在三维模型CAE仿真分析中,我们常需要选择几何体的内表面,或者选择被遮挡的表面。如结构分析时复杂装配体的接触设置,电磁、流体或热分析时内表面的边界条件等。这对工程仿真软件的前处理模块提出了比较高的要求。
目前,业界比较常见的方式是:在三维图形窗口中的一个小区域增加图层演示器,允许用户在点选几何体后,显示图层演示器,此时用户可以更改所需要的表面。这种方式简单直观,用户体验好。然而增加了额外的软件开发工作,需要在三维窗口中增加一个额外视图。增加此功能时,也需要注意对软件整体性能的影响。
图层演示器示例
下图模型是一个球体,内部含有两个小的球体空腔,当设置模型为半透明时,可以看到内部的球体空腔位置与大小。在三维电磁场分析时,我们常会将外表面设置为远场边界,内表面设置各种激励,如电压等。类似的,流体与热分析中,内表面也会设置某种边界条件。此时GUI操作就需要能够选中球形内表面。
当点击内部球体空腔位置时,会选中默认的最外层表面,并以绿色高亮显示。如有额外的可选表面时,图层演示器会显示出来。此时,图层演示器显示两个图层,左边是未选中的内表面,以灰色表示,右边是选中的外表面,以绿色高亮表示。
将鼠标移动至图层演示器的的左边,就会自动选择左边的图层,同时模型会更新所选中的表面,内表面被选中,并以绿色高亮显示。
图层演示器使得选择内表面变得简单。本例通过一个圆球演示如何选取三维几何体内表面。视频演示如下:
https://www.zhihu.com/zvideo/1720248744610795520
对于其他类型的几何体,此方法同样适用。当鼠标的点击位置含有多个表面,图层演示器会显示相应数量的图层。而当点击位置少于两个表面,则不会显示图层演示器。
图层演示器是WELSIM 2024R1版本中新添加的功能,主要用于增强在三维流体和电磁仿真中的前处理能力。