有限元前處理的過程中經常會用到創建、修復、編輯等幾何功能。2019新介面中幾何功能的交互性有顯著提高,不打開面板,大幅降低滑鼠點擊量,操作方式更接近CAD軟體。

One
第一部分,點的創建
1、直接輸入座標值創建
第一步:點擊按鈕

第二步:在螢幕上點擊一個任意位置
第三步:輸入座標值
第四步:按ESC鍵或在模型空白處點擊滑鼠左鍵確認
2、在兩點之間插入等距點
第一步:在一個點上按住滑鼠左鍵,然後拖到另外一個點上


第二步:輸入等距點的個數並回車確認
讓我們通過創建五角星的例子演示點和線的基本操作吧~
3、 創建圓心點
按住Ctrl並點擊三個不共線的點即可創建圓心點,滑鼠中鍵或者回車鍵確認。
4、直接在現有幾何上捕捉中點、圓心、
端點創建點
HyperMesh會捕捉這些熱點,如果不想捕捉可以按下Alt鍵。直接點擊即可完成創建。
5、從外部座標檔或座標資訊批量創建點点
一般的方法是寫一個簡單的腳本:
#先把x,y,z座標寫成如下形式
set nodes {
{-4.75528 1.545085 0.0 }
{-4.371-8 5.0 0.0 }
{4.755283 1.545085 0.0 }
{2.938926 -4.04508 0.0 }
{-2.93893 -4.04508 0.0 }
}
#然後依次生成nodes
foreach n $nodes {
*createnode {*}$n 0 0 0
}
運行效果如下:

6、複製粘貼點
第一步:選中要複製的point
第二步:Ctrl+c 然後按 Ctrl+v
第三步:使用move工具移動或旋轉

有些老版本的功能還沒有添加至新介面,比如在兩條線的交點處創建一個點還是需要打開面板。
TWO
第二部分,線條的創建
1、直接選擇點進行折線的創建

創建方法是直接點擊兩個點,按住Ctrl鍵可以進行多個點連接點擊。
比如希望通過points創建如下形狀,只需要按住Ctrl然後依次點擊各點。

2、創建矩形

可以先在空間或者曲面上大概畫一個,然後再調整尺寸,如果附近有edge,HyperMesh會把矩形的方位調整為與該edge平行。

也可以先使用點工具創建兩個對角點,然後再根據這兩個點畫矩形。
在開始之前可以使用tab鍵切換繪製平面,如下圖所示:

可以選擇繪製曲線後是否生成曲面:


自帶move工具進行快速定位:

3、創建圓
圓的創建方法和選項與矩形類似,而且比矩形更加常用。創建圓的時候有兩個創建平面可選,點擊確定圓心位置後可通過tab鍵切換,如下圖所示:

另外,也可以先在任意平面繪製一個圓,然後再通過附帶的move工具進行調整。


老介面下還有一些曲線工具,比如樣條曲線、圓錐曲線等。
THREE
第三部分,曲面的創建
Surfaces按鈕下面有四個創建曲面的工具,分別是根據edge創建、將edge拉伸成曲面、曲面自由邊互相延伸相交、偏置曲面。

1、Patch是最常用的補面工具,可以在各種不同的情況下根據已有線條生成需要的曲面
基本的操作是在第一條曲面上按一下滑鼠,然後依次拖拽滑鼠到每一條其它曲線,也可以先選中用於構造曲面的所有線,然後點擊Patch All。

對於有曲率的曲面之間的連接用於可以選擇是否需要保持相切關係,切換方法是在新創建的曲面上按一下滑鼠。

此外,defeature按鈕下面的工具也附帶創建曲面的功能,主要是在清理logo、小孔等特徵時會生成曲面填補空白。

曲面工具通常會為解決一個問題提供多種解決方案。例如要補上下圖中的右上角,常規思路是使用defeature按鈕下的cut工具。


這裡演示另外一種方法:

直接使用矩形創建工具拉伸一個曲面。

然後使用Stitch按鈕進行曲面融合。

這樣就消除了重複曲面,也把曲面的拓撲關係處理好了。

繼續用同一個按鈕進行edge suppress後結果如下:

2、延伸工具
用於創建曲面或者曲面連接,基本操作是選擇若干要延伸的線,選擇延伸的方向並輸入延伸的距離(或者選擇一個目標物件)。實際上drag工具也有類似的功能。

結果如下:

調整第一個選項後可以變成如下效果:


可以選擇延伸至目標物件這一功能非常實用,免去了切割曲面的操作。例如下圖中可以一次選擇多條線,然後一次性延伸到目標曲面。

效果如下:

3、 交叉延伸
該工具主要用於批量連接曲面。
例如下圖中是常用的一個例子,各個曲面之間都有一定的間隙(也有可能有一定的穿透)。


交叉延伸中的關鍵選項是最大延伸距離和允許曲面收縮。延伸的距離不宜太大,以免造成曲面的扭曲。

操作完成後T型連接位置都顯示成了黃色

對於下圖中箭頭所指的edge,如果延伸有兩種可能,選與不選allow shorten的結果如下:

一種是繼續延伸並於下面的曲面連接,


第二種是收縮並和上面的面連接。

這個例子主要是想說明,如果操作的結果和你的預期不一致,最關鍵的是要弄明白軟體的邏輯是什麼。
4、偏置曲面或實體
在手工構建某些中面時經常需要通過offset從外表面把曲面偏置到中面位置,操作方法如下:
1、進入工具前選中希望偏置的曲面,如果是實體表面通常需要使用Ctrl+c和Ctrl+v複製一份。

2、選擇偏置的continuous offset選項

結果如下:


5、去圓角
去掉圓角可以簡化前處理操作,但是不是所有的圓角都能去掉,如果圓角非常複雜很可能出現無法完全去除的結果,這時可以回到CAD軟體裡面去處理。

點擊remove all後的結果如下:

6、 拉伸和旋轉
很多時候通過曲線拉伸成曲面或者將曲面拉伸成體是比較實用的方法,接下來的例子演示如何操作。
第一步:點擊拉伸/旋轉按鈕(向上的箭頭邊上拉伸)

第二步:選擇要拉伸的曲線

第三步:點擊relocate按鈕進行方向設置

可以通過按住Ctrl鍵點兩個點確定方向或者按住Ctrl鍵點三個點確定方向,也可以直接使用滑鼠拖拽下圖中的四個點;

更複雜的情況(比如沒有合適的點可以選擇)還可以通過按兩下黑色箭頭調出move工具進行精確平移和旋轉。


第四步,輸入拉伸的距離(支持負數)


7、 Split按鈕
目標是將大的曲面分割為小的曲面,方便網格劃分。Split有3個子選項:
1、用點切割
如果是點擊滑鼠左擊會生成一個硬點;
如果按住滑鼠左鍵拖拽會切割曲面;
如果按住Ctrl鍵可以實現連續切割;
如果按住shift則是去除硬點或者刪除特徵線;
本文將在最後的例子中做演示,這裡不再贅述啦~
2、用線切割

Lines的三個選項分別表示:
用現有的線切割(切割投影方向可以自己控制);
用現有的線offset得到的線切割;
用滑鼠在螢幕是劃線切割。
3、用平面切割
只需要在曲線上點擊一下就完成了沿曲線法平面的切割,當然切割平面的位置和角度也是方便調整的,預設情況下如果沒有選擇任何target面,被切割面是所有面。


8、Stitch按鈕
和split相反,將相鄰曲面進行連接或者去掉特徵線,該工具集成了老介面下的toggle、replace、equivalence等同類功能。
新介面下的stitch操作友好,可以拖拽點、也可以拖拽edge、也可以直接框選曲面進行操作。例如前面extend不容易處理的問題,可以使用Stitch進行處理。


9、Imprint
Imprint的設計意圖是快速將一個曲面上的特徵線映射至另外一個曲面,和切割的效果類似。

DEFEATURE
Defeature
1、Cut
Cut是非常強大的工具,相當於老介面下的untrim,可以處理很多問題。

1、填孔
2、去倒角和圓角
3、平整edge

2、去logo

或者也可以直接重新創建局部的曲面。
3、去孔
可以滑鼠點選希望填充的孔然後點擊滑鼠中鍵確認,類似的效果也可以通過cut或者創建曲面的工具達到。具达到。

結果如下:

以下影片是本文例子的一些演示:
介面下的所有功能都在新介面下得到了保留(比如F11)。新介面的幾何功能比老介面下對應功能的交互性更好,用起來也更加順手,初學的時候可能會有點不喜歡新的操作方式,比如老介面下左右鍵通常實現相反的功能,新介面下變成了shift+滑鼠左鍵。隨著版本的更新,新介面還會不斷加入更多的新功能,敬請期待。
今天的講解就到這裡啦,我們下期再見~