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体积网格计算
使用 VGSTUDIO MAX
直接从单材料与多材料组件或材料样品的 CT 扫描中创建出准确而高质量的四面体体积网格。VGSTUDIO MAX 中的体积网格计算功能可实现在一个软件中涵盖从 CT 扫描到体积网格的完整工作流程。
体积网格计算功能
生成四面体网格
体积网格被广泛用于机械、流体、热力、电力和其他模拟。
VGSTUDIO MAX 中的体积网格计算功能：
- 是一种易于使用的工具，可直接从 CT 扫描中创建出准确而高质量的四面体体积网格，以进一步在第三方 FEM 模拟软件中使用。
- 基于 VGSTUDIO MAX 中精确到亚体素的局部自适应表面测定。*
- 使用可以直接在 CT 扫描的体积数据上进行处理的算法，因此不需要创建中间表面网格，从而保持了最大的几何精度。
- 可用于单一材料和多材料组件或材料样品的扫描。
*需要坐标测量模块
仿生优化的航空结构支架
多材料连接器
纤维增强材料
优化网格参数
您可以通过设置用于网格优化的目标参数，根据特定的元素质量要求来控制和改善有限元（FE）网格质量。
您可以从以下标准中选择一个或多个标准：
- 最大/最小元素尺寸，
- 边长比，
- 边长/高度比，
- Collapse（折叠），
- Stretch（拉伸），
- 形状系数，
- 最小面转角，
- 最小面转角，
- 和最小边长尺寸。
使用每个质量标准的直方图，您可以清晰有效地审阅和评估网格质量。
局部网格修正
为了获得更好的模拟结果准确性，您可以在定义的区域中对网格进行局部优化，同时可以限制生成的元素的数量。VGSTUDIO MAX 中熟悉的 ROI 工具可确保高效的工作流程。
基于壁厚的修正得到了改进
现在，对体积的薄部分进行网格计算比以往任何时候都更加精确。通过指定四面体元素数量，可以大大提高网格保真度。
FE 实体集
为了准备能有效应用于第三方 FEM 软件中的各种边界条件（例如负荷、固定力或接触力），您可以通过 VGSTUDIO MAX 的体积网格计算功能，根据指定的感兴趣区（ROI）定义和导出四面体元素集、节点或分面。创建的网格将遵守 ROI 的轮廓。通过在 VGSTUDIO MAX 中的 CT 数据上定义 FE 实体集，可以避免在将其导出到第三方 FEM 模拟软件后可能出现的几何信息损失，并同时确保高度的几何精度。
识别、显示和删除无关联的元素集。
FE 网格的连通性
VGSTUDIO MAX 中的体积网格计算功能可以帮助您有效地识别、显示和删除无关联的元素集，以便创建没有松散颗粒的“干净” FE 网格。
四面体网格创建中的锐边
您可以为具有锐边的零件创建四面体体积网格，从而使四面体元素的数量明显减少，以便更好地显示零件的几何形状。激活该选项后，算法会识别出零件中的锐边，并通过在其上对齐 FE 节点来创建反映这些边缘的网格。
加载具有来自材料分析的数据的网格单元格
您可以轻松地将通过孔隙/夹杂物分析或纤维复合材料分析获得的有关微结构的信息用于 FEM 模拟。二阶纤维取向张量和纤维体积分数，以及孔隙度和灰度值都可以被映射到四面体网格并加以导出。
区分宏观孔隙度和微观孔隙度
在 FEM 模拟中包括宏观和微观孔隙度的工作流程
VGSTUDIO MAX 中的体积网格计算功能可以帮助您区分宏观孔隙度和微观孔隙度。通过将宏孔的边缘视为内表面（在网格计算时会考虑在内），可以在体积网格中以几何形状表示宏观孔隙度。此外，微观孔隙度可以作为每个网格单元格的微孔的体积分数映射到体积网格上，并以 .csv 格式导出，然后可以将其上传到 Digimat 中，以在 FE 求解器中进行进一步处理。
导出体积网格
可以以 Abaqus (.inp)、Patran (.pat) 和 Nastran (.bdf) 格式导出四面体网格，以进行 FE 模拟。
好处
准确
- 基于精确到亚体素的表面测定。
- 不需要中间表面网格，从而避免了几何信息的丢失。
高效
- 无需人工预处理输入数据，例如修复表面网格。
- 网格质量高，几乎或根本不需要额外的网格处理。
- 软件涵盖了从 CT 扫描到体积网格的完整工作流程。
具有启发性
- 可以为生成的体积网格中的每一个单元格加载模拟所需的附加信息，例如：
- 纤维方向
- 纤维体积分数
- 孔隙度体积分数
- 灰度值