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CAE分析全攻略液压缸:CAD模型的输入和修补(2)
在任何一种转换方式中数据都有可能被曲解和错误转换,对于CAD数据转换标准如IGES和STEP,在所有的系统中实际使用时各不相同,它们会有自己的解释、模糊的描述,有时是不正确的实体,系统对给定标准下对实体的支持度也千差万别。所以这些会引起转换过程中潜在的问题,尤其是在完全自动化的过程中。 一个极好的比喻是语言翻译,拿一篇文章给三位翻译者去翻,就可能是三篇不同的文章,他们包含同样的信息,有或多或少的翻译贴切问题,但没有一个人能精确表达原文的意思。 除了这些,一个完全自动的过程总会产生‘垃圾进 – 垃圾出’的情况,CAD转换器还没有到这样智能的程度适应任何别的程序。 基本上,所有的系统在某些方面不尽相同,这意味着有很大的可能性产生协同性问题,出现在下游应用中。 展示的是关于现实性、精度和系统相关的协同性问题,一个简单的CAD零件似乎被成功地在两个系统之间进行转换,没有警告、出错和失败提示,下游的有限元分析师试图对这个零件进行网格划分,但失败了,这意味着将化大量的时间去解决这个协同性的问题。 在这个例子中问题的起因是有一个很小的特征面(图中放大部分),极有可能在原始系统中在进行布尔连接操作时造成的,这个小的特征在原来的CAD系统中按其容差范围是完全可以接受的,而下游用户则面临着如何去除这条边,尽管从相对尺寸来讲是可以接受的,但会引起其它情况,带来设计意图问题。 数据转换问题的解决方案 就像别的严重问题一样,有两种可能的解决办法:防止和治疗。防止的措施有两个,首先,正确引导那些负责创建数据的人正确理解需求和这些数据可能的应用情况,其次,提供一些工具在引起严重问题之前自动设别那些可能出现的问题;治疗就是通过一种具备模型修补能力的转换工具解决模型导入问题。 1.从CAD源头进行防止 ‘现实性’问题通过用户的细心建模、模型质量检查以及指定一定规范的流程和程序在一开始就防止生成一些不合实际的特征等方法加于避免,随着CAD软件的不断进步、修补程序中的缺陷、 程序更加健壮,就会减少建模过程中失效和不希望的缺陷。 ‘系统’问题也在被改进,现在的软件正朝相互能理解的方向发展,大家更注意对方的特殊要求,但似乎能存在问题,即使所有的CAD系统基于同样的建模内核,所有软件共享数据格式和内部结构信息,系统问题在一段时间内仍将存在。 2.CAD模型质量检查 其实许多严重的下游问题起因于CAD中似乎微不足道的小的设计错误,比如,由布尔操作产生的一个小错误就可能会生成一个很小的几何,而它会引起网格算法和刀具路径生成器产生错误,但事实上在CAD系统中这完全是合理的。这样的错误是太容易发生了在设计中可能很难避免。 首先可以使用在源CAD系统中提供的模型质量和设计检查工具,这些检查工具可以是批处理方式运行或在CAD模型上生成图示化的检查报标示出所有用户认为可能引起协同性问题的设计问题。 像一些短的边、狭长面和差的面如果在早期能识别的话就可以被纠正,通过上游用户的简单重复工作可以大大改进下游接收数据的质量,研究表明,如果有合适的质量检查工具在上游被使用的话,就可以减少下游用户10%的重复工作量。 为了防止更多可能在下游应用中可能引起的问题,可以实施一种CAD模型质量检查机制,普信公司提供专门针对此类问题的解决方案,通过常规的诊断检查可以清楚地了解有那些错误发生和由谁造成的。 在模型检查中关心的其他焦点是减小CAD文件大小,有质量问题的模型通常会耗掉大量内存,通过这些检查可以发现由于采用不合理建模方法引起的问题,甚至有些就是由于建模器本身造成,所以,通过质量检查可以给CAD开发商反馈一些有价值的信息,让他们对系统进行改进。 3.修复和修补 尽管你在上游应用中使用了CAD质量检查工具来避免一些协同性问题,但仍有许多问题存在,如在前面已讨论过交换过程本身的、自动化和转换中的问题。依靠这种自动的非交互的交换工具有时会事情变得更糟,会使用户无所适丛。 解决的办法是采用一种数据交换工具,它能提供一种结合强大交互几何修补和操作的工具和服务的智能化的自动模型处理手段。
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