Bu blog yazısında, Abaqus’ta nötr bir geometri formatı olarak içe aktarılan 3B modellerde geometri işlemleri anlatılacaktır. Alınan modeldeki geometri sorunlarını tespit etmek ve Abaqus içinden geometri sorunlarını düzeltmek için mevcut olan farklı araçları gösterilecektir.
Giriş
Bir parçanın içe aktarılması sırasında (bu katı, kabuk veya her ikisinin kombinasyonu olabilir), Abaqus kapalı bir parça (katı) veya bağlı bir kabuk parçası oluşturmaya çalışır. Alma işlemi başarılı olursa, parça geçerli ve kesin olarak kabul edilir. Orijinal parçanın hassasiyeti (CAD yazılımındaki nötr formatlı dışa aktarma ayarlarına göre ayarlanmış) Abaqus tarafından kullanılan hassasiyetten daha azsa, parça kesin veya geçersiz olabilir.
Otomatik onarma durumunu yok saymayı seçerseniz, kesin olmayan bir parça ile veya geçersiz bir parça ile çalışmaya devam edebilirsiniz.
Hassasiyet ve Tolerans
Hassasiyet ve tolerans, bir parçayı Abaqus/CAE’ye başarıyla almak için önemlidir. Kesilmiş yüzeyler için tolerans, bir kenar ile kenar tarafından sınırlanan yüzey arasındaki izin verilen maksimum sapmayı tanımlar.
Kesin Olmayan ve Geçersiz Parçalar
Geçerli bir parça kesin olabilir veya olmayabilir. Abaqus’un bazı bölgelerde kapalı bir hacmi yeniden oluşturmak için daha geniş bir tolerans kullanması gerekiyorsa, parçanın kesin olmadığı (imprecise) kabul edilir.
Kesin olmayan bir parça ile çalışmaya devam edebilirsiniz. Abaqus devam edemiyorsa, kesin olmayan bölge ortadan kaldırılmalıdır. Geometri düzenleme araç setini kullanarak kesin olmayan bölgeler kesin bölgelere dönüştürülür. Parça karmaşık yüzeyler içeriyorsa, bu işlem çok zaman alabilir. Böyle bir durumda, CAD yazılımına geri dönmek ve hassasiyetini artırmak daha anlamlı olacaktır.
Eğer hatalar yazılımlar arasındaki tolerans farklılıklarından dolayı, kenarlar arasındaki boşluklar çok büyükse, Abaqus kapalı hacimler / bağlı parçalar oluşturamazsa, parça geçersiz sayılır.
Şekil 1: Geçersiz parça iletişim kutusu
Parçayı doğrulamak için geometri düzenleme araç seti ile çalışmaya devam edebilirsiniz. Onarım mümkün değilse, geçersizliği yok saymaya karar verebilirsiniz (Model ağacı üzerinde geçersiz parçayı sağ tıklayın -> Geçersizliği yoksay) veya parçayı geçerliyse kullanmaya devam edebilirsiniz.
Şekil 2- Geçersizlik komutunu yoksayma
Bununla birlikte, kesin olmayan parçaların aksine, işlemler geçersiz geometri başarısız olabilir, dengesizliklere neden olabilir veya tutarsız sonuçlar verebilir. İyi bir uygulama olarak, geçersiz geometriyi düzeltmek öncelikle CAD yazılımı için bir öncelik olmalıdır.
Geometri Teşhisi
Geometri teşhis araç seti, kullanıcının olası sorunları içe aktarılan bir geometri için teşhis etmesini sağlar. Bu komuta Abaqus’taki Sorgu aracından veya Şekil 3’te gösterildiği gibi Araçlar menüsünden erişilebilir.
Şekil 3: Geometri teşhis aracı
- Invalid/Imprecise entities (Geçersiz / Kesin olmayan elemanlar): Dikkat ve düzeltme gerektiren alanları gösteren, geçersiz ve / veya kesin olmayan varlıkları teşhis etmenizi sağlar.
- Free edges (Serbest kenarlar): Abaqus, kabuk ve tel kenarlar dahil serbest kenarları vurgulayacaktır. Sağlam bir kısım bunları içermemelidir.
- Solid cells (Katı hücreler): Abaqus, parçanın katı hücrelerini vurgular.
- Shell faces (Kabuk yüzeyleri): Abaqus bir parçanın kabuk yüzeylerini vurgular.
- Wire edges (Tel kenarları): Abaqus, parçanın tel kenarlarını vurgular.
Kısa kenarlar, küçük yüzeyler gibi küçük nesneler dışında aynı zamanda küçük yüzey köşe açıları olan yüzeyler de mesh kalitesini etkileyebilir. Geometri teşhis aracının son üç seçeneği (kenarlardan daha küçük, yüzlerden daha küçük, yüzey köşe açılarından daha küçük), mesh kalitesini etkileyebilecek küçük geometri özelliklerini bulmaya odaklanmıştır.
Geometri Düzenleme Araç Takımı
Geometri düzenleme araç setinin tüm çeşitli özellikleri Şekil 4’te gösterilmiştir. Geometri düzenleme araç setine sadece Parça modülü üzerinden erişilebilir.
Şekil 4: Geometri düzenleme araç seti
Kenarlardaki İşlemler
• Stitch (Dikiş): Bir parçayı bağlantısı kesilmiş yüzeyler grubu olarak içe aktarırsanız, dikiş komutunu kullanarak ortaya çıkan küçük kenar boşluklarını dikebilirsiniz. Bu işlem, küçük yüzeyleri veya küçük çıkıntıları da (gereksiz küçük alanlara sahip, gerçekten küçük yüzler) kaldırmak için kullanılabilir.
• Repair Small (Küçük Onarım): Seçili küçük kenarları onarabilirsiniz. Abaqus küçük kenarları kaldırır ve bitişik kenarları kapalı bir geometri oluşturmak için düzenler.
• Merge (Birleştirme): Bir dizi bağlı kenar seçebilirsiniz ve Abaqus bu kenarlar boyunca fazlalık köşeleri silerken birleştirir.
• Remove Redundant Entities (Yedekli Elamanları Kaldırın): Bu elemanlar, kesintisiz bir kenar boyunca yerleştirilmiş köşeler olabilir. Bu özellik, bu öğeleri kaldırmanıza izin verir.
Yüzeylerdeki İşlemler
• Remove (Sil): Bu özellik, seçilen yüzeyleri (köşe yuvarlatmarı, delikler, pahlar) katı veya kabuktan çıkarmanıza olanak sağlar.
• Cover Edges (Kenarları Kapat): Yeni yüzeyin bir veya daha fazla kenarını seçerek parça üzerinde bir yüzey oluşturabilirsiniz. Abaqus bitişik kenarlardan geçecek ve yeni yüzeyin konumunu hesaplayacaktır.
• Replace (Değiştir): Bu araç özellikle içe aktarılan bir yüzey dalgalı veya bozuk göründüğü durumlarda kullanışlıdır. Etkili olan ise Abaqus’un tek bir yüzey yerine küçük yüzeyleri oluşturması ve birbirine bağlamasıdır. Küçük yüzeyleri bir yüzeyle değiştirmek için bu özelliği kullanabilirsiniz.
• Repair Small (Küçük Onarım): Küçük yüzeyleri onarmanıza olanak sağlar. Abaqus bu yüzeyleri kaldıracak ve geri kalan yüzeyleri kapalı bir geometri oluşturmak için düzenleyecektir.
• Repair sliver (Çıkıntı Onarımı): Bir çıkıntı, keskin bir ekstra malzeme parçası olarak düşünülebilir. Bu özellik, bu yapı türünü içe aktarılan bir geometriden çıkarmak için kullanılır.
• Repair normals (Normallerin Onarım): Kabuklar ve katı elemanlar için yüzey normallerini onarabilirsiniz. Abaqus katının hacmini negatif olarak algılayacağından (Bazı CAD yazılımlarında yetersiz veya yanlış modellemeler anlamına gelir), bu aracın katılar için kullanılması daha nadirdir. İçe aktarılan bir kabuk için bu araç, kabukların normallerinin zıt yönlere baktığı durumda olabileceğinden daha anlamlı hale gelir.
• Offset (Öteleme): Ötelenecek yüzeyleri seçerek ve sonra bir öteleme mesafesi belirterek parça üzerinde yüzeyler oluşturabilirsiniz.
• Extend (Genişletme): Bir uzatma mesafesi belirleyerek veya mesafeyi kontrol etmek için hedef yüzeyleri seçerek mevcut yüzeyleri genişletebilirsiniz.
• Blend (Harmanlama): Bir modelde mevcut kenarların konturlarını, bu kenarlar arasında yanaklar oluşturmak için harmanlayan yeni yüzeyler oluşturabilirsiniz.
• Face From Element Faces (Eleman Yüzeylerinden Yüzey): Öksüz eleman yüzeylerinden yeni bir geometrik yüzey oluşturabilirsiniz. Abaqus, seçilen elemanın yüzeylerinin düğüm konumlarına göre yeni bir geometrik yüzey oluşturur.
Parçalardaki İşlemler
• Convert to analytical (Analitiklere dönüştürme): Abaqus, kenarların, yüzeylerin ve hücrelerin iç tanımını analitik olarak gösterilebilecek daha basit bir forma değiştirmeye çalışacaktır. Bu işlemin avantajları, parçayı daha hızlı işleyebilmeniz, geometri geliştirmeniz ve daha sonra parçayı dikmeniz gerekirse dikiş işleminin başarılı olması daha olasıdır.
• Convert to Precise (Kesinliğe Dönüştürme): Burada iki seçenek bulunur. Tighten Gaps (Boşlukları Sıkma), modelinizdeki yüzeylerin, kenarların ve köşelerin hassasiyetini iyileştirir. Bu yöntem Recompute Geometry komutuyla (Geometriyi yeniden hesapla) karşılaştırıldığında daha hızlı ancak tam bir geometri hesaplaması yapmıyor. Geometriyi yeniden hesaplamak, bitişik nesneleri değiştirir. Böylece geometrileri tam olarak eşleştirmeye çalışır. Bu işlem genellikle kesin geometri ile sonuçlanır. Bununla birlikte, model boyutuna dayalı bu işlem uzun olabilir ve ayrıca içe aktarılan parçanın karmaşıklığını da artıracaktır. Bu, işlem sürelerinin daha uzun olacağı anlamına gelir. Ek olarak, parça karmaşık yüzeylerden oluşuyorsa kesinliğe dönüştürme komutu büyük olasılıkla başarısız olacaktır.