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要创建随机晶格
随机晶格由随机分布的点创建,这些点由体积块内或曲面上的梁连接。定义晶格后,您将看到预览。您可以重新分布点以获得不同的结果。
单元参数是相互依赖的,因此其中一些可能在计算过程中更改。
1. 单击“工程”(Engineering) > “晶格”(Lattice)“晶格”(Lattice) 选项卡随即打开。
2. “晶格”(Lattice) 选项卡上,定义以下设置:
a. “晶格类型”(Lattice type) 旁边,选择 “梁”(Beams)
b. 要相对于单元的当前大小设置晶格大小,请在“单元比例”(Cell Scale) 下键入一值,然后按 ENTER 键。
c. 要定义晶格表示,请在“表示”(Representation) 列表中选择“简化”(Simplified)“完整几何”(Full geometry)
3. 单击“晶格区域”(Lattice Region) 选项卡,并定义晶格区域。请参阅要定义晶格区域
4. 对于不替换主体的晶格,您可以定义欲向其添加特征的主体。单击“主体选项”(Body Options) 选项卡,然后执行以下操作之一:
要向现有主体添加几何,请单击主体收集器,然后选择要添加几何的主体。
要在新主体中创建特征,请选中“创建新主体”(Create new body) 复选框。新主体的名称将出现在主体收集器中。
5. 单击“单元类型”(Cell Type) 选项卡,然后定义晶格单元的结构。这些参数是相互依赖的,并且实际值可能会在计算过程中更改。
a. “单元形状”(Cell Shape) 下,选择 “随机”(Stochastic)。
b. 要设置用于生成随机晶格的算法,请选择一个选项:
“德洛内三角剖分”(Delaunay triangulation) - 生成四面体。创建坚固的轻型结构。与边完美贴合。
“沃罗诺伊图”(Voronoi diagram) - 生成具有多个面的凸多面体。与曲面流畅贴合。
c. 对于“沃罗诺伊”晶格,要减少单元大小的差异,请选中“小柱状”(Trabecular shape) 复选框。
这与未选中此复选框时相比,生成的晶格所包含的随机分布单元的大小会更接近。可防止创建非常小或非常大的单元。
d. 要定义要创建晶格的位置,请选择一个选项:
“体积块 + 边界区面”(Volume + bounding surfaces) - 在模型或晶格体积块区域的边界曲面上和内部体积块中。
“在边界曲面上”(On bounding surfaces) - 在模型或晶格体积块区域的边界曲面上。
“内侧体积块”(Inside volume) - 在模型或晶格体积块区域的内部体积块中。
e. 要设置定义单元的方法,请选择一个选项:
“目标单元大小”(Target cell size) - 定义在整个单元边界框内沿对角线测量的晶格单元大小。
“单元数”(Number of cells) - 定义晶格体积块中的总单元数。如果选择了“在边界曲面上”(On bounding surfaces),则只显示随机晶格与模型曲面的相交处。此相交包含较少的单元,因为某些单元完全位于体积块内。
“单元数”(Number of cells)“最小梁长度”(Min. beam length)“最大梁长度”(Max. beam length) 参数可互相矛盾。如果您设置了“单元数”(Number of cells),这基本上定义了典型的单元大小和典型的梁长度。
f. 要设置晶格梁的最小长度,请在“最小梁长度”(Min. beam length) 框中键入一个值。
g. 要设置晶格梁的最大长度,请在“最大梁长度”(Max. beam length) 框中键入一个值。
使用“最小梁长度”(Min. beam length)“最大梁长度”(Max. beam length) 大大增加了计算时间,并且在某些情况下不能生成晶格。如果您设置其中一个或两个参数,建议将“最大梁长度”(Max. beam length) 设置为至少是“最小梁长度”(Min. beam length) 的 10 倍,至少是“最小梁长度”(Min. beam length) 的 20 倍则更好。
h. 或者,要重新计算晶格结构基于的点的随机分布,请单击“随机选取”(Randomize)
6. 单击“单元填充”(Cell Fill) 选项卡,然后定义梁的结构:
a. 要在梁相交处以及单元的中心添加球,请执行以下操作:
a. 选择“球直径”(Ball diameter) 复选框。
b. 要设置球的直径,请在“球直径”(Ball diameter) 框中键入一个值。
b. 对于通过将实体替换为晶格而创建的晶格,要定义未将两端都连接到晶格或实体几何的梁的处理方式,请在“悬梁”(Dangling beams) 列表中选择一个选项:
“保留”(Keep) - 保留所有悬梁。
“移除”(Remove) - 移除所有悬梁。
“按曲面移除”(Remove by surfaces) - 移除选定曲面上的悬梁。然后单击“曲面”(Surfaces) 收集器,然后选择用于定义开放边界的曲面。
或者,单击“细节”(Details),打开“曲面集”(Surface Sets) 对话框来选择曲面。
c. 要修剪晶格边界处的梁,请选择“修剪边界”(Trim boundary) 复选框。
修剪晶格边界将仅在物理模型中进行。您不会在 CAD 模型中看到修剪效果。
d. 要设置梁横截面的尺寸,请在“横截面尺寸”(Cross section size) 框中键入一个值。
7. 单击“密度”(Density) 选项卡,并定义晶格体积块内点可变分布的区域及其自适应分布参数:
a. “自适应分布”(Adaptive distribution) 下,请单击“新建集”(New set)“参考”(References) 收集器将变为可用状态。
b. 选择测量距离的参考:
点 - 定义球形体积块区域,半径等于距离值。
曲线 - 定义圆柱扫描体积块区域,半径等于距离值。
曲面、面组、轴、边、顶点或坐标系原点 - 定义偏移了距离值的体积块区域。
c. 要设置到密度变化参考的距离,请在“距离”(Distance) 框中键入一个值。此距离决定体积块区域的大小。
d. 要设置选定参考处的密度,请在“密度比”(Density ratio) 框中键入一个值。
e. 要设置密度变化率,请在“密度变化率”(Density change rate) 框中键入一个值。
变化率 = 1 时,变化率为线性。
变化率 < 1 时,变化率小于线性变化。
变化率 > 1 时,变化率大于线性变化。
在图中,左侧的曲面是参考,并且参考附近的密度更大。
8. 单击 “确定”(OK)。随机晶格已创建。
9. 或者,要重新分布点的随机分布:
a. 在“模型树”中单击晶格特征,然后从快捷菜单中选择 “编辑定义”(Edit Definition)
b. 单击“单元类型”(Cell Type) 选项卡,然后单击“重新分布”(Redistribute)