Александр Чернов, ЗАО «ЕМТ Р»
В модуле DesignModeler версии 10.0 реализованы средства автоматического преобразования твердотельных моделей в поверхностные, как методом построения срединных поверхностей, так и преобразованием объемных тел в поверхностные.
Рассмотрим некоторые из этих возможностей на примере подготовки к расчету сборки деталей, построенной как средствами моделирования тонколистовых деталей (sheet metal), так и с помощью операций твердотельного моделирования (solid modeling) в CAD-системе Autodesk Inventor.
Открываем модель в модуле DesignModeler (рис. 1). Затем выполняем анализ модели (рис. 2), после чего становится очевидно, что кронштейн и ребра для эффективного расчета целесообразно представить в виде оболочечных моделей. Для этого производим операцию извлечения срединных поверхностей. Данная операция работает только для видимых объектов, поэтому «погасим» твердотельную деталь, которая явно не подходит под формулировку оболочечных элементов. Чтобы скрыть ненужную деталь, выбираем ее в дереве моделирования, после нажатия на правую кнопку мыши появится выпадающее меню, в котором следует указать опцию Hide Body.
Рис. 3
Теперь для оставшихся деталей (кронштейна и ребер) применим операцию извлечения срединных поверхностей: Tools -> Mid- Surface. В окне свойств этой операции есть режим, позволяющий максимально автоматизировать процесс построения срединных поверхностей, — Automatic (Автоматический) (рис. 3).
Рис. 4
Задаем диапазон поиска для толщин (в нашем случае — от 1 до 6 мм), в котором будет проводиться анализ геометрической модели. Затем включаем опцию автоматического нахождения срединных поверхностей, которые удовлетворяют заданным требованиям, — Find Face Pairs (рис. 4).
В результате выполненных действий выбранные поверхности будут подсвечены. Если выборка нас устраивает, то после подтверждения выполнения операции получаем геометрическую модель с поверхностными деталями (рис. 5).
Однако в процессе выполнения этой операции у нас образовались зазоры между ребрами и поверхностями кронштейна, а также зазор между «лапкой» твердотельной детали и поверхностью кронштейна. Для исправления геометрии используем операцию продления поверхностей: Tools->Surface Extension. Выбираем кромки ребер и указываем поверхность кронштейна, до которой необходимо продлить ребра (рис. 6).
После этого устраним зазор между «лапкой» твердотельной детали и поверхностью кронштейна (рис. 7), используя операцию перемещения для твердых тел. Создаем рабочую плоскость для указания начального положения перемещения и рабочую плоскость конечного положения твердой детали. Далее в разделе Body Operation главного меню выберем одноименную команду Body Operation и в окне свойств этой операции в поле Type указываем опцию Move (рис. 8). В результате зазор между деталями будет выбран (рис. 9).
Далее следует создать новый топологический объект, описывающий поверхностные модели кронштейна и ребер так, чтобы они были соединены в расчетной модели не контактными элементами типа «ребро—поверхность», а общими узлами. Для этого используем операцию создания Т-образного соединения поверхностных деталей Joint, которая находится в меню Tools. В результате выполнения данной операции будет достигнуто сопряжение ребер с поверхностью кронштейна (рис. 10).
Далее эти детали нужно объединить в новый топологический объект. Для этого активируем режим выбора деталей в фильтре геометрических объектов. Затем выбираем поверхностные модели кронштейна и ребер и после нажатия на правую кнопку мыши в контекстном меню указываем операцию Form New Part. Результат ее выполнения показан на рис. 11.
На этом процесс построения расчетной модели можно считать завершенным.
После передачи данной модели в расчетный модуль DesignSimulation не забудьте поменять тип контакта на MPC (многоточечные связи). Полученная таким образом конечно-элементная модель является наиболее эффективной для выполнения расчета (рис. 12).
