现代制造商需要优化和客户满意的模型快速生产。在投入生产之前必须满足设计约束,并且必须探索更多的设计。能够满足这些关键要求的工具是所有制造商所追求的。
在MeshWorks中提供的CAD Morpher是一个游戏规则改变者,提供比以往更快的CAD模型构建。它可以处理CAD和CAE模型,使其成为设计团队和CAE团队之间的完美桥梁。优化后的有限元和CAD数据可以作为变形的CAD数据直接传递给设计部门,从而可以在更短的时间内创建具有各种规格和约束的多个设计。
MeshWorks CAD- morphing是一种转换功能,允许用户有效地将产品的现有CAD数据直接修改为新的形状。例如,现有生产车辆的白车身CAD数据可以变形,以适应新车的造型数据和/或比例。这对所有汽车部件都是可能的,比如车身结构、动力总成、底盘等等。我们的专利CAD变形技术可以减少几个月的CAD开发。
通常,一旦概念CAD生成,就会进行有限元建模和仿真。为了减少设计迭代,如果可以在有限元模型本身中进行概念更改,从而消除CAD生成所需的时间,将会有所帮助。这可以通过CAE Morphing实现。变形包括将给定的形状适应为新的形式,如在网格变形中所做的那样。供体模型可以使用变形技术修改到所需的比例,以创建新的设计。
DEP MeshWorks强大的CAE功能包括一个基于特征的变形工具,可以快速变形现有的FE和CFD模型,以匹配新的几何形状和/或比例。全系统级的FE/CFD模型,如汽车碰撞、NVH和耐久性模型,可以精确地变形以适应目标设计特征。有各种内置的变形技术,包括控制块(低阶和高阶)、直接抛物线、球面、聚立方和基于场的变形。可以使用一组广泛的自动化和交互式工具来创建用于装配级变形的“控制块”。
CAD变形如何工作:
- 第一步包括CAE变形步骤的记录保存的整个历史变形和适当的序列是记忆和保存。然后修改CAE分辨率以匹配CAD分辨率。
- 步骤2对原始CAD数据执行多步变形历史,对原始CAD数据的每个部分逐级应用变形历史。在每个变形步骤后,对变形后的CAD数据质量进行评估,并调整分辨率参数以达到最佳质量。
- 第3步涉及将变形的IGES DATA转换为本机格式(CATIA)。我们的工程师已经为这种转换开发了一个定义良好的过程,其中包括使用CAD设计人员使用特定方法执行CATIA操作的顺序过程。所得到的CAD几何元素符合生产质量。
功能和应用:
- MeshWorks提供了一系列使用FE morphing变形2D和3D网格的技术。
- 还有一些用户友好且有效的方法来创建控制块。
- 手动控制块创建。
- 自动控制块创建。
- 控制块使用2个平面。
- 块使用曲线和截面和各种其他方法的块创建。
- 自由形式(直接)变形,以更好地控制几何形状。
- 多种变形选项,例如:
- 自由形式和控制块方法
- 多边形立方体变形
- 基于曲线的变形
- 变形模式
- 拉伸变形
- 通过使用任意一种变形方法,可以轻松地一次性执行所需的更改。
- 可以对转换进行参数化并保存以生成多个设计。
- DOE文件可用于创建许多设计。
- 对各种参数的完全控制允许增加灵活性和减少设计生成时间。
- 该软件与广泛的求解器和平台兼容,允许求解器依赖的模板创建。
- 可在变形部件内部和部件之间对接头(焊缝/刚性)进行优化。
- 自动重网格和质量保持可以无缝地进行变形。
- 一个单一的用户界面面板现在集成了所有的变形方法-旧的和新的,链接过程,以及所有的转换选项,极大地改善了用户体验。
- 增加了滑动和覆盖等新的变换方法,扩大了变换方法的适用性。
- 后期操作,如重网格和重焊接已经集成到变形过程中,以增加方便。
- 变形的集成方法允许一次性变形更改或创建参数。
- 添加了基于部分的变形方法,允许通过切割和控制部分来变形零件或组件。
- 还添加了基于特征的变形方法,允许用户仅使用特征线重塑零件和组件,如粘土。
- 实现了基于AI/ ml的变形技术,提供了更直观的用户体验。
- 该工具现在可以通过控制其特征和部分,以最小到零的设置来重塑模型,从而消除了计算控制,可变形或固定区域的需要。
- 用户现在可以只选择要变形的区域,该工具将直观地直接重塑该区域。
- 在变形过程中,完全控制是可能的,例如保留几何特征、横截面和冻结特征。
- 变形的精度很高,源到目标的匹配可能在百分之一毫米或更小。
- 该工具能够在变形过程中保持零件和装配之间的关系,具有零件堆叠自动调整和装配结构维护功能。
- 零件或组件的变形特征可以自动更新底层外壳或实体结构。
- 变形引擎采用自适应学习AI/ML技术。
MeshWorks中的CAD Morphing为工程过程提供了一种主动的方法,允许参考CAD的早期可用性,不像传统的CAD过程是被动的,通常落后于产品开发周期。MeshWorks CAD Morphing的一些关键功能包括它能够在各种场景中高效快速地变形CAD数据,最终导致更快地向市场交付优化和平衡的产品。
CAD变形可以有效地应用于车辆开发的各个阶段,例如:
- 在早期概念阶段,旧的车辆CAD数据可以有效地变形,以适应新的造型数据和车辆比例。
- 在车辆架构开发阶段,现有的白车身CAD数据可以自动更新,以匹配架构团队定义的新部分。
- 在车辆优化阶段,现有的车辆CAD数据可以很容易地更新,以与CAE团队获得的优化结果保持一致。
CAD变形的主要应用领域有:
包装:
- 人为因素
- 标准评估
- 视觉研究
- 典型的剖面图开发和启动数据,用于详细的CAD
- 早期成形性及焊缝接触性研究
- 符合区域和限制
- 评估样式主题的影响
好处:
MeshWorks的革命性CAD变形功能使客户能够以比传统方法快10倍的速度构建模型,从而显着缩短产品开发周期。
通过使用CAD Morphing进行产品开发,客户可以:
- 快速开发现有平台的新车型衍生产品。
- 最大限度地利用遗留零件和工艺。
- 在设计阶段验证性能遵从性。
- 获取完整的新CAD参考数据。
- 这些好处最终会大大节省产品开发的时间。
此外,MeshWorks的CAD变形提供以下优势:
- 直接在网格级工作减少了设计修改所需的时间,提高了整体交货时间。
- 自动控制块创建方法需要较少的技能和精力,从而减少了开发和设计期间的时间。
- 参数化优化可实现快速高效的设计创建。
- CAE模型可以很容易地从父设计转变为新的概念,或者匹配来自不同父设计的组件的设计规范。
- 可以为不同的设计创建许多参数,使设计校正的试验和错误方法变得容易。
- 通过处理部件/组件,如果他们是粘土,用户可以毫不费力地实现任何新的形状。
- 完整的系统级变形,即使是复杂的方面,也不需要思考或计划。
- 变形精度可以在百分之一毫米或更小的范围内实现。
- 在变形过程中,用户对功能和部分有很大的控制权。
- 用户界面简单直观,具有最小的学习曲线,要求用户只学习一个面板。
- 与以前的技术相比,变形时间大大缩短。
- 变形能力是真正的下一代。
变形对产品设计过程的影响
传统的过程 | 使用网格处理 | |
干预水平 | 从第一层开始 | 从上一阶段开始 |
变形能力 | 无/原始 | 高 |
控制几何网格水平 | 无/有限 | 无限的 |
影响设计变化的阶段 | 所有 | 仅在CAE级别 |
时间 | X(小时) | X/4 (hrs) |
自动控制块创建
整车变形(SUV到轿车)