Решение проблем с конформными сборками

Если необходимо моделировать более одного геометрического объема, может возникнуть множество общих проблем, которые необходимо решить до создания сетки. Как правило, это результат смещенных объемов, определенных в пакете САПР, или проблем, связанных с выходными данными или проблем, возникающих в результате операций отпечатывания и слияния в пакете генерации сетки. ITEM решает некоторые из тех же проблем, предоставляя возможность взаимодействия с пользователем, а также полную автоматизацию с использованием геометрического представления САПР. Предлагаемая среда использует два основных средства диагностики для обнаружения потенциальных проблем: проверку несоосности и проверку перекрывающихся поверхностей. С обоими из них связаны решения, специфичные для объекта, из которых пользователь может предварительно просмотреть и выбрать решение проблемы.

Устранение смещенных объемов с помощью инструмента управления зазорами и нахлестами

Инструмент «Управление зазорами / нахлестами» в области очистки геометрии ITEM позволяет пользователю быстро искать в сборке зазоры и нахлесты между компонентами сборки. Критерий поиска зазоров - это допуск, указанный пользователем, который определяет максимальный зазор между компонентами, которые необходимо искать. Также можно указать угол зазора, который указывает, насколько «параллельными» должны быть два объекта, чтобы они учитывались при проверке зазора. При проверке нахлеста CAE Fidesys просто запрашивает, не перекрываются ли какие-либо объемы, и не требует ли допуска со стороны пользователя. Результаты отображаются в списке пар объемов. Пользователь может кликнуть на эти пары правой кнопкой мыши и указать CAE Fidesys нарисовать пару. Будет отображено полезное графическое изображение зазора или нахлеста. Когда пользователь нажимает на пару в списке, ниже в отдельном списке будет отображаться набор решений для устранения зазора или нахлеста. Пользователь может выбрать решение и нажать кнопку «Выполнить» для его выполнения. Решение проблемы зазора представляет собой либо поверхностную "настройку". Операция и решение нахлеста могут быть либо операцией настройки, либо логической операцией для удаления зазора. Этот инструмент предоставляет мощный способ быстро работать со сборкой и исправить зазоры и перекрытия.

Устранение несовпадающих объемов с помощью проверок почти совпадающих вершин

Проверка почти совпадающих вершин или проверка несовпадения используется для диагностики возможных несовпадений между соседними объемами. Эта диагностика выполняется перед отпечатыванием, чтобы уменьшить поверхность ленты и другие аномалии, которые могут возникнуть в результате печати смещенных объемов. С помощью этой диагностики расстояние между парами вершин на разных объемах измеряется и помечается, когда они выходят за пределы допуска слияния. Допуск слияния T - это максимальное расстояние, на котором геометрическое ядро будет рассматривать вершины как один и тот же объект . Вторичный допуск, T_s, определяется, когда T_s > T, который используется для определения, какие пары вершин также могут рассматриваться для слияния. Пары вершин, расстояние d которых входит в интервал T < d > T_s представлены пользователю, указывая области в модели, которые, возможно, потребуется перестроить. Проверка несовпадения также должна обнаруживать небольшие расстояния между вершинами и кривыми на соседних объемах.

Когда обнаруживаются пары вершин, которые немного выходят за пределы допуска, текущее решение состоит в том, чтобы переместить одну из поверхностей, содержащих одну вершину пары, на другую поверхность, содержащую другую вершину в паре. Перемещение или расширение поверхности называется "Исправить".

Рис. 1 Пример решения, созданного для исправления смещенных объемов с помощью оператора Исправить

Результатом этой процедуры будет список возможных решений, который будет представлен пользователям. Затем они могут графически просмотреть решения и выбрать наиболее подходящее для решения проблемы.

Исправление проблем слияния

Операция слияния обычно выполняется сразу после отпечатывания и также может иногда вызывать проблемы с допуском. Несмотря на исправление несовпадений в объеме, геометрическое ядро все еще может пропускать сливающиеся поверхности, которые могут занимать одно и то же пространство в соседних объемах. Если объемы в сборке объединены неправильно, последующие сетки, созданные на объемах, не будут конформными. В результате очень важно, чтобы все проблемы слияния были решены до создания сетки. Среда ITEM предоставляет диагностику и несколько решений для устранения этих проблем.

Проверка перекрывающейся поверхности выполняется для диагностики неудачного совместного разделения топологии между соседними объемами. В отличие от проверки несовпадения, проверка перекрывающихся поверхностей выполняется после операций отпечатывания и сращивания. При проверке перекрывающихся поверхностей измеряется расстояние между поверхностями соседних объемов, чтобы убедиться, что они превышают допуск на сращивание друг с другом. Пары поверхностей, которые не удалось объединить и которые находятся ближе, чем допуск сращивания, помечаются и отображаются пользователю как потенциальные проблемы.

Если отпечатывание и сращивание были выполнены, и последующая проверка перекрывающихся поверхностей обнаруживает перекрывающиеся пары поверхностей, пользователю могут быть предложены три различных варианта исправления проблемы: принудительное объединение, отпечатывание с точностью для местоположений вершин и отпечатывание с точностью для кривых.

Если топология обеих поверхностей в паре идентична, обычно можно использовать операцию принудительного слияния. Операция слияния удалит одно из определений поверхности, чтобы разделить общую поверхность между двумя соседними объемами. Обычно это делается только после того, как топология и геометрия были определены как идентичные, однако принудительное слияние обходит геометрические критерии и выполняет слияние. На рисунке 2 показан простой пример, в котором ограничивающие вершины идентичны, но определения поверхностей немного отличаются, так что операция слияния не выполняется. Принудительное слияние в этом случае было бы идеальным выбором.

Рис. 2 Пример, когда операция слияния завершится неудачно, но принудительное слияние будет успешным

Операция принудительного слияния представлена как решение, при котором обнаруживается пара перекрывающихся поверхностей и проверяется выполняется ли какой-либо из следующих критериев:

Все кривые обеих поверхностей объединены.
Все вершины между двумя поверхностями объединены, и все кривые совпадают с точностью до 1% от их длины или 0.005, в зависимости от того, что больше.
Все кривые обеих поверхностей либо объединены, либо перекрываются, и вершина любой кривой одной поверхности, которая будет отпечататься на любой другой кривой другой поверхности, не может быть идентифицирована.
По крайней мере, одна кривая одной поверхности может быть отпечатана на другой, и если обе поверхности имеют одинаковое количество кривых и вершин, а площадь перекрытия между двумя поверхностями составляет более 99% площади каждой поверхности. Эта ситуация обычно предотвращает образование поверхности ленты (узкие поверхности).
По крайней мере, одна вершина поверхности B может быть отпечатана на поверхности A, и если обе поверхности имеют одинаковое количество кривых и вершин, а вершина(ы) поверхности B, которую нужно отпечатать на поверхности A, находится слишком близко к любым вершинам поверхности A.
Все кривые обеих поверхностей либо объединены, либо перекрываются, и никакие вершины любой кривой поверхности A не будут отпечатаны на любой другой кривой поверхности B.

Для успешного слияния может потребоваться отпечаток отдельных вершин. Решение запечатлеть положения x, y, z на поверхности A или B предоставляется пользователю, если выполняются следующие критерии:

Кривые между двумя поверхностями перекрываются в пределах допуска, а вершина кривой A находится в пределах допуска по отношению к кривой B и вне допуска к любой вершине кривой B. Допуск составляет 0.5% от длины меньшей из двух кривых или допуска слияния ( 0.0005), в зависимости от того, что больше.

Рис. 3 Кривая на поверхности A не была отпечатана на поверхности B из-за несоответствия допусков. Решение определено, чтобы обнаружить и отпечатать кривую

В некоторых случаях одна или несколько кривых могут быть неправильно отпечатаны на перекрывающейся поверхности, что может препятствовать слиянию. Это снова может быть результатом несоответствия допусков в переводе САПР. Если эта ситуация обнаружена, может быть выполнена операция терпимого отпечатка, которая попытается запечатлеть кривую на соседнем объеме. На рисунке 3 показан пример, в котором кривая на поверхности A принудительно отпечатывается на поверхности B с использованием отпечатывания с допустимой точностью, потому что он не отпечатался во время обычного отпечатывания. Решение кривой поверхности A, которая должна быть отпечатана на поверхности B, может быть представлено пользователю, если выполняются все 3 из следующих условий:

Нет позиций, которые можно было бы отпечатать на собственном объеме любой поверхности.
Кривая поверхности A не перекрывает другую кривую поверхности B.
Кривая поверхности A проходит проверку, чтобы убедиться, что она действительно на поверхности B.