MSC Apex Modeler Интуитивно-понятная графическая среда геометрического моделирования и генерации сеток

Новый подход к геометрическому моделированию в CAE-системах

MSC Apex Modeler является многофункциональным программным комплексом для эффективной работы с геометрическими моделями, полученными из CAD-систем, их доработки, упрощения для нужд CAE-анализа и, одновременно, генерации конечно-элементной (КЭ) сетки.

Сочетание небольшого количества многофункциональных и интерактивных инструментов моделирования обеспечивает беспрецедентную эффективность освоения и использования программного комплекса.

Интуитивность и простота

Пользователь взаимодействует с компонентами геометрической модели естественным для человека образом: перетаскиванием, достраиванием, заполнением отверстий и зазоров, масштабированием, и т.д. За счет интуитивности действий над моделью освоение работы с системой происходит в течение нескольких минут.

Работа с сеткой

Геометрическое моделирование может сопровождаться синхронной генерацией КЭ-сетки. Если исходная модель уже содержала сетку, эта сетка может перестраиваться автоматически, отслеживая изменения геометрии.

Освоение за минуты

Интерактивные инструкции, примеры для пошагового выполнения, видео-уроки, система поиска нужных функций программы, а также поиск по справочной системе поставляются в комплекте с MSC Apex и легко доступны из интерфейса программы. Инструменты графического интерфейса снабжены всплывающими подсказками и ссылками непосредственно на нужный урок или раздел справки. Освоение работы за считанные минуты – одна из основных целей разработки MSC Apex!

 

Основные возможности MSC Apex Modeler

Эскизирование (Sketching)

• Построение эскиза с использованием линий, прямоугольников, окружностей, эллипсоидов, скруглений и фасок
• Команды проецирования, разделения и редактирования существующих в модели эскизов

Прямое геометрическое моделирование (Direct Modeling)

• Интуитивно-понятное редактирование объемных тел и поверхностей перетаскиванием ребер и вершин с возможностью указания точных размеров, «прилипанием» к другим геометрическим примитивам и их продолжению в пространстве

Автоматическое распознавание и редактирование элементов геометрической модели

• Автоматический поиск фасок, скруглений, отверстий заданных размеров, их выделение и удаление во всей модели
• Автоматическое заполнение отверстий и зазоров заданных размеров во всей модели

Инструменты создания срединных поверхностей

• Создание срединных поверхностей на объемных телах с помощью методов авто-отступ (Auto Offset), постоянная толщина (Constant Thickness) или заданный отступ (Distance Offset)
• Соединение срединных поверхностей с помощью инструментов прямого геометрического редактирования (Vertex/Edge Drag), автоматического достраивания поверхностей (Auto Surface Extend) или сшивания поверхностей (Stitching)
• Разделение поверхностей, заполнение вырезов в поверхностях (Split и Fill)
• Добавление/удаление (Add/Remove) и Подавление/Отмена подавления (Suppress/Un-suppress) вершин и ребер

Генерация КЭ-сетки и ее редактирование

• Генерация КЭ-сетки на кривых и ребрах, поверхностях и гранях объемных тел
• Автоматическое перестроение сетки в случае, если геометрия изменена
• Варьирование плотностью сетки с помощью инструментов Feature Base Meshing (генерация сетки с учетом особенностей геометрии) или Mesh Seeding (Предварительная разметка)

Назначение атрибутов модели

• Создание и назначение свойств материалов и элементов
• Автоматическое назначение толщин оболочечных элементов на срединной поверхности исходного геометрического объемного тела

Управление структурой сборок и подсборок

• Интерактивное перемещение, поворот, копирование объектов
• Управление деталями и сборками на основе иерархии модели
• Управление отображением как всей модели, так и видом отдельных объектов модели с заданием цвета, прозрачности и видимости

 

Типовой сценарий подготовки геометрической модели и генерации конечно-элементной сетки

1. Автоматическое удаление элементов геометрической модели заданного размера

Задайте тип, т.е. скругления, фаски, отверстия, цилиндрические поверхности и т.п., задайте диапазон размеров и автоматически удалите из модели только те части, которые удовлетворяют заданным критериям.

2. Интерактивное построение срединных поверхностей

Создайте срединные поверхности на основе исходной трехмерной геометрии в автоматическом или ручном режиме с использованием следующих опций: авто отступ, постоянная толщина, заданный отступ.

3. Исправление поверхностей с помощью прямого редактирования геометрии

Выберите ребро или вершину и перетащите ее на новую позицию. Направляющие, динамически появляющиеся во время перетаскивания, дают возможность видеть результат выполнения операции еще до ее завершения.

4. Построение КЭ-сетки и отображение параметров качества сетки

Создайте КЭ-сетку на основе заданного типового размера сетки, типа элемента, предварительной разметки (mesh seed) и с учетом особенностей геометрии.

5. Завершение построения геометрической модели и генерация сетки

Используйте удобные инструменты прямого редактирования для дальнейшего улучшения геометрии, в т.ч. одно-временно с построенной на ней сеткой. Зазоры и вытя-нутые поверхности могут быть легко удалены из модели, при этом сетка перестраивается автоматически.

6. Автоматическое назначение толщин и отступов

Используйте инструменты Auto Thickness (Авто толщина) и Offset (Отступ) для автоматического задания толщин оболочечных элементов и экспорта конечно-элементной модели во входной файл MSC Nastran.

 

Прирост производительности труда инженера

На разработку CAE-модели представленной на рисунке конструкции авиационного силового шпангоута (подготовка геометрической модели и генерация КЭ-сетки) с помощью традиционного подхода было затрачено 50 часов. В то же время, этот же процесс в MSC Apex Modeler занял всего 5,5 часов и при этом потребовал гораздо меньше усилий для выделения срединных поверхностей, соединения разрозненных поверхностей, генерации КЭ-сетки и назначения толщин и отступов.

	Текущее состояние	Примен. MSC Apex
Требуемый опыт	Высокий	Низкий
Расчетная геометрия	35 ч.	3 ч.
Генерация КЭ-сетки	3 ч.	2 ч.
Назначение свойств	12 ч.	0.5 ч.
Весь сценарий	50 ч.	5.5 ч.