航空發動機葉盤等循環對稱結構分析過程中通常需要使用2D相關網格,可以確保零件接觸面之間或者對稱零件上兩面之間的網格匹配。2D相關網格在指定的主面(獨立面)和目標面(相依面)創建出相同的自由網格或者映射網格。
圖1
2D相依網格有兩種不同的創建類型:常規和對稱。
圖2
圖3
常規類型要求主面和目標面必須在拓撲外形上相同,兩面具有相同的邊數和曲線數,但尺寸可以不一樣,可做均勻縮放。如下圖所示的兩面。
圖4
對稱類型的相依網格時,主面和目標面必須相同。如果選擇對稱作為依附網格類型,還必須指定坐標系。軟件使用此坐標系從主面到目標面變換節點,以計算在目標面上的適當節點位置。這將保證目標節點位置正好是變換的主節點位置。
對稱類型相依網格適用于循環對稱模型。在循環對稱分析中,對稱平面上的節點必須匹配并一一對應。這樣,軟件便可以生成適當的約束方程來強制循環對稱。在這種對稱平面上定義對稱類型相依網格,可保證沿該平面的節點完全匹配。
注意點:如果已將某個面指定為相依網格中的目標面,則不能在其他相依網格定義中將該目標面用作主面。例如,不能創建兩個相依網格(其中 F2 是 F1 的目標面,F2 是 F3 的主面)。
當創建相依網格時,軟件必須準確地將節點從主面的邊界映射到目標面的邊界。要保證此映射能正確進行,必須小心地定義主面的外內環(邊界)如何與目標面的外內環對應。在 2D 相關網格對話框上,必須使用匹配環選項明確定義主面外環上的邊和目標面外環上的邊之間的對應關系。邊對應項和邊方向都很重要,因為它們控制邊界節點映射。如果對應項或方向不匹配,則相依網格的質量甚至有效性可能會降低。
圖6
此外,如果主面和目標面包含任何內環(例如,切透模型的洞),還必須定義這兩個環之間的對應項。如果內環是圓孔,要注意起始點位置一致(如圖7),否則會引起網格質量問題(如圖8),甚至不能劃分出網格。
圖7
如果遇到圖8起始點位置不同的問題,可以采用模型清理工具條中的拆分邊產生端點,確保起始點位置一致。多余的端點采用合并邊移除。
圖8
自Simcenter 3D 11(NX11)版本起,增加了耦合方式,即循環部分的兩個端面網格不需要沿著周向協調,且后處理器支持循環結構計算結果的完整顯示或者部分顯示,見圖9
圖9