CADfix – Использование CAD данных в CAE

Решения ITI TranscenData для CAE предоставляют возможности автоматического интерактивного исправления и трансформации CAD геометрии до проведения расчета, что обеспечивает точный перенос твердотельных или поверхностных моделей в целевую систему с оптимальным уровнем детализации. Технология переноса данных, разработанная специалистами компании ITI TranscenData, - это целый спектр опций по импорту и экспорту CAD данных из родных и нейтральных форматов.

Ускорение процесса перехода от CAD к CAE

Инженеры CAE предъявляют множество требований к программному обеспечению, поскольку они должны быть уверены в том, что геометрия полностью соответствует их потребностям. Пользователи CAE постоянно сталкиваются с проблемами CAD моделей, что в результате приводит к трудностям на стадии построения сетки и негативно сказывается на сроках расчетов. Наиболее часто встречающиеся проблемы:

Чрезмерно сложная и плохо определенная геометрия
Особенности CAD модели (короткие линии, малые плоскости, скругления и др.), которые хороши в CAD, затрудняют и накладывают ограничения в процессе построения сетки

Готовые решения компании ITI TranscenData могут быть модифицированы с учетом требований клиента для различных исходных CAD систем и CAE приложений. Программное обеспечение ITI TranscenData предоставляет широкий спектр опций для подготовки CAD данных к конечно-элементному анализу, в т.ч.:

Удаление коротких граней и малых плоскостей
Удаление отверстий и выступающих частей геометрии
Объединение граней поверхностей и твёрдых тел
Удаление фасок и скруглений
Обнаружение и удаление ненужных особенностей геометрии
«Запоминание» топологии для обеспечения целостности сетки
Инструменты разделения поверхностей и твердых тел
Генерация сетки для поверхностей и твердых тел

Использование CADfix для прочностного, газодинамического и электромагнитного анализа

В связи с сокращением циклов разработки продуктов главной задачей инструментов моделирования является обеспечение быстрых результатов. Этот стимул заставляет эталонную модель данных CAD вытеснить FEA, CFD и EM анализ. CAD предоставляет геометрию, однако значительная часть времени все равно расходуется на подготовку геометрии к анализу.

Возможные причины недостаточной скоординированности CAD и CAE:

Разъединенные твердые тела
Недействительное представление геометрии или математики
Отсутствие целостности поверхностей
Сложные, ненужные особенности геометрии
Отверстия малого диаметра, малые плоскости и грани

Все это может привести к отставанию от графика работ по построению сетки, применению граничных условий и получению результатов. CADfix позиционируется как уникальный продукт для обмена геометрией, поскольку обладает функциями чтения и создания файлов с различными форматами геометрии, исправления и «лечения» геометрии низкого качества, удаления ненужных особенностей модели и упрощения сложной геометрии. В итоге CАЕ-расчетчики начинают свою работу, имея гораздо более точную геометрию.

CADfix

CADfix – инструмент для решения проблем обмена данными и их повторного использования в различных инженерных системах и приложениях. Набор инструментов по переносу и исправлению геометрии CADfix позволяет импортировать CAD данные, затем их исправлять и модифицировать с целью максимального соответствия приложениям, использующимся в процессе дальнейшей работы над проектом. Основная цель – элиминирование значительных затрат на исправление и доработку CAD модели. CADfix – это результат плодотворных двадцатилетних исследований, который обеспечивает эффективное взаимодействие между различными CAD, CAM и CAE инструментами посредством непревзойденного набора автоматических и ручных инструментов работы с геометрией.

Подробную информацию о продукте вы найдете здесь: Информация о CADfix.

Пре- и пост-процессинг в CAE

Технология моделирования CAE

CAE Modeling Technology Package Инструмент CAE моделирования CADfix (CADfix CAE) предоставляет опции, необходимые для подготовки моделей к конечно-элементному, предельно-элементному и конечно-разностному анализу. Интерактивная графическая среда упрощает процесс создания и изменения геометрии. Модели могут быть импортированы из CAD данных. Далее для их очистки и подготовки для построения сетки используется модуль CADfix CAE. Для модели можно определить граничные условия, нагрузку, материальные и физические свойства. Усовершенствованные опции включают возможность установления многоточечных ограничений, а также возможность использования результатов расчета в качестве нагрузки в последующих расчетных сетках.

Рисунок справа демонстрирует импортированную CAD модель, затем упрощенную с различной степенью детализации и с сеткой, построенной с использованием CADfix CAE.

Сеточный генератор

Сеточный генератор CADfix CAE позволяет строить объемные и поверхностные сетки и балочные элементы. Для поверхностей можно построить сетки с четырехугольными и треугольными ячейками, для объемов – с четырехгранными и шестигранными ячейками. Сеточный генератор конечных разностей строит сетки на отрезках, поверхностях, объемах в прямоугольной системе координат. Сеточный генератор позволяет задать такие параметры сетки, как размер ячеек, алгоритм генерации сетки и прочее. Ряд опций для проверки качества сетки позволяют удостовериться в ее целостности.

Визуализация результатов

Продукт CADfix CAE также предоставляет мощные опции по визуализации результатов расчета, в том числе:

Контурные чертежи
Анимированные графики
Графики на пространственных отрезках
Разрезы
Полярные графики (2D и 3D)

Рисунок справа демонстрирует модель самолета Eurofighter 2000 в CADfix CAE. Эта модель была разработана компанией British Aerospace на основе данных, импортированных из системы CATIA. На основе геометрии была построена сетка и произведен расчет поведения самолета в случае удара молнии. На рисунке представлены результаты расчета в разрезах самолета и окружающего пространства.

Geometric Reasoning

Сейчас компания ITI TranscenData разрабатывает технологию Geometric Reasoning, которую можно использовать в выборочных ситуациях во многих пользовательских приложениях. Технология Geometric Reasoning базируется на формировании срединного объекта твердого тела, который является «скелетообразной» репрезентацией исходного объекта. Срединный объект – важный источник информации для множества приложений. Многие инженерные сценарии требуют больше информации о геометрии, чем может предоставить на текущий момент типичная CAD система или инструменты обеспечения взаимодействия между программными продуктами. Разрешение таких ситуаций – цель создания технологии Geometric Reasoning.

Срединный объект создается путем вращения диска по поверхности или сферы внутри объема. Расположение центра диска/сферы максимального диаметра формирует срединный объект. Срединный объект также несет в себе информацию о радиусе, что в итоге означает, что срединный объект является полной репрезентацией исходного объекта.

Результаты работы технологии CADfix Geometric Reasoning и срединные объекты твердых тел могут использоваться для следующих расчетов:

Создание срединных поверхностей
Дробление конечно-элементной сетки
Определение траектории движения инструмента
Автоматическое удаление ненужных элементов геометрии
Построение оболочек из объемной модели
Новые приложения могут быть сформированы по запросам пользователей

Для запроса презентации по Geometric Reasoning нажмите здесь и в сообщении укажите "Презентация по Geometric Reasoning".