(dòng)根據(jù)曲線組成的形狀填充一個(gè)面來分割實(shí)體;在SolidWorks中則需要明顯的用邊界曲面或填充曲面來先創(chuàng)建曲面,再用曲面來實(shí)現(xiàn)切割;SpaceClaim與SolidWorks操作步驟十分相似,先選擇邊線填充一個(gè)曲面,然后應(yīng)用分割命令。
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模型一:螺旋齒輪齒轂分割

這個(gè)模型用于分割的曲線均已在模型中存在。
1、在SolidWorks中,通過邊界曲面工具,選擇螺旋齒的齒根邊線來創(chuàng)建分割面。

然后只需通過相交工具就可以把齒和轂分割成獨(dú)立實(shí)體(可導(dǎo)入ABAQUS、COMSOL、SpaceClaim甚至其他專業(yè)網(wǎng)格劃分軟件中劃分網(wǎng)格)。(詳見文后相關(guān)參考文檔或相關(guān)視頻)
2、在ABAQUS中,直接導(dǎo)入后應(yīng)用N邊分片工具

會(huì)報(bào)錯(cuò)。

需要到部件模塊修復(fù)一下。

然后回到網(wǎng)格模塊應(yīng)用N邊分片工具成功分割實(shí)體。

接下來,自然這兩個(gè)實(shí)體都可以進(jìn)行六面體網(wǎng)格劃分。
?3、在SpaceClaim中也有類似功能。
應(yīng)用填充工具,也是選擇齒根邊線來創(chuàng)建一個(gè)分割曲面。

然后應(yīng)用分割工具把齒和轂分割成兩個(gè)實(shí)體。

接下來也是可以繼續(xù)劃分六面體網(wǎng)格。
?模型二:斜交管子模型

這個(gè)模型要切割相貫部分則需要?jiǎng)?chuàng)建一部分線條。
1、在SolidWorks中,在草圖中創(chuàng)建樣條曲線,投影到支管內(nèi)表面。通過連接支管圓角邊線端點(diǎn)與樣條曲線端點(diǎn),標(biāo)注角度來控制樣條曲線端點(diǎn)——便于后邊修改調(diào)整。樣條曲線中間點(diǎn)幾個(gè)點(diǎn),可以直接拖動(dòng)樣條曲線上的點(diǎn)來調(diào)整樣條曲線形狀。

應(yīng)用邊界曲面工具創(chuàng)建分割曲面。

用相交命令進(jìn)行切割。
切割后隱藏部分實(shí)體來觀察表面扭曲情況,不滿意可以回頭調(diào)整樣條曲線。

剩下的縱向分割也基本按此思路。可參看視頻。
最終導(dǎo)入ABAQUS劃分出網(wǎng)格。

進(jìn)一步分割,能劃分更精細(xì)的網(wǎng)格形狀,如下圖。

2、在ABAQUS中也采用類似思想和類似功能實(shí)現(xiàn)。
幾乎與SolidWorks同樣的步驟進(jìn)行操作,實(shí)現(xiàn)把草圖投影到支管內(nèi)表面上去。

接下來也是應(yīng)用N邊分片命令來切分實(shí)體。

得到的效果與SolidWorks的也幾乎一樣。
但是,當(dāng)想要進(jìn)行修改編輯時(shí),ABAQUS就顯得不那么方便了!
例如下圖,我想拖動(dòng)一下樣條曲線,但不小心把形狀拖得有點(diǎn)怪異了,只能刪除重新畫。

最終能做出幾乎與SolidWorks一樣的效果,但用起來始終不那么順手。對(duì)樣條曲線的調(diào)整略顯草率!

3、在SpaceClaim中也是創(chuàng)建草圖,投影來分割面,然后用填充曲面來分割體。
但SpaceClaim中編輯的玩法就有些不一樣了,當(dāng)我想重新編輯樣條曲線的時(shí)候已經(jīng)找不到原來的草圖了,SpaceClaim中直接建模概念!它沒有保留過程特征!

就算我刪除了平面上的樣條曲線,投影在管壁上的曲線仍然在的!我努力地適應(yīng)這種建模思路,但還是沒習(xí)慣。

最終也硬著頭皮劃了一些網(wǎng)格。沒有深入調(diào)整,質(zhì)量一般般!

總的來說,各個(gè)軟件都能實(shí)現(xiàn)相同功能,但操作便利上有些差別。你喜歡哪一款!
參考鏈接:
視頻【挑戰(zhàn)10分鐘完成螺旋齒輪全六面體網(wǎng)格】
???? ? 【管子斜相交、并有圓角的網(wǎng)格怎么切?】
文檔【ABAQUS網(wǎng)格劃分:一種新的流程和方法】
https://max.book118.com/html/2022/1003/5310142120010000.shtm
?????? ? 【ABAQUS六面體網(wǎng)格劃分實(shí)例及思路練習(xí)題集】
https://max.book118.com/html/2022/1028/8077011101005006.shtm