Перейти к статье

 

Размерная функция, адаптивная к геометрии

Размерная функция, адаптивная к геометрии, которая называется также скелетной размерной функцией [Quadros, 2005; Quadros, 2004; Quadros, 2004(2)], формируется автоматически на основе геометрических характеристик модели. Предполагается, что такая функция обеспечивает в случае нерегулярных схем разбиения генерацию сеток со следующими свойствами:

Описываемая функция может использоваться для построения сеток на поверхностях, в объемах и сборках.

При формировании функции этого типа вычисляются (оцениваются):

Эти характеристики используются для определения значений размерной функции применительно к геометрическому объекту или набору объектов (сборке). На основе полученных значений генерируется сетка - мелкая в областях сложной конфигурации и более грубая в областях сравнительно простой формы. В частности, более мелкая сетка строится при большой кривизне поверхности.

На Рис. 1 представлена обобщенная схема построения сетки для CAD-модели, а на Рис. 2 - пример использования размерной функции, адаптивной к геометрии, с помощью графического интерфейса пользователя (GUI) Fidesys.

figure01.gif

Рис. 1 - Обобщенная схема построения сетки

figure02.gif

Рис. 2 - Пример использования размерной функции, адаптивной к геометрии, с помощью графического интерфейса пользователя Fidesys

Особенности использования размерной функции, адаптивной к геометрии

Построение сетки с целью адаптации ее к геометрии может быть выполнено для одного или нескольких геометрических объектов в виде поверхностей или объемов как с помощью графического интерфейса пользователя, так и посредством окна командной строки. При задании параметров сетки необходимо учитывать следующие особенности.

Если описываемая размерная функция применяется к отдельным поверхностям или объемам, то размеры элементов одного объекта не оказывают влияния на другие объекты. В командное строке вводится отдельная команда для каждого объекта, а в рамках графического интерфейса пользователя указывается по одному объекту.

В случае набора поверхностей геометрические особенности каждой поверхности могут оказывать влияние на соседние поверхности.

При указании набора объемов (сборки) возможно влияние геометрических особенностей каждого объема на соседние объемы. До применения размерной функции объемы должны быть подвергнуты проецированию и слиянию.

Команды

Для применения размерной функции рассматриваемого типа к поверхностям вводится команда:

surface <surface_ID_range> sizing function skeleton
{[scale <1 to 10 = 7>] [time_accuracy_level <1 to 3 = 2>]
[min_depth <3 to 8 = 5>] [max_depth <4 to 9 = 7>] [facet_extract_ang <1 to 30 = 10>]
[min_num_layers_2d < 1 to N = 1>] [min_num_layers_1d < 1 to N = 1>]
[max_span_ang_surf <5.0 to 75.0 = 45.0 degrees>]
[max_span_ang_curve <5.0 to 75.0 = 45.0 degrees>]
[min_size <float>] [max_size <float>] [max_gradient <float=1.5>]}

Соответствующая команда для объемов имеет вид:

volume <range> sizing function skeleton
{[scale <1 to 10 = 7>] [time_accuracy_level <1 to 3 = 2>]
[min_depth <3 to 8 = 5>] [max_depth <4 to 9 = 7>] [facet_extract_ang <1 to 30 = 10>]
[min_num_layers_3d < 1 to N = 1>] [min_num_layers_2d < 1 to N = 1>]
[min_num_layers_1d < 1 to N = 1>]
[max_span_ang_surf <5.0 to 75.0 = 45.0 degrees>]
[max_span_ang_curve <5.0 to 75.0 = 45.0 degrees>]
[min_size <float>] [max_size <float>] [max_gradient <float=1.5>]}

Смысл и значения параметров (опций) этих команд поясняются ниже.

Основные параметры (опции)

Параметры управления размерами элементов

Параметры масштабирования и точности

Расширенные параметры (опции)

Параметры фоновой сетки октодерева

Размерная функция, адаптивная к геометрии, формируется и сохраняется на фоновой сетке октодерева, ячейки которой образованы путем разбиения трехмерного пространства на основе видимых граней модели. Октодерево - это тип древовидной структуры данных, характеризуемой наличием у каждого внутреннего узла восьми "потомков". Применительно к пространству октодерево соответствует его рекурсивному разбиению каждый раз на 8 ячеек. Уровень градации фоновой сетки оказывает влияние на возможности учета функций геометрической сложности и других особенностей рассматриваемой модели. К параметрам фоновой сетки октодерева относятся следующие.

Параметры сетки

Примечание: При задании расширенных параметров отменяется действие некоторых основных параметров. Например, ввод значения основного параметра time_accuracy_level = 1 определяет минимальный и максимальный уровни глубины разбиения пространства с помощью фоновой сетки октодерева: min_depth = 4 и max_depth = 6. В случае непосредственного задания этих уровней: min_depth = 4 и max_depth = 7 (что рекомендуется для моделей с мелкими особенностями) действуют именно последние заданные значения. Таким образом, чтобы изменить глубину разбиения, устанавливаемую автоматически при вводе в командной строке значения time_accuracy_level, нужно следом ввести желаемые значения min_depth и max_depth.

Сочетание размерной функции, адаптивной к геометрии, с другими методами управления размерами элементов

Размерная функция, адаптивная к геометрии, образует в сочетании с другими доступными в Fidesys средствами управления размерами элементов гибкий инструмент, сглаживающий различия в плотности сетки, сгенерированной в разных частях модели (см. Рис. 3). Действие этой функции подобно действию значения soft, присвоенному указателю возможности управления интервалами. Размерная функция, адаптивная к геометрии, всегда учитывает число интервалов разбиения, заданное для кривых. Эта функция учитывает размеры интервалов на кривых и поверхностях только, если они заданы после вызова функции.

figure03.gif

Рис. 3 - Примеры сочетания размерной функции, адаптивной к геометрии, с другими средствами калибровки сетки

Ограничения

В качестве особенностей, ограничивающих применение описываемой размерной функции, можно упомянуть следующие: