Simdroid 中如何确定草图是封闭的?


       在Simdroid的几何建模(三维建模或二维建模)环境中建立几何模型时,往往由于一些误操作导致建立的草图实际存在未封闭的问题,但这些未封闭的区域又不太容易被发现,在这种情况下,经常会出现无法正常利用该草图生成几何实体模型等一系列问题。例如以下几种情况都可能与草图不封闭有关:

1、对几何实体进行分割时,通常应该得到2个分割体,但实际分割后出现多个分割体,这可能是利用了未封闭的草图生成的“假实体”被分割后导致的。

2、提交计算时,提示有曲面需要指定“截面”,而实际建立的是“实体模型”。那么这个你以为的“实体模型”可能是未封闭草图扩展生成的曲面“假实体模型”。

3、在给几何对象指定材料属性或进行网格剖分时,“拾取对象”选择了“体”,但用鼠标进行对象选择时,出现“拾取错误”或“拾取类型错误”的提示。

当遇到上述问题时,可能与未封闭草图生成的“实体模型”有关,下面以图中所示的薄壁圆管为例,介绍一下如何识别草图中存在未封闭区域的问题,以及如何快速找到未封闭区域/对象的位置进行修改。

草图
三维实体薄壁圆管模型

问题的复现

通常草图未封闭会在后续进行三维实体建模或进一步的编辑中被发现,例如下图所示的草图存在局部未封闭的问题(未封闭的具体位置请查看后续“问题的解决”部分介绍)。


在不知情的情况下,我们会继续利用该草图进行三维实体建模,例如旋转生成薄壁圆管。


得到了下图所示的结构,虽然看起来像实体结构,但实际这是由曲面围成的。


不过目前我们还观察不到这一个问题,需要进一步对其进行编辑操作后才会暴露问题。例如,我们希望对这个圆管进行分割或对其指定材料属性,然而发现实际这并不是“体”。

如下图所示,在对圆管进行分割时,正常应该出现两个分割体,但这里出现了多个分割体,就说明此“体”并非预想中的实体。


分割后的结构:如果用鼠标点击左侧模型树中的对象,会发现右侧视图区高亮的对象的对应关系,即每个分割对象分别对应不同的几何曲面。


或者对其进行材料参数指定时,原本要选择“体”作为对象,但发现选不到。


如果将“拾取类型”改为面,此时能够选中,这也进一步证明了显示的回转结构实际是曲面围成的,而非最初预想的实体。


问题的原因

发现问题后,我们就需要找到原因和解决方法,草图回转(拉伸也类似)得到的几何不是实体而是曲面,这是由于草图未封闭导致。

问题的解决

回到草图区,判断草图未封闭的方法如下:


1、对草图中的各个几何要素的约束已经添加完全,但草图中几何要素仍然显示为白色,而不是绿色,如上图所示,此时很有可能是草图存在未封闭的区域。

2、通常在“草图信息”中会提示目前的约束还存在“x个自由度”或“完全约束草图”,当草图存在x个自由度时,需要查看存在自由度的几何要素在哪里,例如下图所示实例,点击左侧窗口中的“一个自由度”,此时窗口下方会高亮显示存在自由度的几何要素,同时在视图区会高亮显示对应几何要素,如下图中右侧的竖直线。


3、对该区域进行局部放大后可以发现未封闭的位置,对该区域进行进一步的约束即可。

或者用鼠标拖拽该对象(例如按住高亮对象“端点或线条”),看看是否可以自由拖动,如果存在可以自由移动的现象,说明该点或线缺少约束,相应约束对应方向/自由度即可。


4、例如将图中未封闭区域的两点进行“重合”约束,对于上图所示例子,如果直接利用”重合”约束两点,会出现“冗余约束”的提示,这是由于该竖直线已经有了“竖直约束“,需要将该”竖直约束“删除,即可完成草图的完全约束(几何要素显示为绿色),如下图。


5、此时可以基于该草图进行后续的建模和编辑操作了。

建议:

1、在绘制草图后,建议对草图的约束状态进行确认,如果没有完全约束(完全约束时几何要素显示为绿色),那么需要确认一下是否存在未封闭区域;

2、对几何实体进行分割时,通常会得到2个分割体,如果出现多个,可能是利用了未封闭的草图生成的假实体导致;

3、提交计算时,提示有曲面需要指定“截面”,而实际建立的是实体模型,此时需要确认是否存在未封闭草图扩展生成的曲面。



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