معرفی
فرمت فایل STL یکی از فرمت های استاندارد فایل برای چاپ سه بعدی است و همچنین اغلب به عنوان فرمتی برای تبادل داده های اسکن سه بعدی استفاده می شود. فایلهای STL فقط شامل سطح مثلثی، که میتوانیم آن را مش سطح، یک شی سهبعدی نیز بنامیم، هستند. مثلث های موجود در فایل با نرمال ها و مختصات رأس خود که با هم یک نمایش وجهی از شی را تشکیل می دهند، مشخص می شوند.
COMSOL Multiphysics از وارد کردن فایل STL هم به عنوان مش سطح و هم به عنوان هندسه با وجوه صاف پشتیبانی می کند. این مجموعه آموزشی بر روی استفاده از ابزارهای موجود برای ویرایش مش های سطوح وارداتی، روش های مختلف تعمیر مش ها و نحوه تولید مش حجمی از مش سطح وارداتی، به طور مستقیم یا ابتدا با ایجاد یک هندسه با سطوح صاف از مش تمرکز دارد. صرف نظر از اینکه کدام روش را انتخاب می کنید، COMSOL Multiphysics از انواع عملیات پشتیبانی می کند، به عنوان مثال:
•
|
حرکت، پوسته پوسته شدن و چرخش مش وارد شده
|
•
|
ترکیب مش وارد شده با هندسه پارامتری برای اجرای جاروهای پارامتریک
|
•
|
تقاطع مش های وارداتی با یکدیگر
|
•
|
اصلاح و مش بندی مجدد مش وارداتی
|
•
|
ایجاد یک شبکه چهار وجهی در حوزههای غیر مشبک
|
•
|
ایجاد یک مش جاروب شده در دامنه های غیر مشبک
|
•
|
ایجاد یک شبکه لایه مرزی
|
•
|
استفاده از مش منحنی برای نشان دادن مرزهای منحنی
|
در صورت نیاز به تقاطع چندین مش وارد شده (یا تقاطع مش وارد شده با اجسام هندسی با اشکال پیچیده تر) کار کردن مستقیم با مش می تواند قوی تر باشد. این مهم می تواند در هنگام انتخاب هندسه ایجاد شود یا خیر.
STL Import 2 — Remeshing an Imported Mesh ، قسمت دوم این مجموعه آموزشی، فرآیند آماده سازی مش را مستقیماً با استفاده مجدد از آن بدون ایجاد هندسه توضیح می دهد.
دو آموزش این مجموعه مکمل یکدیگر هستند و قصد دارند بینشی دقیق در مورد نحوه کار با مش های وارداتی ارائه دهند. جدای از رسیدن به مش شبیه سازی به دو روش مختلف، آموزش ها همچنین تعمیر انواع مختلف عیوب و روش های مختلف تجسم مش را پوشش می دهند. بسته به کاربرد شما و مش وارد شده در دست، از ابزارهای مشروح در آموزش ها انتخاب کنید تا به مشی متناسب با نیاز خود برسید.
در نهایت، ذکر این نکته ضروری است که تکنیک های استفاده شده در مجموعه آموزشی برای هر نوع مش سطوح وارداتی مانند فرمت های PLY و 3MF اعمال می شود. آنها همچنین هنگام ایجاد یک مش از مجموعه داده های فیلتر یا پارتیشن اعمال می شوند، که وقتی از نتایج یک شبیه سازی به عنوان مش برای یک شبیه سازی جدید استفاده می کنید، برای مثال در طول مطالعه بهینه سازی توپولوژی، این کار را انجام می دهید.
تعریف مدل
فایل STL یک هندسه مهره را که در زیر نشان داده شده است وارد کنید.
دستورالعمل های این آموزش را دنبال کنید تا
•
|
فایل STL را وارد کنید
|
•
|
عیوب کوچک در مش STL وارداتی را شناسایی و رفع کنید
|
•
|
شی را تقسیم بندی کنید و یک حجم اطراف ایجاد کنید تا برای شبیه سازی استفاده شود
|
•
|
یک مش حجمی برای هندسه ایجاد کنید
|
•
|
یک نمودار ایجاد کنید تا ببینید سطح ایجاد شده چقدر به مش STL اصلی نزدیک است
|
مسیر کتابخانه برنامه: COMSOL_Multiphysics/Meshing_Tutorials/stl_vertebra_import
دستورالعمل مدلسازی
از منوی File ، New را انتخاب کنید .
جدید
در پنجره جدید ، روی Model Wizard کلیک کنید .
مدل جادوگر
1
|
در پنجره Model Wizard ، روی 3D کلیک کنید .
|
2
|
روی Done کلیک کنید .
|
هندسه 1
واردات 1 (imp1)
1
|
در نوار ابزار صفحه اصلی ، روی واردات کلیک کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای واردات ، بخش واردات را پیدا کنید .
|
3
|
روی Browse کلیک کنید .
|
4
|
به پوشه Application Libraries مدل بروید و روی فایل c6_vertebra.stl دوبار کلیک کنید .
|
5
|
روی Import کلیک کنید .
|
وارد کردن یک فایل STL شامل سه مرحله است: وارد کردن مش سطح از فایل، تولید هندسه سطح از مش وارد شده و در نهایت ایجاد یک جسم جامد. پس از تکمیل واردات، هندسه روی صفحه ظاهر می شود.
توجه داشته باشید که پس از تکمیل واردات، ارجاع به فایل STL دیگر در پنجره تنظیمات قابل مشاهده نیست . منبع واردات هندسه اکنون Mesh Part 1 است ، جایی که واردات مش را می توان پیدا کرد. دنباله Mesh Part 1 در زیر گره Global Definitions>Mesh Parts اضافه شده است . خروجی یک دنباله واردات مش اضافه شده در اینجا می تواند به هر دنباله هندسی در فایل mph وارد شود. گره Import 1 در دنباله هندسه آخرین مراحل فرآیند را انجام می دهد: تبدیل از مش به هندسه و ایجاد یک جسم جامد.
با توجه به اطلاعات موجود در پنجره پیامها ، یک شی مختلط با وارد کردن ایجاد شد. این بدان معنی است که جسم دارای هر دو جامد و سطوح است. برخی از قسمتهای مش منبع STL یک پوسته ضد آب تشکیل میدهند که میتواند به جامد تبدیل شود. چهره های اضافی در این مورد مورد نیاز نیست، بنابراین آنها باید پیدا و حذف شوند.
6
|
روی Go to Source کلیک کنید تا مش منبع را در پنجره Model Builder پیدا کنید .
|
مش قسمت 1
در پنجره Model Builder ، گره Global Definitions>Mesh Parts>Mesh Part 1 را گسترش دهید .
اطلاعات
گره Import یک زیرگره اطلاعاتی دارد که حاوی اطلاعاتی در مورد مشکلات در مش است.
1
|
در پنجره Model Builder ، Global Definitions>Mesh Parts>Mesh Part 1>Import 1 node را گسترش دهید، سپس روی Information کلیک کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای اطلاعات ، قسمت اطلاعات را بیابید .
|
3
|
روی مرکز در مختصات کلیک کنید .
|
هنگامی که وارد کردن مش سعی کرد یک دامنه در مهره ایجاد کند، به دلیل متقاطع عناصر مش شکست خورد. در اطراف مختصات مشکل گیره بزنید تا بیشتر بررسی شود.
4
|
روی Clip Around Coordinates کلیک کنید .
|
مش را بچرخانید و حتی بیشتر زوم کنید تا عناصر متقاطع را بهتر ببینید. فقط اولین مختصات مشکل ساز گزارش شده است، اما عناصر متقاطع مشابه بیشتری در مش وجود دارد.
این عناصر متقاطع را می توان با یک عملیات شبکه مشبک با تحمل تعمیر مطلق 0.1 میلی متر ثابت کرد . با این حال، در اینجا نیازی به این نیست زیرا ساده سازی انجام شده هنگام ایجاد هندسه مش به این امر کمک می کند.
5
|
روی Remove Clipping کلیک کنید .
|
6
|
روی دکمه Go to Default View در نوار ابزار Graphics کلیک کنید .
|
واردات مش به طور خودکار مش STL را به مرزها بر اساس مثلاً یک معیار زاویه تقسیم می کند. با بررسی مرزها می توان چهره های مشبکی را یافت که به درستی به دیگران متصل نیستند. این کار را با باز کردن پنجره Selection List انجام دهید ، روی هر یک از مرزهای لیست کلیک کنید و در پنجره Graphics بررسی کنید که آیا مرز مورد نظر است یا خیر.
7
|
در نوار ابزار Home ، روی Windows کلیک کرده و Selection List را انتخاب کنید .
|
8
|
در پنجره Model Builder ، روی Mesh Part 1 کلیک کنید .
|
9
|
در نوار ابزار پنجره Graphics ، در کنار Select Domains کلیک کنید ، سپس Select Boundaries را انتخاب کنید .
|
اگر مرزهای زیادی وجود دارد ، مش را با تنظیم واردات دوباره وارد کنید. ، همانطور که در زیر نشان داده شده است.
به نهادها بپیوندید 1
1
|
در نوار ابزار Mesh ، روی Join Entities کلیک کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای Join Entities ، قسمت انتخاب موجودیت هندسی را پیدا کنید .
|
3
|
از لیست انتخاب ، همه مرزها را انتخاب کنید .
|
4
|
روی Build Selected کلیک کنید .
|
اطلاعات
این منجر به یک پیام اطلاعاتی می شود که همه موجودیت های انتخاب شده را نمی توان به یکی ملحق کرد. هنگام اتصال مرزها، عملیات سعی می کند لبه های بین مرزها را حذف کند. گره اطلاعات به دلیل چهره های اضافی انتظار می رود. برای یافتن و حذف چهره ها از انتخاب در اطلاعات استفاده کنید.
1
|
در پنجره Model Builder ، روی Information کلیک کنید .
|
2
|
گره Information را باز کنید و روی دومین گره Information1 کلیک کنید . در پنجره تنظیمات ، اطلاعاتی پیدا می کنید که عملیات قادر به حذف دو لبه نبود. مطمئن شوید که هر دو لبه در لیست انتخاب شده اند.
|
3
|
روی دکمه Zoom to Selection در نوار ابزار Graphics کلیک کنید تا روی لبه های انتخاب شده بزرگنمایی کنید. این دکمه در کنار لیست انتخاب نیز موجود است .
|
4
|
روی دکمه Transparency در نوار ابزار Graphics کلیک کنید .
|
اگر لبه های انتخاب شده در پشت مش پنهان هستند، بزرگنمایی کنید، هندسه را بچرخانید، سپس دوباره روی دکمه Zoom to Selection کلیک کنید تا ناحیه برجسته شده در شکل زیر را پیدا کنید. همانطور که در وسط تصویر زیر مشاهده می شود، بخشی از مش با شکل نیمه بیضوی، یک چین را تشکیل می دهد. مش را کمی در پنجره Graphics بچرخانید تا نحوه اتصال عناصر مش را ببینید.
برای مشاهده بهتر، ممکن است خاموش کردن مجدد شفافیت کمک کند.
5
|
روی دکمه Transparency در نوار ابزار Graphics کلیک کنید .
|
دو لبه در قسمت تا شده در مش قرار دارند. دوباره لیست انتخاب را باز کنید ، مطمئن شوید که Select Boundaries انتخاب شده است و توجه کنید که مرزهای 2 و 3 در همان مکان لبه های کوتاه در هندسه تولید شده قرار دارند. اینها مرزهای جدا شده در خارج از مش سطح هستند و فقط از طریق یک لبه به مش متصل می شوند.
در مراحل زیر، این مرزها را از مش وارد شده حذف کنید.
حذف نهادها 1
1
|
در نوار ابزار Mesh ، روی Delete Entities کلیک کنید .
|
2
|
روی دکمه Select All در نوار ابزار Graphics کلیک کنید .
|
3
|
در پنجره تنظیمات برای حذف نهادها ، قسمت انتخاب موجودیت هندسی را پیدا کنید .
|
4
|
در لیست، 1 (صورت بزرگ مهره) را انتخاب کنید.
|
5
|
روی حذف از انتخاب کلیک کنید .
|
این باعث می شود که دو چهره کوچک در لیست مرزها حذف شوند.
6
|
روی Build Selected کلیک کنید .
|
پس از اتمام عملیات Delete ، لیست انتخاب فقط یک مرز برای مش است. چهره های منزوی دیگر آنجا نیستند. با این حال، چین کوچک در مش هنوز قابل مشاهده است. برای رفع این عیب در مش مراحل زیر را دنبال کنید.
7
|
پنجره Selection List را ببندید .
|
ایجاد لبه 1
بی نظمی های شدید در مش، مانند این چین یا میخ های نوک تیز، می تواند هنگام ایجاد یک سطح هندسی صاف مشکل ایجاد کند. بنابراین یک مش منبع صاف ترجیح داده می شود. برای برداشتن تا، با پارتیشن بندی مش شروع کنید تا یک مرز حاوی تا ایجاد کنید، این مرز را حذف کنید و در نهایت یک صفحه مش جدید برای پوشاندن سوراخ حاصل ایجاد کنید.
1
|
در نوار ابزار Mesh ، روی Create Entities کلیک کنید و Create Edges را انتخاب کنید .
|
2
|
لبه های مش را در اطراف چین با کلیک کردن روی آنها در Graphics انتخاب کنید ، مشابه آنچه در تصویر زیر نشان داده شده است. انتخاب به راحتی با شفافیت خاموش انجام می شود. اگر لبه های مشبکی در طرف مقابل نما وجود دارد یا در داخل یک صفحه مش بسته قرار دارد، توصیه می شود از یک Clip Plane یا پنهان کردن مرزها در مش برای رسیدن به آن لبه های مشبک استفاده کنید. لبه های انتخاب شده می توانند با لبه های انتخاب شده در شکل متفاوت باشند، تا زمانی که لبه ها یک حلقه بسته را تشکیل می دهند، چین را در بر می گیرند و فقط یک منطقه کوچک در اطراف چین را محدود می کنند. آخرین نیاز هنگام تولید یک صفحه مش جدید که تا حد امکان از مش اصلی پیروی می کند مهم است.
|
3
|
در پنجره تنظیمات برای ایجاد لبه ها ، روی Build Selected کلیک کنید تا لبه ها ایجاد شود و مرزها پارتیشن بندی شوند.
|
حذف نهادها 2
1
|
در نوار ابزار Mesh ، روی Delete Entities کلیک کنید .
|
2
|
فقط مرز 2 (مرز با تا) را انتخاب کنید.
|
3
|
در پنجره تنظیمات برای حذف نهادها ، روی ساخت انتخاب شده کلیک کنید .
|
در حال حاضر یک سوراخ در مش سطح وجود دارد، به این معنی که نمی توان یک هندسه جامد از این مش ایجاد کرد. بنابراین، قبل از تلاش برای ایجاد دوباره یک هندسه، سوراخ باید مهر و موم شود. برای این منظور می توان از دو عملیات استفاده کرد: ایجاد چهره ها و پر کردن سوراخ ها . عملیات Create Faces یک روش دستی برای ایجاد صفحات مش برای سوراخ ها با انتخاب حلقه های لبه است. عملیات پر کردن حفره ها به طور خودکار چهره های مش را ایجاد می کند تا چندین سوراخ را همزمان درپوش بگذارد. در آموزش زیر، از عملیات Create Faces استفاده کنید که برای حلقه های لبه انتخاب شده، چهره های مش را ایجاد می کند.
توجه داشته باشید که وجوه مشبک تولید شده توسط هر دوی این عملیات ها حداقل وجهی خواهند بود که می کوشند تا حد امکان مسطح باشند.
ایجاد چهره 1
1
|
در نوار ابزار Mesh ، روی Create Entities کلیک کنید و Create Faces را انتخاب کنید .
|
2
|
فقط لبه 1 (لبه سوراخ) را انتخاب کنید.
|
3
|
در پنجره تنظیمات برای ایجاد چهره ، قسمت ایجاد چهره را پیدا کنید .
|
4
|
برای جلوگیری از دریافت اطلاعات بیشتر در مورد عناصر متقاطع، کادر انتخاب Create domains را پاک کنید .
|
5
|
روی Build Selected کلیک کنید .
|
سوراخ با یک صفحه مشبک جدید که بسیار صاف تر است بسته شده است.
به نهادها 2 بپیوندید
حال، این دو مرز را به هم بپیوندید.
1
|
در نوار ابزار Mesh ، روی Join Entities کلیک کنید .
|
2
|
در پنجره Graphics کلیک کنید و سپس Ctrl+A را فشار دهید تا هر دو مرز انتخاب شوند.
|
3
|
در پنجره تنظیمات برای Join Entities ، روی ساخت انتخاب شده کلیک کنید .
|
4
|
روی دکمه Go to Default View در نوار ابزار Graphics کلیک کنید تا دوباره مش کامل را ببینید.
|
مش قسمت 1: واحد طول
قبل از ادامه هندسه، مطمئن شوید که مش و هندسه واحد طول صحیحی دارند. دنباله مش بندی در یک قطعه مش یک واحد طول دارد، درست مانند یک دنباله هندسی. از آنجایی که فایل های STL شامل واحدها نمی شود، واحد طول روی واحد طول هندسه پیش فرض، متر تنظیم می شود.
1
|
در پنجره Model Builder ، روی Mesh Part 1 کلیک کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای Mesh Part ، بخش Units را پیدا کنید .
|
3
|
تیک گزینه Use units را انتخاب کنید .
|
4
|
از لیست واحد طول ، میلی متر را انتخاب کنید .
|
5
|
روی Build All کلیک کنید و بزرگنمایی کنید تا مطمئن شوید که واحد روی محورها واقعاً روی میلی متر تنظیم شده است.
|
هندسه 1
اگرچه واحد طول دنباله Mesh Part 1 اکنون مقدار صحیحی دارد، شما همچنین باید واحد طول دنباله Geometry 1 را به روز کنید . یک راه برای جلوگیری از به روز رسانی هر دو این است که قبل از وارد کردن فایل، واحد طول دنباله هندسه را تنظیم کنید.
1
|
در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1) روی Geometry 1 کلیک کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات هندسه ، بخش Units را پیدا کنید .
|
3
|
از لیست واحد طول ، میلی متر را انتخاب کنید .
|
واردات 1 (imp1)
بازسازی دنباله هندسه 1 هندسه را دوباره از مش وارد می کند و واحد طول را به روز می کند.
1
|
در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1)>Geometry 1 روی Import 1 (imp1) کلیک کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای واردات ، روی ساخت انتخاب شده کلیک کنید .
|
در حالی که منتظر تکمیل واردات هستید، به تنظیمات Import نگاهی بیندازید . برای مش های بزرگ، مکان یابی و رسیدگی به بی نظمی ها به صورت دستی زمان بر است. سپس، تنظیم پارامترهای مش Simplify میتواند راهی خودکار برای سادهسازی مش و حذف عیوب برای ایجاد چهرههای هندسی صافتر ارائه دهد.
تحمل ساده سازی نسبی یک تحمل جهانی نسبت به اندازه هندسه است. اگر این تلورانس کاهش یابد، هندسه تولید شده از شکل مش اصلی با دقت بیشتری پیروی می کند. افزایش تحمل جزئیات بزرگتر را حذف میکند و چهرهای صافتر میدهد بههزینه عدم پیروی از شکل مش اصلی.
عامل حذف نقص یک تحمل محلی است. افزایش ضریب حذف نقص، بی نظمی های کوچک را حذف می کند، حتی اگر نسبت به اندازه عنصر محلی بزرگ باشند.
در پایان این آموزش، میتوانید دستورالعملهایی در مورد نحوه ایجاد یک نمودار مش پیدا کنید تا ببینید چهرههای ایجاد شده چقدر با مش منبع مطابقت دارند. اما ابتدا تنظیمات هندسی را کامل کنید.
اکنون پنجره پیامها گزارش میدهد که یک جسم جامد وارد کرده است، به این معنی که زمان آن رسیده است که حجم اطراف را اضافه کرده و هندسه را به نصف برسانیم تا از صفحه تقارن استفاده کنیم . برای شروع، جهت هندسه را برای بهبود تجسم تغییر دهید.
چرخش 1 (rot1)
1
|
در نوار ابزار Geometry ، روی Transforms کلیک کنید و Rotate را انتخاب کنید .
|
2
|
فقط شی imp1 را انتخاب کنید ، به عبارت دیگر شیء مهره وارد شده را انتخاب کنید.
|
3
|
در پنجره تنظیمات برای چرخش ، قسمت چرخش را پیدا کنید .
|
4
|
از لیست نوع محور ، x-axis را انتخاب کنید .
|
5
|
در قسمت Angle text عدد 90 را تایپ کنید .
|
6
|
روی Build Selected کلیک کنید .
|
7
|
روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . با این کار مطمئن می شوید که مهره یک بار دیگر در معرض دید قرار می گیرد.
|
چرخش 2 (rot2)
1
|
در نوار ابزار Geometry ، روی Transforms کلیک کنید و Rotate را انتخاب کنید .
|
2
|
فقط شی rot1 را انتخاب کنید.
|
3
|
در پنجره تنظیمات برای چرخش ، قسمت چرخش را پیدا کنید .
|
4
|
در قسمت نوشتار Angle ، -90 را تایپ کنید .
|
5
|
روی Build Selected کلیک کنید .
|
6
|
روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید .
|
بلوک 1 (blk1)
در قسمت زیر یک بلوک ایجاد کنید، آن را با هندسه مهره وارد شده ترکیب کنید تا یک دامنه در خارج از مهره ایجاد شود و هندسه را از وسط نصف کنید.
1
|
در نوار ابزار Geometry ، روی Block کلیک کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای Block ، قسمت Size and Shape را پیدا کنید .
|
3
|
در قسمت متن Width ، 23[mm] را تایپ کنید .
|
4
|
در قسمت Depth text، 15[mm] را تایپ کنید .
|
5
|
در قسمت متن ارتفاع ، 15[mm] را تایپ کنید .
|
6
|
قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن x ، -22[mm] را تایپ کنید .
|
7
|
در قسمت متن y ، -11.1[mm] را تایپ کنید .
|
8
|
در قسمت متن z ، 60[mm] را تایپ کنید .
|
9
|
روی Build Selected کلیک کنید .
|
اشیاء پارتیشن 1 (par1)
1
|
در نوار ابزار Geometry ، روی Booleans and Partitions کلیک کنید و Partition Objects را انتخاب کنید .
|
2
|
فقط شی blk1 (بلوک) را انتخاب کنید.
|
3
|
در پنجره تنظیمات برای اشیاء پارتیشن ، قسمت اشیاء پارتیشن را پیدا کنید .
|
4
|
زیربخش اشیاء ابزار را پیدا کنید . برای انتخاب دکمه ضامن فعال کردن انتخاب کلیک کنید .
|
5
|
فقط جسم rot2 (مهره) را انتخاب کنید.
|
6
|
روی Build Selected کلیک کنید .
|
7
|
روی دکمه Transparency در نوار ابزار Graphics کلیک کنید .
|
8
|
روی دکمه Go to Default View در نوار ابزار Graphics کلیک کنید .
|
شی حاصل اکنون شامل دو دامنه، داخل و خارج از هندسه وارد شده است. استفاده از نمای شفاف می تواند به دیدن قسمت های داخل بلوک کمک کند. به نهایی کردن هندسه و ایجاد یک مش ادامه دهید.
فرم اتحادیه (فین)
1
|
در پنجره Model Builder ، روی Form Union (fin) کلیک کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات Form Union/Assembly ، روی Build Selected کلیک کنید .
|
مش 1
1
|
در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1) روی Mesh 1 کلیک راست کرده و Build All را انتخاب کنید .
|
این یک شبکه چهار وجهی روی دامنه ها ایجاد می کند. اگر این مش به اندازه کافی برای برنامه مورد نظر خوب باشد، می توان در این مرحله تنظیم فیزیک را شروع کرد. با این حال، بسیاری از هندسه های ایجاد شده از مش به تنظیمات مش دقیق تری نیاز دارند. به عنوان مثال، یک تنظیم اندازه مش خاص ممکن است به دلیل نمایش چهره ایجاد شده مشکلاتی ایجاد کند. سپس، اغلب کمک میکند تا صورت را با یک شبکه مثلثی شکل از قبل مشبک کنید، و اندازه مثلثها را به یک فاصله باریکتر محدود میکند. این منجر به مثلث هایی با اندازه مشابه بیشتر و کنترل بیشتر روی مش سطح تولید شده می شود. مراحل زیر را برای ایجاد چنین مش با ویرایش مش ناشی از فیزیک دنبال کنید.
2
|
در پنجره تنظیمات مش ، بخش Sequence Type را پیدا کنید .
|
3
|
از لیست، مش کنترل شده توسط کاربر را انتخاب کنید .
|
اندازه
1
|
در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1)>Mesh 1 روی Size کلیک راست کرده و Build Selected را انتخاب کنید .
|
ساختن یک گره ویژگی در دنباله عملیات اطمینان حاصل می کند که هر عملیات دیگری که اضافه می شود مستقیماً بعد از عملیات ساخته شده قرار می گیرد.
مثلثی رایگان 1
1
|
در نوار ابزار Mesh ، روی Boundary کلیک کنید و Free Triangular را انتخاب کنید .
|
2
|
فقط مرز 6 (صورت بزرگ مهره) را انتخاب کنید.
|
سایز 1
1
|
روی Free Triangular 1 کلیک راست کرده و Size را انتخاب کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای اندازه ، قسمت اندازه عنصر را پیدا کنید .
|
3
|
روی دکمه Custom کلیک کنید .
|
4
|
قسمت پارامترهای اندازه عنصر را پیدا کنید .
|
5
|
کادر انتخاب حداکثر اندازه عنصر را انتخاب کنید . در قسمت متن مرتبط، 0.7[mm] را تایپ کنید .
|
6
|
کادر حداقل اندازه عنصر را انتخاب کنید . در قسمت متن مرتبط، 0.5[mm] را تایپ کنید .
|
با این کار حداکثر اندازه عنصری که مثلث مجاز است به 0.7 میلی متر کاهش می دهد. به همین ترتیب، حداقل اندازه عنصر مجاز را به 0.5 میلی متر افزایش می دهد. بقیه تنظیمات همچنان از تنظیمات اولین گره Size در دنباله گرفته شده است.
Tetrahedral رایگان 1
1
|
در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1)>Mesh 1 روی Free Tetrahedral 1 کلیک راست کرده و Build All را انتخاب کنید تا یک بار دیگر مش روی دامنه ها ساخته شود.
|
برخی از مرزها را پنهان کنید و شفافیت را خاموش کنید تا مش روی مرزهای مهره را بهتر ببینید.
2
|
روی دکمه Transparency در نوار ابزار Graphics کلیک کنید .
|
3
|
در پنجره تنظیمات برای Free Tetrahedral ، بخش انتخاب دامنه را پیدا کنید .
|
4
|
برای پاک کردن دکمه فعالسازی انتخاب کلیک کنید.
|
5
|
در نوار ابزار پنجره Graphics ، در کنار Select Domains کلیک کنید ، سپس Select Boundaries را انتخاب کنید .
|
6
|
روی دکمه کلیک و پنهان کردن در نوار ابزار Graphics کلیک کنید .
|
7
|
در Graphics ، برای پنهان کردن مرزهای 1، 2، و 4 کلیک کنید تا نمای تصویر زیر را مشاهده کنید.
|
مش اکنون برای شبیه سازی آماده است.
مقایسه هندسه مش با مش STL
برای اینکه ببینید هندسه مشبک تا چه حد از مش STL منبع پیروی می کند، یک نمودار با هر دو مش ایجاد کنید. در این بخش پایانی آموزش، این کار را در یک جزء جدید در مدل انجام خواهید داد، و همچنین تأثیر تحمل Simplification را هنگام تولید هندسه آزمایش خواهید کرد.
مش قسمت 1
1
|
در پنجره Model Builder ، در قسمت Global Definitions>Mesh Parts روی Mesh Part 1 کلیک کنید .
|
2
|
روی Global Definitions>Mesh Parts>Mesh Part 1 کلیک راست کرده و Create Geometry را انتخاب کنید تا مهره را مجدداً به یک Component جدید وارد کنید.
|
مش 2
بعد، یک مش مثلثی برای مهره ایجاد کنید. از آنجایی که هدف این قسمت از آموزش بررسی شکل صورت ایجاد شده در اثر واردات است، نیازی به شبکه چهار وجهی نیست.
مثلثی رایگان 1
1
|
در نوار ابزار Mesh ، روی Boundary کلیک کنید و Free Triangular را انتخاب کنید .
|
2
|
فقط مرز 1 (مرز مهره) را انتخاب کنید.
|
3
|
در پنجره تنظیمات برای Free Triangular ، روی Build Selected کلیک کنید .
|
پالایش 1
برای اصلاح بیشتر مش، یک عملیات Refine اضافه کنید و مطمئن شوید که هرگونه انحنای برطرف شده است.
1
|
در نوار ابزار Mesh ، روی Modify کلیک کنید و Refine را انتخاب کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای Refine ، بخش Refine Options را پیدا کنید .
|
3
|
از لیست روش پالایش ، پالایش منظم را انتخاب کنید .
|
4
|
از لیست تعداد اصلاحات ، 2 را انتخاب کنید .
|
5
|
روی Build Selected کلیک کنید .
|
6
|
در نوار ابزار Mesh ، روی Plot کلیک کنید تا به طور خودکار یک مجموعه داده Mesh ایجاد شود و یک Mesh Plot در زیر Results اضافه شود .
|
نتایج
مش 2
از گزینه Element Filter برای Mesh Plot استفاده کنید تا فقط نیمی از مش را ترسیم کنید. این کار مقایسه این دو مش را آسان تر می کند.
1
|
در پنجره تنظیمات برای مش ، برای گسترش بخش Element Filter کلیک کنید .
|
2
|
تیک فعال کردن فیلتر را انتخاب کنید .
|
3
|
در قسمت متن Expression ، x>11[mm] را تایپ کنید .
|
این بدان معنی است که فقط عناصر مش که در مختصات x بزرگتر از 11 میلی متر قرار دارند در طرح گنجانده می شوند.
4
|
در نوار ابزار Mesh Plot 1 ، روی Plot کلیک کنید .
|
وجه هندسی تولید شده صاف است و دارای یک ترتیب شکل هندسی است که مربوط به گسسته سازی فیزیک در مدل است. در عمل، این بدان معنی است که ترتیب شکل هندسی اغلب درجه دوم است، مگر اینکه حل یک مسئله CFD، که در آن از گسسته سازی خطی استفاده می شود. برای رسم عناصر منحنی روی مرز، تنظیمات مربوطه را در مجموعه داده تغییر دهید.
مش 2
1
|
در پنجره Model Builder ، گره Results>Datasets را گسترش دهید ، سپس روی Mesh 2 کلیک کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای Mesh ، بخش Mesh را پیدا کنید .
|
3
|
از لیست تابع شکل هندسه ، لاگرانژ درجه دوم را انتخاب کنید .
|
برای اینکه بتوانید مش STL منبع را در همان نمودار رسم کنید، مجموعه داده را کپی کنید و منبع تکراری را به قسمت مش تغییر دهید.
مش 3
1
|
در پنجره Model Builder ، روی Mesh 2 کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای Mesh ، بخش Mesh را پیدا کنید .
|
3
|
از لیست Mesh ، Mesh Part 1 را انتخاب کنید .
|
قالب STL فقط از عناصر خطی پشتیبانی میکند، اما پس از وارد کردن، اگر از گسستهسازی مرتبه بالاتر در فیزیک استفاده شود، یک نمایش منحنی از چهرهها تنظیم میشود. بنابراین، تنظیم هندسه شکل ترتیب: درجه دوم لاگرانژ .
اکنون که مش STL یک مجموعه داده دارد، ویژگی Mesh 2 نمودار را کپی کرده و تنظیمات را تغییر دهید تا به مجموعه داده جدید ایجاد شده اشاره کند.
مش 3
1
|
در پنجره Model Builder ، در Results>Mesh Plot 1 روی Mesh 2 کلیک راست کرده و Duplicate را انتخاب کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای Mesh ، قسمت Data را پیدا کنید .
|
3
|
از لیست Dataset ، Mesh 3 را انتخاب کنید .
|
4
|
قسمت Coloring and Style را پیدا کنید . از لیست رنگ عنصر ، خاکستری را انتخاب کنید .
|
با دادن رنگ خاکستری به مش STL منبع، تشخیص بین دو مش آسان تر خواهد بود. مش ترسیم شده قبلی از رنگآمیزی پیشفرض استفاده میکند که کیفیت مثلثها را با مقیاسی از قرمز (نشان دهنده کیفیت پایین) تا سبز (کیفیت خوب) نشان میدهد.
5
|
در نوار ابزار Mesh Plot 1 ، روی Plot کلیک کنید .
|
روی یکی از گوشههای تقریباً 90 درجهای در مش که در گوشه سمت چپ پایین تصویر زیر قرار دارد، بچرخانید و بزرگنمایی کنید.
واضح است که مش هندسه تولید شده (سبز) از مش منبع (خاکستری) در ناحیه گوشه 90 درجه از نزدیک پیروی نمی کند. در نواحی با انحنای کمتر، عناصر مشبک سبز و خاکستری بیشتر در هم آمیخته می شوند. این نشان دهنده انطباق بهتر مش تولید شده با مش منبع در آن مناطق است.
اکنون، به گره Import برگردید و تحمل ساده سازی نسبی را افزایش دهید تا تأثیر این را بر هندسه تولید شده ببینید.
هندسه 2
واردات 1 (imp1)
1
|
در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 2 (comp2)>Geometry 2 روی Import 1 (imp1) کلیک کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای واردات ، بخش واردات را پیدا کنید .
|
3
|
در قسمت متن تحمل ساده سازی نسبی ، 0.02 را تایپ کنید .
|
4
|
روی Build All Objects کلیک کنید .
|
مش 2
پالایش 1
1
|
در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 2 (comp2)>Mesh 2 روی Refine 1 کلیک کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای پالایش ، روی ساخت همه کلیک کنید .
|
نتایج
مش 3
برای به روز رسانی خودکار طرح، جایی در Mesh Plot 1 کلیک کنید.
با نگاهی به همان ناحیه گوشه، مش هندسه تولید شده (سبز) نمایش خشن تری از مش منبع (خاکستری) را نشان می دهد. این مورد انتظار میرود زیرا افزایش ضریب سادهسازی نسبی امکان انحراف بیشتر از مش منبع را فراهم میکند، زمانی که سطوح هندسه در طول واردات تولید میشوند.
این بار به عقب برگردید و تحمل ساده سازی نسبی را به 0.001 کاهش دهید. این مقدار 10 برابر کوچکتر از مقدار پیش فرض 0.01 است.
هندسه 2
واردات 1 (imp1)
1
|
در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 2 (comp2)>Geometry 2 روی Import 1 (imp1) کلیک کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای واردات ، بخش واردات را پیدا کنید .
|
3
|
در قسمت متن تحمل ساده سازی نسبی ، 0.001 را تایپ کنید .
|
4
|
روی Build All Objects کلیک کنید .
|
مش 2
پالایش 1
1
|
در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 2 (comp2)>Mesh 2 روی Refine 1 کلیک کنید .
|
2
|
در پنجره تنظیمات برای پالایش ، روی ساخت همه کلیک کنید .
|
نتایج
مش 3
برای به روز رسانی خودکار طرح، جایی در Mesh Plot 1 کلیک کنید.
مش هندسه تولید شده (سبز) اکنون بسیار نزدیکتر از مش منبع (خاکستری) پیروی می کند. این اثر ضریب ساده سازی نسبی کوچکتر است که اجازه می دهد تا انحراف کمتری از مش منبع زمانی که سطح در حین واردات ایجاد می شود.
1
هندسه STL توسط Mark Yeoman، Continuum Blue، انگلستان ارائه شده است.