專(zhuān)利名稱(chēng)：三維物體的建模方法和流體流動(dòng)的仿真的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及固體物體的一種建模方法，具體地說(shuō)，涉及一種用于流體流動(dòng)仿真的方法。該方法(例如)可用于在生產(chǎn)之前，對(duì)設(shè)計(jì)原型進(jìn)行仿真。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，本方法用于最好是由熔融塑料，通過(guò)注模法制造的物品的設(shè)計(jì)。
固體物體的建?？梢栽诟鞣N不同的領(lǐng)域中應(yīng)用。例如，這種建模方法可以用于注射模制的仿真。在那個(gè)領(lǐng)域中，人們廣泛地認(rèn)為，注模過(guò)程的充填和封裝階段對(duì)一個(gè)模制物品的直觀可看見(jiàn)的和機(jī)械的性質(zhì)有很大的影響。為了分析所建議的形狀和注射點(diǎn)，因而也是模制出的物品的最終質(zhì)量，可以使用仿真的方法。任何注射塑模的一個(gè)要求是，在給定一臺(tái)真實(shí)的注塑成型機(jī)的壓力極限的情況下，該注模能被熔融的聚合物充滿(mǎn)。仿真可以提供該注模是否可以充滿(mǎn)，和應(yīng)采取的填充方式的信息。通過(guò)使用仿真方法，可以確定最優(yōu)的澆口位置和加工條件；還可以預(yù)測(cè)焊縫(wold line)和空氣阱(air trap)的位置。因?yàn)樵趯?shí)際制造模具之前，可以預(yù)先估計(jì)可能出現(xiàn)的問(wèn)題和采取適當(dāng)?shù)慕鉀Q方法，因此，仿真可以帶來(lái)較大的經(jīng)濟(jì)效益。仿真可以清除重新工作的昂貴費(fèi)用，并可減少物品投產(chǎn)所需的時(shí)間。
已開(kāi)發(fā)出的仿真技術(shù)，一般是和有限元/有限差分方法，去求解流體流動(dòng)和熱傳導(dǎo)的基本方程。為了最大限度地減小分析所需要的時(shí)間，以及所需要的計(jì)算機(jī)資源，通常引入Hele-Shaw近似法去簡(jiǎn)化上述的基本方程。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，這種簡(jiǎn)化方法對(duì)于注模過(guò)程而言，精度足夠，但卻需要計(jì)算技術(shù)領(lǐng)域的特殊的建模方法。
注模方法是重復(fù)制造具有復(fù)雜的幾何形狀的大量物品或零件的一種極好的方法。注塑模制零件的一個(gè)特點(diǎn)是，零件的壁厚一般僅是該零件總長(zhǎng)度的一個(gè)小小的部分?？紤]到塑料的導(dǎo)熱性低，因此，為了達(dá)到使這種方法這樣具有吸引力的快速循環(huán)時(shí)間，這個(gè)物理特性是很重要的。
熔融物質(zhì)在注塑模具中的流動(dòng)，由流體力學(xué)中的熟知的能量守恒定律確定。求上述基本方程的廣義解有幾個(gè)實(shí)際的問(wèn)題。然而，由于上述模制零件的特點(diǎn)是零件壁很薄，因此，可以作一些合理的假設(shè)，將上述基本方程簡(jiǎn)化。這些簡(jiǎn)化的方程描述了所謂的Hele-Shaw流動(dòng)，并且可以利用相應(yīng)的數(shù)字方法(例如有限元和/或有限差分方法)，很容易用綜合幾何的方式求解。
現(xiàn)在，經(jīng)常將注模過(guò)程仿真認(rèn)為是塑料零件設(shè)計(jì)的一個(gè)所希望的步驟。同樣，改進(jìn)的計(jì)算機(jī)輔助制圖(CAD)技術(shù)，使表面和固體建模得到廣泛的應(yīng)用。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是，可以更好地看見(jiàn)物體，可以使用數(shù)字切割方法，和可使工程設(shè)計(jì)與制造更好地協(xié)調(diào)。當(dāng)使用該Hele-Shaw近似法時(shí)，塑料CAE(計(jì)算機(jī)輔助工程)分析仍需要使用代表真實(shí)零件中間平面的一個(gè)表面模型，然后，將該表面模型被劃分為具有適當(dāng)厚度的一些三角形或四邊形的單元的網(wǎng)格。這種劃分網(wǎng)格的準(zhǔn)備工作需要很多時(shí)間，并且要求使用者大量輸入。由于這個(gè)步驟勞動(dòng)強(qiáng)度大，因此，當(dāng)進(jìn)行模制過(guò)程仿真時(shí)，模型的準(zhǔn)備占去的時(shí)間最多，這就使這種方法很費(fèi)時(shí)間。另外，因?yàn)槟Ｐ蜏?zhǔn)備是一項(xiàng)交互的工作，因此，與模型準(zhǔn)備相關(guān)聯(lián)的成本，比簡(jiǎn)單地運(yùn)行一個(gè)計(jì)算機(jī)程序要高。
三維物體仿真的這種通常的方法，表示在附圖的

圖1至圖3中。其中圖1為用注模法制造的一個(gè)T字形形狀的零件的一個(gè)有代表性的例子；圖2為劃分成網(wǎng)格的圖1所示零件的中間平面的表達(dá)方式；和圖3為由通常的分析方法得出的主要結(jié)果的圖，表示在給定時(shí)間，向前送進(jìn)的熔融物質(zhì)的位置。
克服上述缺點(diǎn)的一個(gè)方法是，避免使用Hele-Shaw方程，和求上述流體流動(dòng)和熱傳導(dǎo)的基本方程的通解。由于注模模制物體和零件的薄壁性質(zhì)，這種方法存在一些固有的問(wèn)題。為了進(jìn)行這種分析，必需將代表熔融的聚合物要注射入其中的模具空腔的區(qū)域，劃分成許多稱(chēng)為單元的小的子區(qū)域。通常，這些單元的形狀為四面體形或六面體形。這個(gè)細(xì)分的過(guò)程稱(chēng)為匹配(meshing)，而所得出的四方體或方方體的網(wǎng)絡(luò)稱(chēng)為網(wǎng)格(mesh)。由于許多注模模制的物體和零件的形狀復(fù)雜，因此，一般不可能自動(dòng)地將該注塑模具的空腔劃分為六方體的單元的網(wǎng)格。然而，使該模具空腔區(qū)域自動(dòng)地劃分為這些四方體的單元的網(wǎng)格則是可能的。注模模制物體和零件的薄壁性質(zhì)，意味著該塑料零件在其厚度方向，有巨大的熱梯度。這要求貫通該零件厚度應(yīng)有合理數(shù)目的單元。利用現(xiàn)有的網(wǎng)格劃分技術(shù)，結(jié)果是，一個(gè)網(wǎng)格要由幾百幾千或甚至幾百萬(wàn)個(gè)單元組成。這樣大量的單元，對(duì)于除最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)之外的機(jī)器是難以解決問(wèn)題的。這些最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)在工業(yè)中很少有，并且購(gòu)買(mǎi)和維修的費(fèi)用極高。因此，雖然三維仿真提供了避免要求作出一個(gè)物體的中間平面模型的解決方法，但是，它還不是一個(gè)實(shí)際可行的解決方法。
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是要提供一種在一個(gè)三維物體中，進(jìn)行流動(dòng)仿真的方法，該方法基本上可以自動(dòng)地進(jìn)行仿真，不需要求出上述流體流動(dòng)和熱傳導(dǎo)的基本方程的通解。
所以，根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)大方面，本發(fā)明提供了一種在具有第一個(gè)和第二個(gè)基本上相對(duì)的表面的一個(gè)三維物體內(nèi)，進(jìn)行流體流動(dòng)仿真的方法，該方法包括使所述第一個(gè)表面的每一個(gè)單元與所述第二個(gè)表面上的與上述第一個(gè)表面的每一單元之間形成一個(gè)合理厚度的單元匹配；其中，所述第一個(gè)表面的匹配單元構(gòu)成第一個(gè)匹配單元組，而所述第二個(gè)表面的匹配單元構(gòu)成第二個(gè)匹配單元組；指定一個(gè)流體注射點(diǎn)；利用每一個(gè)所述的匹配單元組進(jìn)行一個(gè)流動(dòng)的分析，使所述的注射點(diǎn)與所述第一個(gè)和第二個(gè)表面上流動(dòng)可從那里流出的所有位置連接，以使所得出的沿著所述的第一個(gè)和第二個(gè)表面的流動(dòng)前端被同步。
應(yīng)當(dāng)注意，在本文中，基本上相對(duì)的表面可以互相平行，彼此傾斜，相交成一個(gè)銳角或其他形式；另外，這些表面也不需是平面，只要在這些表面之間的空間能夠賦予一個(gè)合理的厚度或多個(gè)厚度即可。
最好，所述注射點(diǎn)從所述流動(dòng)分析一開(kāi)始，即與所有所述的位置第一次連接。
最好在這樣第一次連接以后接著進(jìn)行的所述流動(dòng)分析中，基本上在所有時(shí)間內(nèi)，所述注射點(diǎn)保持這種連接。
雖然，在流動(dòng)分析中，在某點(diǎn)上，該注射點(diǎn)必需與所有這些位置連接，并且，以后，又基本上是連續(xù)的；但開(kāi)始時(shí)，該注射點(diǎn)可以是不連接的。雖然，這可能降低最終分析的精度，這是不利的，但這種分析仍可以得出有用的結(jié)果。
最好，所述注射點(diǎn)是多個(gè)注射點(diǎn)中的一個(gè)注射點(diǎn)。
最好，所述流動(dòng)前端的同步是定期檢查的。
最好，如果發(fā)現(xiàn)所述流動(dòng)前端不同步，或不再同步，就使所述流動(dòng)前端變?yōu)橥健?br> 最好，所述的檢查在每個(gè)時(shí)間步時(shí)進(jìn)行。
這樣，雖然對(duì)于簡(jiǎn)單的物體，通過(guò)使該注射點(diǎn)或多個(gè)注射點(diǎn)與所有位置連接，足以使流動(dòng)的前端同步，但更復(fù)雜的零件，則要求在每一個(gè)計(jì)算時(shí)間步中，都達(dá)到這種流動(dòng)前端的同步。
最好，所述第一和第二個(gè)基本上相對(duì)的表面是多對(duì)基本上相對(duì)的表面中的一對(duì)表面。
這樣，當(dāng)現(xiàn)有的技術(shù)利用要進(jìn)行流動(dòng)建模的物體的一種單一的、中間平面的表達(dá)方式，并利用這種表達(dá)方式進(jìn)行仿真時(shí)，根據(jù)本發(fā)明的方法只利用形成該三維物體的外表面去產(chǎn)生一個(gè)計(jì)算區(qū)域。這些外部表面與要進(jìn)行流動(dòng)仿真的該區(qū)域的表達(dá)方式(在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，為網(wǎng)格式的表達(dá)方式)相適應(yīng)；并可包括(例如)一個(gè)零件的頂面和底面的網(wǎng)格式表達(dá)方式。因此，在這個(gè)例子中，可以說(shuō)本發(fā)明是利用一個(gè)外表皮網(wǎng)格，而不是一個(gè)中間平面網(wǎng)格。根據(jù)辨別上述這種單元之間的厚度的能力，使上述二個(gè)基本上相對(duì)的表面的單元匹配。然后，基本上沿著通常的解決問(wèn)題的路徑(例如，利用Hele-Shaw方程)，對(duì)每一個(gè)要仿真其流動(dòng)的區(qū)域中的流動(dòng)進(jìn)行分析；但這時(shí)，必需保證逼真性，將實(shí)際的真實(shí)物體的模型建立起來(lái)。
最好，所述第一和第二個(gè)表面的任何不匹配的單元(即不能匹配的單元)所賦予的厚度在相鄰的匹配單元存在的情況下，是這些相鄰的匹配單元的平均厚度；或者，在這種相鄰的匹配單元不存在，而所述的相鄰的不匹配單元已經(jīng)被賦予厚度的情況下，所述的第一和第二個(gè)表面的任何不匹配單元的所賦予的厚度為該相鄰的不匹配單元的平均厚度。
這樣，最后，該第一和第二個(gè)基本上相對(duì)的表面的所有匹配和不匹配的單元都可以被賦予厚度。
最好，一個(gè)邊緣表面(即在所述第一和第二個(gè)表面之間，與所述第一或第二個(gè)表面中的任何一個(gè)表面相鄰的表面)的每一個(gè)單元均被賦予一個(gè)厚度，該厚度與所述第一或第二個(gè)表面中，與所述邊緣表面的所述單元相鄰的單元的厚度成正比。
最好，一個(gè)邊緣表面的每一個(gè)所述單元所賦予的厚度為所述第一或第二個(gè)表面中的與所述邊緣表面的所述單元相鄰的單元的所述厚度的0.5～1.5倍。
最好，一個(gè)邊緣表面的每一個(gè)所述的單元所賦予的厚度為所述第一或第二個(gè)表面中與所述邊緣表面的所述單元相鄰的單元的所述厚度為0.7～0.9倍。
另外，最好一個(gè)邊緣表面的每一個(gè)所述單元的所賦予的厚度大約為所述第一或第二個(gè)表面中與所述邊緣表面的所述單元相鄰的單元的所述厚度的0.75倍。
最好，一個(gè)邊緣表面的不與所述第一或第二個(gè)表面相鄰的每一個(gè)單元均賦予一個(gè)厚度；該厚度為所述邊緣表面的、已經(jīng)賦予了厚度的各個(gè)相鄰單元的厚度的平均值。
因此，給上述二個(gè)基本上相對(duì)的表面和邊緣表面中的每一個(gè)單元賦予一個(gè)厚度，可以保證仿真的最高精度。
最好，流動(dòng)是在直接與該物體所希望的流率成正比的速度下進(jìn)行仿真。
通常，該所希望的流率，由使用者根據(jù)要充滿(mǎn)的該物體的體積和所希望的充滿(mǎn)時(shí)間來(lái)選擇。
最好，所述速度與所述物體的計(jì)算區(qū)域內(nèi)的體積和所述物體的真實(shí)體積之比成正比。
最好，所述速度基本上等于所述計(jì)算區(qū)域內(nèi)的體積與所述真實(shí)體積之比。
由于使用二個(gè)區(qū)域(例如，與上述二個(gè)基本上相對(duì)的表面的頂面和底面相關(guān)聯(lián)的區(qū)域)，而不是象在上述中間平面方法中的一個(gè)網(wǎng)格式區(qū)域，因此，這個(gè)方法可以用于補(bǔ)償要建模的物體有效體積的修正。計(jì)算區(qū)域的體積就是用于該物體建模的有效體積，該體積最好大致為真實(shí)體積的二倍。
最好，當(dāng)實(shí)現(xiàn)所述方法時(shí)，所述第一和第二個(gè)表面的第一和第二表達(dá)方式分別包括第一和第二個(gè)網(wǎng)格或晶格，其中，所述單元為所述第一和第二個(gè)網(wǎng)格或晶格的空隙。
最好，所述單元為三角形或四邊形的。
當(dāng)所述單元為三角形時(shí)，最好所述單元基本上是等邊的。
最好，所述方法包括產(chǎn)生所述的第一和第二表達(dá)方式。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，該方法包括產(chǎn)生所述第一和第二個(gè)表面的改進(jìn)的表達(dá)方式，因而，所述單元為所述改進(jìn)的表達(dá)方式的單元，而所述方法是利用所述改進(jìn)的表達(dá)方式實(shí)現(xiàn)的。
最好，所述第一和第二表達(dá)方式為所述物體的立體金屬版印刷術(shù)(stereolithography)的一個(gè)表達(dá)方式，或是該立體金屬版印刷術(shù)的多種表達(dá)方式中的一個(gè)部分。
這樣，上述二個(gè)基本上相對(duì)的表面的計(jì)算機(jī)表達(dá)方式可以作為本方法的輸入，并且，可由本方法產(chǎn)生?；蛘撸绻哂性摱€(gè)基本上相對(duì)的表面的表達(dá)方式，則本方法可以產(chǎn)生改進(jìn)的表達(dá)方式。如上所述，優(yōu)選的表達(dá)方式是包括有等邊三角形的單元的表達(dá)方式。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，上述的方法是由運(yùn)行一個(gè)將仿真流體流動(dòng)的所述方法編碼的計(jì)算機(jī)程序的計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
最好，所述方法可包括非等溫溫度場(chǎng)和/或非牛頓流體的修正。
這樣，可以引入包括非等溫溫度場(chǎng)和非牛頓流體影響的已知方法，從而可以進(jìn)行實(shí)際上更真實(shí)的仿真；以及當(dāng)希望保證速度，而仿真精度可以犧牲一些時(shí)，不用這些修正，可以進(jìn)行更快的仿真。
根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)大方面，提供一種在具有第一和第二個(gè)基本上相對(duì)的表面的一個(gè)三維物體內(nèi)進(jìn)行流體流動(dòng)仿真的方法，該方法包括分別提供或產(chǎn)生所述第一和第二個(gè)表面的第一和第二表達(dá)方式；分別從所述第一和第二表達(dá)方式中產(chǎn)生第一和第二改進(jìn)的表達(dá)方式；將所述第一個(gè)表面的所述第一改進(jìn)的表達(dá)方式中的每一個(gè)單元與所述第二個(gè)表面的所述第二改進(jìn)的表達(dá)方式中與上述第一個(gè)表面的第一改進(jìn)的表達(dá)方式中的每一個(gè)單元之間形成一個(gè)合理厚度的一個(gè)單元匹配；其中，所述第一改進(jìn)的表達(dá)方式中的匹配單元構(gòu)成第一個(gè)匹配單元組，而所述第二改進(jìn)表達(dá)方式中的匹配單元構(gòu)成第二個(gè)匹配單元組；指定一個(gè)流體注射點(diǎn)；利用所述每一個(gè)匹配單元組進(jìn)行一個(gè)流動(dòng)分析，使所述注射點(diǎn)與所述第一和第二改進(jìn)的表達(dá)方式中所有流動(dòng)可從那里流出的位置連接，從而使所產(chǎn)生的沿著所述第一和第二改進(jìn)的表達(dá)方式的流動(dòng)前端同步。
最好，所述第一和第二表達(dá)方式是所述物體的立體金屬版印刷術(shù)的一種或多種表達(dá)方式，或是其中一個(gè)部分。
最好，所述第一和第二改進(jìn)的表達(dá)方式包括小的等邊三角形單元。
根據(jù)本發(fā)明的第三個(gè)大方面，本發(fā)明提供了一臺(tái)帶有或運(yùn)行一個(gè)將如上所述的仿真流體流動(dòng)的方法編碼的計(jì)算機(jī)程序的計(jì)算機(jī)。
根據(jù)本發(fā)明的第四個(gè)大方面，本發(fā)明提供了一個(gè)計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)，該介質(zhì)帶有實(shí)現(xiàn)上述的仿真流體流動(dòng)的方法的一個(gè)計(jì)算機(jī)程序。
根據(jù)本發(fā)明的第五個(gè)大方面，本發(fā)明提供了一種三維物體建模的方法，該方法包括指定所述物體的第一個(gè)和第二個(gè)基本上相對(duì)的表面；分別形成所述第一和第二個(gè)表面的第一和第二表達(dá)方式，其中，所述第一和第二表達(dá)方式中的每一種方式均包括多個(gè)單元；使所述第一和第二個(gè)表面中，彼此之間形成一個(gè)合理厚度的單元對(duì)匹配。
最好，所述第一和第二表達(dá)方式分別包括第一和第二個(gè)網(wǎng)格或晶格，其中，所述單元為所述第一和第二個(gè)網(wǎng)格或晶格的空隙。
這樣，上述第一表達(dá)方式的單元為上述第一個(gè)網(wǎng)格的空隙，而上述第二表達(dá)方式的單元為上述第二網(wǎng)格的空隙。
最好，所述單元是三角形或四邊形的。
當(dāng)所述單元為三角形時(shí)，最好，所述單元基本上是等邊的。
最好，每一對(duì)所述匹配單元中的每一個(gè)單元都分別賦予所述的厚度。
最好，所述第一和第二個(gè)表面的任何不匹配的單元(即不能匹配的單元)均被賦予一定厚度，當(dāng)有相鄰的匹配單元存在時(shí)，該厚度為這種相鄰的匹配單元的平均厚度；或者，當(dāng)沒(méi)有相鄰的匹配單元，和所述的相鄰的不匹配單元已被賦予厚度時(shí)，該厚度為這種相鄰的不匹配單元的平均厚度。
最好，所述第一和第二個(gè)表面之間并與所述第一或第二個(gè)表面中的任何一個(gè)相鄰的一個(gè)邊緣表面的每一個(gè)單元都被賦予一定厚度，該厚度與所述第一或第二個(gè)表面中與所述邊緣表面的所述單元相鄰的單元的厚度成正比。
最好，一個(gè)邊緣表面的每一個(gè)所述單元所賦予的厚度為所述第一或第二個(gè)表面中與所述邊緣表面的所述單元相鄰的單元的所述厚度的0.5～1.5倍。
最好，一個(gè)邊緣平面的每一個(gè)所述單元所賦予的厚度為所述第一或第二個(gè)表面中與所述邊緣表面的所述單元相鄰的單元的所述厚度的0.7～0.9倍。
另外，最好，一個(gè)邊緣表面的每一個(gè)所述單元所賦予的厚度為所述第一或第二個(gè)表面中與所述邊緣表面的所述單元相鄰的單元的所述厚度的0.75倍。
最好，一個(gè)邊緣表面的每一個(gè)不與所述的第一或第二個(gè)表面相鄰的單元，均賦予一個(gè)厚度，該厚度為所述邊緣表面的、已經(jīng)被賦予厚度的各個(gè)相鄰單元的厚度的平均值。
根據(jù)本發(fā)明的第六個(gè)大方面，本發(fā)明提出了一種在具有第一個(gè)和第二個(gè)基本上相對(duì)的表面的一個(gè)三維物體內(nèi)進(jìn)行流體流動(dòng)仿真的方法，該方法包括使所述第一個(gè)表面的每一個(gè)單元與所述第二個(gè)表面中和上述第一個(gè)表面的每一個(gè)單元之間有一個(gè)合理厚度的一個(gè)單元匹配；其中，所述第一個(gè)表面的匹配單元構(gòu)成第一個(gè)匹配單元組，而所述第二個(gè)表面的匹配單元構(gòu)成第二個(gè)匹配單元組；指定一個(gè)流體注射點(diǎn)；利用每一組所述的匹配單元，進(jìn)行一個(gè)流動(dòng)分析；使從所述流動(dòng)分析得出的沿著所述的第一和第二個(gè)表面的流動(dòng)前端同步。
最好，所述流動(dòng)的前端基本上是從所述流動(dòng)分析一開(kāi)始就被同步。
另外，所述流動(dòng)的前端第一次是在所述流動(dòng)分析開(kāi)始以后實(shí)現(xiàn)同步的。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)特殊方面，本發(fā)明提出了一種用有限元分析的方法對(duì)三維物體建模的方法，該方法包括將所述物體的立體金屬版印刷術(shù)的一種表達(dá)方式改變?yōu)檫m合于有限元分析的一種表達(dá)方式。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，該方法包括產(chǎn)生所述第一和第二個(gè)表面的改進(jìn)的表達(dá)方式，從而，所述單元即為所述改進(jìn)的表達(dá)方式的單元，而所述方法是利用所述改進(jìn)的表達(dá)方式實(shí)現(xiàn)的。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)大方面，本發(fā)明提出了一種在具有第一和第二個(gè)基本上相對(duì)的表面的一個(gè)三維物體內(nèi)進(jìn)行流體流動(dòng)仿真的方法，該方法包括使所述第一個(gè)表面的每一個(gè)單元與所述第二個(gè)表面中與上述第一個(gè)表面的每一單元之間有一個(gè)合理厚度的一個(gè)單元匹配；其中，所述第一個(gè)表面的匹配單元構(gòu)成第一個(gè)匹配單元組，而所述第二個(gè)表面的匹配單元構(gòu)成第二個(gè)匹配單元組；指定一個(gè)流體注射點(diǎn)；利用所述的第一個(gè)匹配單元組進(jìn)行一個(gè)流動(dòng)分析；調(diào)整所述流動(dòng)分析用于所述第二個(gè)匹配單元組；使從所述流動(dòng)分析和所述流動(dòng)分析的調(diào)整中得出的沿著所述第一和第二個(gè)表面的流動(dòng)前端同步。
這樣，在某些情況下，可以只使用單元組中的一個(gè)單元組來(lái)實(shí)現(xiàn)本方法。這時(shí)，考慮到上述二個(gè)表面之間的差別，可將用一個(gè)單元組得出的結(jié)果，映射至其他單元組上，只需進(jìn)行較少的分析調(diào)整即可。
最好，所述方法實(shí)現(xiàn)時(shí)，所述第一和第二個(gè)表面的第一和第二表達(dá)方式分別包括第一和第二個(gè)網(wǎng)格或晶格，其中，所述單元為所述第一和第二個(gè)網(wǎng)格或晶格的空隙。
最好，該單元是三角形的，尤其是等邊三角形最理想。
最好，該單元是四邊形的。
最好，從原始的上述二個(gè)基本上相對(duì)的表面，來(lái)產(chǎn)生所述的第一和第二表達(dá)方式；或更理想是從上述的第一和第二表達(dá)方式產(chǎn)生改進(jìn)的表達(dá)方式；并利用該表達(dá)方式或改進(jìn)的表達(dá)方式的單元實(shí)現(xiàn)該方法。
在根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)方面的上述的所有方法中，最好是上述流動(dòng)前端的同步包括壓力和溫度的匹配。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)特定的方面，本發(fā)明提供了一種在具有第一個(gè)和第二個(gè)基本上相對(duì)的表面的一個(gè)三維物體內(nèi)進(jìn)行流體流動(dòng)仿真的方法，該方法包括使所述第一個(gè)表面的每一個(gè)單元與所述第二個(gè)表面中與上述第一個(gè)表面的每一個(gè)單元之間有一個(gè)合理厚度的一個(gè)單元匹配；其中，所述第一個(gè)表面的匹配單元構(gòu)成第一個(gè)匹配單元組；所述第二個(gè)表面的匹配單元構(gòu)成第二個(gè)匹配單元組；指定多個(gè)流體注射點(diǎn)；利用每一組所述的匹配單元進(jìn)行一個(gè)流動(dòng)分析，使所述多個(gè)注射點(diǎn)與所述第一和第二個(gè)表面上流動(dòng)從那里流出的所有位置連接，以便使沿著所述第一和第三個(gè)表面產(chǎn)生的流動(dòng)前端具有匹配的流率。
現(xiàn)在，參照附圖，利用例子來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例。其中圖4為圖1所示的T-字形形狀物體的一種立體金屬版印刷術(shù)(Sterelithography)網(wǎng)格的一個(gè)例子；圖5a表示在根據(jù)本發(fā)明的一種再劃分網(wǎng)格(remeshing)方法中使用的一個(gè)初始網(wǎng)格；圖5b-5f表示根據(jù)該再劃分網(wǎng)格方法，逐漸地再劃分網(wǎng)格的圖5a所示的該網(wǎng)格；圖6表示根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例再劃分的圖4所示的該網(wǎng)格；圖7a為利用通常的建模方法所產(chǎn)生的一塊平板的一個(gè)網(wǎng)格的圖；圖7b為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，為一塊平板產(chǎn)生的一個(gè)相應(yīng)網(wǎng)格的圖；圖8表示根據(jù)該優(yōu)選實(shí)施例的一塊平板的表面匹配方式；圖9為與圖8相似的圖，它在橫截面中表示根據(jù)該優(yōu)選實(shí)施例的另一個(gè)T-字形形狀的物體的邊緣、匹配的表面和不匹配的表面；圖10為一個(gè)橫截面圖，它表示根據(jù)該優(yōu)選實(shí)施例的又一個(gè)T-字形形狀的物體的邊緣，匹配表面，匹配的帶錐度表面，不匹配的表面和不匹配的邊緣；圖11為表示注射點(diǎn)的一個(gè)簡(jiǎn)單物體的圖；圖12為根據(jù)該優(yōu)選實(shí)施例，包括帶有一個(gè)使用者選擇的注射點(diǎn)的相交平面的一個(gè)物體的圖；圖13為圖12所示物體的一個(gè)放大圖，它表示根據(jù)該優(yōu)選實(shí)施例，為使流動(dòng)正確地從該選擇的點(diǎn)流出所需要的注射點(diǎn)；圖14為一塊平板的橫截面，根據(jù)該優(yōu)選實(shí)施例，一個(gè)流動(dòng)的前端(flowfront)從該平板的左端向前流動(dòng)，并在該平板的頂面上，超前一點(diǎn)點(diǎn)；圖15以橫截面圖表示在一塊有肋的平板中，流動(dòng)的同步根據(jù)該優(yōu)選實(shí)施例，該流動(dòng)是分開(kāi)的，并且還充滿(mǎn)一個(gè)垂直的肋；圖16以橫截面圖表示相同的壓力在節(jié)點(diǎn)上的配置，以使在根據(jù)該優(yōu)選實(shí)施例的一個(gè)肋上，流動(dòng)的前端同步；和圖17為根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例生成的與圖3相似的圖。
根據(jù)本發(fā)明，在一個(gè)三維物體內(nèi)仿真流體流動(dòng)的方法包括三個(gè)主要步驟1)幾何形狀的準(zhǔn)備；2)選擇注射點(diǎn)；和3)分析。
然而，在進(jìn)行這些步驟之前，要準(zhǔn)備好仿真的輸入。一般，用于生成有限元網(wǎng)格的網(wǎng)格發(fā)生器是基礎(chǔ)CAD系統(tǒng)的一種附加物，但比較昂貴。因此，許多CAD配置沒(méi)有有限元分析(FEA)網(wǎng)格生成能力。為了便于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，設(shè)計(jì)了避免使用一個(gè)網(wǎng)格發(fā)生器的方法。這是通過(guò)使用立體金屬版印刷術(shù)(Stereolithography)網(wǎng)格來(lái)達(dá)到的。在工業(yè)中廣泛應(yīng)用的設(shè)計(jì)原型制造工藝，立體金屬版印刷術(shù)，可用來(lái)生產(chǎn)供裝配或評(píng)估用的原型零件。這種立體金屬版印刷術(shù)需要一臺(tái)立體金屬版印刷裝置，并且以一個(gè)稱(chēng)為“SLA”文件的計(jì)算機(jī)文件作為輸入。輸出SLA文件的能力，在CAD系統(tǒng)中是普遍都具備的。但是，它產(chǎn)生的三角網(wǎng)的形式，用于FEA不夠好。該SLA文件的特點(diǎn)是，它包括幾個(gè)非常長(zhǎng)而窄，高度與寬度的比值很大的三角形，如圖4所示。
根據(jù)本發(fā)明的方法包括一個(gè)再劃分網(wǎng)格算法(或再劃分網(wǎng)格器)，該算法利用從一個(gè)立體金屬版印刷術(shù)SLA文件(或類(lèi)似的文件)得出的三角形作為輸入，并進(jìn)行再劃分，以生成可用于分析的一個(gè)網(wǎng)格。
輸入一個(gè)立體金屬版印刷術(shù)網(wǎng)格，及將其細(xì)劃為供分析的單元，包括幾個(gè)步驟。這些步驟是·輸入網(wǎng)格；·檢查網(wǎng)格；·將網(wǎng)格分類(lèi)成多個(gè)表面；和·再劃分網(wǎng)格。
下面來(lái)說(shuō)明這些步驟中的每一個(gè)步驟。
輸入網(wǎng)格在優(yōu)選實(shí)施例中，該輸入網(wǎng)格是用于立體金屬版印刷術(shù)的形式的網(wǎng)格。然而，另一種方案是，該輸入可以是IGES表面(然后，該IGES表面再在內(nèi)部被劃分)，即四邊形的一種表面網(wǎng)格；或者是四邊形與三角形，四面體或六面體網(wǎng)格的混合。
檢查網(wǎng)格該輸入網(wǎng)格要經(jīng)過(guò)檢查，以保證該輸入網(wǎng)格是封閉的和可以定向的。該網(wǎng)格要始終如一地定向，使得與每一個(gè)單元垂直的一個(gè)單元，從該網(wǎng)格的內(nèi)部體積指向外面，形成代表要建模的該物體或零件的一個(gè)實(shí)心區(qū)域(solidregion)。計(jì)算這個(gè)區(qū)域的體積和該網(wǎng)格的表面積，并存儲(chǔ)起來(lái)。還要確定該輸入網(wǎng)格所形成的部分?jǐn)?shù)目。
將網(wǎng)格分類(lèi)成多個(gè)表面記下或計(jì)算，并存儲(chǔ)在該網(wǎng)格中的每一個(gè)單元的下列性質(zhì)·面積；·該單元質(zhì)量中心處的法線(xiàn)；該單元的邊緣長(zhǎng)度；·該單元頂點(diǎn)處的內(nèi)角；·相鄰的單元(與所考慮的單元的每一側(cè)連接的單元)；和·該相鄰單元之間的彎折角度(相鄰單元法線(xiàn)之間的角度)。
然后，記下、計(jì)算和存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)的性質(zhì)。這些性質(zhì)是·最小的曲率大小(通過(guò)觀察與一個(gè)節(jié)點(diǎn)連接的多個(gè)單元，和記下每個(gè)相鄰單元對(duì)之間的夾角來(lái)計(jì)算，該最小曲率的大小為相連接的這些單元對(duì)之間的夾角的最小角度值)；·連接單元(與該節(jié)點(diǎn)連接的一組單元)；和·與該節(jié)點(diǎn)連接的邊緣數(shù)目。
然后，利用彎折角度的值，將單元分組成表面，計(jì)算表面邊緣。再將這樣形成的表面分類(lèi)成·平面；和·曲率小的表面。
然后再進(jìn)行分類(lèi)，產(chǎn)生曲率大的表面和邊緣。記下或計(jì)算，并存儲(chǔ)多個(gè)邊緣的下列性質(zhì)·長(zhǎng)度；·彎折角度；·彎折方向(向內(nèi)或向外)；和·相鄰的單元。
然后，形成表面環(huán)路。這些環(huán)路定義為表面的定向邊緣。應(yīng)當(dāng)注意，表面上有一個(gè)孔的表面具有二個(gè)相應(yīng)的環(huán)路-一個(gè)是外邊緣的環(huán)路，另一個(gè)是描述內(nèi)孔的環(huán)路。然后再記下或計(jì)算，并存儲(chǔ)環(huán)路的下列性質(zhì)·長(zhǎng)度；和·與環(huán)路連接的邊緣。
記下或計(jì)算，并存儲(chǔ)下列表面性質(zhì)·周長(zhǎng)；·面積；·表面上的節(jié)點(diǎn)；·表面的各個(gè)單元；·邊緣；和·曲率的最小值。
再劃分網(wǎng)格當(dāng)上述多個(gè)表面分類(lèi)好后，利用一個(gè)平分算法，細(xì)分與每一個(gè)表面相關(guān)聯(lián)的網(wǎng)格。該平分算法平分一個(gè)三角形的最長(zhǎng)邊，并形成額外的單元，如圖5a～5f所示。圖5a表示初始的網(wǎng)格。通過(guò)在最長(zhǎng)的一個(gè)單元邊的中點(diǎn)，形成一個(gè)節(jié)點(diǎn)，并將平分線(xiàn)延長(zhǎng)至網(wǎng)格頂點(diǎn)，以形成額外的三角形，這樣來(lái)細(xì)分該網(wǎng)格。在圖5b至圖5f中，最長(zhǎng)邊的中點(diǎn)(以O(shè)表示)和從這個(gè)點(diǎn)延伸出去的虛線(xiàn)，形成新的單元。再劃分網(wǎng)格繼續(xù)下去，直至上述各個(gè)單元滿(mǎn)足一個(gè)尺寸判據(jù)為止。
當(dāng)應(yīng)用在圖4所示的網(wǎng)格上時(shí)，該再劃分網(wǎng)格算法的結(jié)果表示在圖6中。在這種情況下，理想的三角形為等邊三角形。從圖6中可以看出，圖6中的三角形是更加一致和接近這種理想的三角形的。
這樣，該方法將接受上述的立體金屬版印刷術(shù)文件(通常，該文件生成時(shí)帶有“.stl”的擴(kuò)展文件名)，和其他相似的文件(例如，“由“Pro-Engineer”產(chǎn)生的帶有“.slp”擴(kuò)展文件名的“提出(render)”文件)作為輸入。
實(shí)際上，任何一種描述覆蓋該實(shí)心區(qū)域的外表面的一個(gè)網(wǎng)格(例如，晶格或四邊形的網(wǎng)格)的文件格式，都可以用作本發(fā)明的輸入。上述再劃分網(wǎng)格器經(jīng)常用來(lái)改善該網(wǎng)格的質(zhì)量，并為后來(lái)的處理產(chǎn)生三角形的網(wǎng)格。
然后，該第一步驟是幾何形狀的準(zhǔn)備。在這個(gè)步驟中，三維CAD固體模型的幾何形狀用通常的方法處理，以形成一個(gè)覆蓋該固體物體外表面的一個(gè)表面網(wǎng)格，而不是如通常的仿真方法所要求的一個(gè)中間平面網(wǎng)格。這個(gè)差別表示在圖7a和7b中。圖7a表示通常的仿真方法所要求的一個(gè)簡(jiǎn)單平板的中間平面網(wǎng)格，而圖7b表示根據(jù)本發(fā)明所采用的、用于該同一個(gè)物體的網(wǎng)格。另外，必需使在有材料流動(dòng)的該表面的兩個(gè)側(cè)面上的流動(dòng)的前端同步。如果材料是注射在該平板的中心，則在通常情況下，該材料可以毫無(wú)困難地流至該零件或物體的邊界上，并停止下來(lái)。對(duì)于在該固體模型上的該表面網(wǎng)格(圖7b)，該材料將流至該平板的外邊緣上，橫越過(guò)該邊緣，然后，在該頂面下面流動(dòng)。顯然，這不是在一個(gè)平板上流動(dòng)的物理現(xiàn)象的表征；因此，根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)使用該表面網(wǎng)格時(shí)，對(duì)流動(dòng)應(yīng)有一些約束。這些約束是，注射點(diǎn)必需與流動(dòng)從那里流出的所有表面連接；并且，必需使沿著該表面網(wǎng)格的頂部和底部網(wǎng)格的流動(dòng)的前端同步。最好，這種連接從流動(dòng)分析一開(kāi)始就建立起來(lái)，但是，如果這種連接是在分析開(kāi)始后接著就開(kāi)始的，則仍可以進(jìn)行成功(那怕精度稍低)的流動(dòng)分析。為了完成這些任務(wù)，必需將該表面網(wǎng)格分類(lèi)為多個(gè)表面，然后再將這些表面分類(lèi)，以便于注射節(jié)點(diǎn)的選擇和上述流動(dòng)前端的同步。因此，根據(jù)本發(fā)明，要將該表面網(wǎng)格分組成單獨(dú)的表面，然后再進(jìn)行分類(lèi)。表面的種類(lèi)為·匹配的表面；
·不匹配的表面；和·邊緣匹配表面定義為那些與另一個(gè)表面有一定關(guān)系，可以明顯地決定這二表面之間的厚度概念。圖8表示了這種概念。表面abcd和efgh之間，明顯地有一個(gè)厚度t。表面abfe，bcgf、cdhg和daeh為邊緣表面和不匹配的表面。
圖9進(jìn)一步說(shuō)明這些概念。圖9表示通過(guò)一個(gè)邊角被修圓的肋條的一個(gè)橫截面。這里，ab，cd和gh在邊緣表面上。直線(xiàn)aj和ed與bc匹配；fg和hi是匹配的；而曲線(xiàn)部分ij和ef是不匹配的。應(yīng)該注意，用上述方法不能明顯地決定不匹配表面之間的厚度。作為最后一個(gè)例子，圖10表示一個(gè)有錐度的肋的橫截面。這里，ab，cd和gh與圖9中的邊緣一樣。直線(xiàn)ai和ed與直線(xiàn)bc匹配；而曲線(xiàn)ef和ij，與圖9中一樣，是不匹配的。然而，盡管有錐度，fg和hi仍認(rèn)為是匹配的。顯然，如果該錐度太大，則有可能形成該有錐度的肋的表面不匹配。
當(dāng)表面已經(jīng)分類(lèi)，則可給匹配表面上的各個(gè)單元賦予一個(gè)與該表面之間的距離相等的厚度。邊緣表面上各個(gè)單元的厚度，給定為與上述該邊緣表面連接的匹配表面的厚度。最后，不匹配表面上的各個(gè)單元的厚度，給定為在匹配表面上周?chē)鷨卧钠骄穸取?br> 根據(jù)本發(fā)明，應(yīng)分析該物體每一個(gè)側(cè)面上的網(wǎng)格。關(guān)鍵的一點(diǎn)是要在該匹配表面的每一個(gè)側(cè)面上，得到一個(gè)相似的流動(dòng)前端。因?yàn)榱鲃?dòng)的進(jìn)入點(diǎn)即為注射節(jié)點(diǎn)，并且是由使用者選擇的，因此，該方法保證，不論使用者選擇將塑料注射在什么地方，所有該注射點(diǎn)附近的匹配表面，均與該注射節(jié)點(diǎn)連接?！斑B接”表示，所有其他連接節(jié)點(diǎn)上的熔融塑料的壓力和溫度，均與該注射節(jié)點(diǎn)上的熔融塑料的壓力和溫度相同。
圖11表示一個(gè)矩形平板的橫截面。點(diǎn)A為使用者選擇注射塑料的地方，點(diǎn)AA為在該表面的另一側(cè)上的相應(yīng)的點(diǎn)。根據(jù)本發(fā)明，利用從上述的表面分類(lèi)得出的信息，可以自動(dòng)地確定該AA點(diǎn)。在這一點(diǎn)注射塑料，可以保證在頂面和底面上的流動(dòng)是匹配的。同樣，B點(diǎn)為使用者選擇的點(diǎn)，而B(niǎo)B點(diǎn)為根據(jù)本發(fā)明的方法決定的，可保證沿著該矩形平板的頂面和底面的流動(dòng)是匹配的相應(yīng)的點(diǎn)。
注射節(jié)點(diǎn)的選擇相當(dāng)復(fù)雜。這點(diǎn)可用圖12說(shuō)明，圖中表示了由相交平面組成的一個(gè)物體。該平面相交點(diǎn)附近的小箭頭，表示使用者選擇的注射點(diǎn)。圖13為注射區(qū)域的放大視圖，它表示為了使該流動(dòng)準(zhǔn)確地從上述選擇的點(diǎn)流出所需要的實(shí)際的注射點(diǎn)。在這種情況下，需要八個(gè)注射點(diǎn)；其中一個(gè)注射點(diǎn)是使用者供給的，而其它七個(gè)注射點(diǎn)要由本發(fā)明確定。
本方法確認(rèn)，根據(jù)匹配的概念，哪些點(diǎn)需要與該選擇的注射點(diǎn)連接。對(duì)于使用者指定的一個(gè)給定的注射點(diǎn)，可以形成由與該注射點(diǎn)連接的所有表面匹配的表面組成的一組表面。然后，進(jìn)行下列步驟1.對(duì)于這一組表面中的每一個(gè)表面，記下與該選擇的注射點(diǎn)最接近的點(diǎn)。這些最接近的點(diǎn)，形成一組潛在地將與該使用者所選擇的注射點(diǎn)連接的點(diǎn)。
2.檢查該組潛在的注射點(diǎn)中的每一個(gè)點(diǎn)，看它是否已是使用者指定的一個(gè)注射點(diǎn)。如果它已經(jīng)是這樣的點(diǎn)，則從該組潛在的注射點(diǎn)中，將該點(diǎn)刪去。
3.對(duì)于剩下的每一個(gè)潛在的注射點(diǎn)，形成由與該潛在的注射點(diǎn)連接的所有表面相匹配的所有表面組成的一組表面。
重復(fù)這些步驟，直至該組潛在的注射點(diǎn)不變化為止。該組潛在的注射點(diǎn)，則形成將與使用者所指定的注射點(diǎn)連接的一組點(diǎn)。
這個(gè)過(guò)程通過(guò)一個(gè)由二個(gè)相交平面組成的簡(jiǎn)單的幾何形狀很易理解。在該幾何形狀中，使用者指定在上述平面交點(diǎn)處注射。當(dāng)與該指定的注射點(diǎn)(或多個(gè)注射點(diǎn))連接的表面，不與任何其他表面匹配時(shí)，則不必將其他點(diǎn)與該注射點(diǎn)連接。相反，允許流體流動(dòng)，直至該流動(dòng)達(dá)到和與相對(duì)的表面相匹配的那些表面相連接的點(diǎn)為止。然后，利用與上述的將一些潛在的點(diǎn)與該使用者指定的注射點(diǎn)連接的方法相似的方法，指定在該相對(duì)表面上的各點(diǎn)之間的連接，使在該相對(duì)表面上的流動(dòng)前端同步。
分析是使用一種Hele-Shaw解算器進(jìn)行的。因?yàn)樯鲜霰砻婢W(wǎng)格中的每一個(gè)單元的厚度等于間隙厚度，并且該網(wǎng)格的體積近似為該物體體積的二倍；因此，注射流率近似為該物體體積的二倍。確定流動(dòng)前端前進(jìn)的時(shí)間的步驟，是由與每一個(gè)節(jié)點(diǎn)連接的控制體積幾何上的可連接性來(lái)決定的。
在分析過(guò)程中，上述Hele-Shaw解算器可使在匹配表面上的流動(dòng)同步。圖14表示一個(gè)平板的橫截面，圖中假設(shè)，流動(dòng)前端是從左端向前進(jìn)的，并且，在該平板的頂面超前一點(diǎn)點(diǎn)。根據(jù)定義，每一個(gè)節(jié)點(diǎn)可以是空的，部分充滿(mǎn)的或充滿(mǎn)的。應(yīng)該在每一時(shí)間步時(shí)檢查屬于一個(gè)單元的所有節(jié)點(diǎn)是否都是充滿(mǎn)的。當(dāng)出現(xiàn)上述情況時(shí)，該單元就定義為當(dāng)前最后一個(gè)充滿(mǎn)的單元；并從該單元的質(zhì)量中心作一條線(xiàn)至其匹配的單元上(該匹配單元可從上述的表面分類(lèi)中知道)，形成檢查點(diǎn)。圖14中表示了這樣的“檢查線(xiàn)”。如圖14所示，與該檢查點(diǎn)最接近的節(jié)點(diǎn)，被賦予與上述最后的充滿(mǎn)節(jié)點(diǎn)相同的壓力。對(duì)所有的匹配表面，進(jìn)行流動(dòng)同步；并且在每一時(shí)間步時(shí)檢查接近上述流動(dòng)前端的所有單元(在該平板的頂面和底面上的流動(dòng)前端)。
在不匹配表面上，不進(jìn)行流動(dòng)同步。
圖15表示說(shuō)明流動(dòng)同步的作用的一個(gè)例子，圖中表示了一個(gè)有肋平板的橫截面。該流動(dòng)實(shí)際上將分開(kāi)，并在繼續(xù)向右端流動(dòng)時(shí)充滿(mǎn)垂直的肋條。由于使用該表面網(wǎng)格，因此必需進(jìn)行流動(dòng)的同步，否則，該流動(dòng)將繼續(xù)向上，通過(guò)節(jié)點(diǎn)F，至該肋的頂部，然后再下降至節(jié)點(diǎn)E和C。這種同步可利用匹配方法進(jìn)行。由于包括節(jié)點(diǎn)D和F的單元，與包括節(jié)點(diǎn)C和E的單元將被匹配(因?yàn)樵摱€(gè)單元與匹配表面關(guān)聯(lián))，因此，可在這些節(jié)點(diǎn)上賦予相同的壓力，這樣來(lái)使流動(dòng)的前端同步。圖16表示了這種情況。圖中，從該包括節(jié)點(diǎn)D和F的單元的質(zhì)量中心，作一條直線(xiàn)至其匹配單元(即包括節(jié)點(diǎn)C和E的單元)上，形成檢查點(diǎn)。因?yàn)樽罱咏摍z查點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)是C，因此，在后來(lái)的所有時(shí)間內(nèi)，賦予節(jié)點(diǎn)C與節(jié)點(diǎn)D相同的壓力。現(xiàn)在，流動(dòng)從節(jié)點(diǎn)C出發(fā)，如圖所示；并且，該流動(dòng)如所要求的那樣，沿著該肋的二個(gè)側(cè)面向上。當(dāng)建立同步的連接時(shí)，只對(duì)僅與空節(jié)點(diǎn)連接的那些空節(jié)點(diǎn)進(jìn)行連接。
圖17表示根據(jù)本發(fā)明進(jìn)行的分析的一個(gè)采樣結(jié)果。這圖與圖3相適應(yīng)；圖3表示對(duì)圖1所示的同一個(gè)固體模型，進(jìn)行通常的、供比較用的分析的結(jié)果。因?yàn)楸景l(fā)明使用了一個(gè)表面網(wǎng)格，而不是一是中間平面網(wǎng)格，因此結(jié)果顯示在固體模型(圖17)上，而不是如在通常分析(圖3)中那樣，顯示在該中間平面上。除了操作者感到更加自然以外，該顯示肉眼看起來(lái)更有意義。
所以，根據(jù)本發(fā)明計(jì)算的基本量包括·任何時(shí)間，熔融流動(dòng)前端的位置(稱(chēng)為“充填輪廓”)；·在充填或封裝階段，任何時(shí)間，在上述注射節(jié)點(diǎn)上的壓力和在整個(gè)塑料中的壓力分布(稱(chēng)為“壓力分布”)；和·在充填或封裝階段，任何時(shí)間，在該零件內(nèi)部的任何點(diǎn)上，熔融塑料的溫度(稱(chēng)為“溫度分布”)。
這些量可以直接顯示，或經(jīng)過(guò)處理，以便給程序的使用者提供一些推導(dǎo)得到的信息(例如剪切速率、剪切應(yīng)力、速度、粘度這些量的分布，流動(dòng)的方向和增強(qiáng)材料的定向)。在這些推導(dǎo)信息和計(jì)算出的基本量數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，可以評(píng)估零件幾何形狀、注射點(diǎn)(澆口)的位置、注塑成型機(jī)所使用的加工條件，或模制材料這些因素的變化，以改善零件的質(zhì)量或工藝性的效果。一般，這是一個(gè)進(jìn)行分析的迭代過(guò)程。要考慮迭代的結(jié)果，并作一些改變來(lái)改善其結(jié)果。然后，再進(jìn)行另一種分析，以保證這些改變的確能改善所得到的結(jié)果。經(jīng)常需要改變零件的幾何形狀。這種改變可在CAD系統(tǒng)中進(jìn)行，修改的模型還要進(jìn)行分析。在這方面，本發(fā)明是有幫助的，它不需要設(shè)計(jì)者每次在作改變時(shí)，都重新產(chǎn)生一個(gè)新的分析模型。
這樣，可以提高評(píng)估零件形狀的速度。
本領(lǐng)域技術(shù)人員很容易在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)作各種改變。例如，可用另外的方法進(jìn)行連接，比如，當(dāng)使用者選擇多個(gè)注射點(diǎn)時(shí)，可在連接的各個(gè)節(jié)點(diǎn)上賦予相同的流率。因此，可以理解，本發(fā)明不是僅局限在以上用例子說(shuō)明的具體的實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種對(duì)在一個(gè)具有第一和第二個(gè)基本上相對(duì)的表面的三維物體內(nèi)，進(jìn)行流體流動(dòng)仿真的方法，該方法包括使所述第一個(gè)表面的每一個(gè)單元與所述第二個(gè)表面上的與上述第一個(gè)表面的每一單元之間形成一個(gè)合理厚度的單元匹配；其中，所述第一個(gè)表面的匹配單元構(gòu)成第一個(gè)匹配單元組，而所述第二個(gè)表面的匹配單元構(gòu)成第二個(gè)匹配單元組；指定一個(gè)流體注射點(diǎn)；利用每一個(gè)所述的匹配單元組進(jìn)行一個(gè)流動(dòng)的分析，使所述的注射點(diǎn)與所述第一個(gè)和第二個(gè)表面上的流動(dòng)可從那里流出的所有位置連接，以使所得出的沿著所述的第一個(gè)和第二個(gè)表面的流動(dòng)前端被同步。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征為，所述的注射點(diǎn)首先基本上從所述流動(dòng)分析一開(kāi)始，即與所有所述的位置連接。
3.如權(quán)利要求1或2中任何一條所述的方法，其特征為，在這樣的第一次連接以后接著進(jìn)行的所述流動(dòng)分析中，基本上在所有時(shí)間內(nèi)，所述注射點(diǎn)保持與所有所述位置連接。
4.如上述權(quán)利要求中任何一條所述的方法，其特征為，所述注射點(diǎn)是多個(gè)注射點(diǎn)中的一個(gè)注射點(diǎn)。
5.如上述權(quán)利要求中任何一條所述的方法，其特征為，要定期檢查所述流動(dòng)前端的所述同步。
6.如權(quán)利要求5中所述的方法，其特征為，所述檢查是在每一時(shí)同步時(shí)進(jìn)行的。
7.如上述權(quán)利要求中任何一條所述的方法，其特征為，如果發(fā)現(xiàn)所述流動(dòng)前端不同步，或不再同步，則要使所述流動(dòng)前端同步。
8.如上述權(quán)利要求中任何一條所述的方法，其特征為，所述第一個(gè)和第二個(gè)基本上相對(duì)的表面是多對(duì)基本上相對(duì)的表面中的一對(duì)表面。
9.如上述權(quán)利要求中任何一條所述的方法，其特征為，所述第一和第二個(gè)表面的任何不匹配的單元，即不能匹配的單元，所賦予的厚度在相鄰的匹配單元存在的情況下，是這些相鄰的匹配單元的平均厚度；或者，在這種相鄰的匹配單元不存在，而所述的相鄰的不匹配單元已經(jīng)被賦予厚度的情況下，所述的第一和第二個(gè)表面的任何不匹配單元的所賦予的厚度為該相鄰的不匹配單元的平均厚度。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征為，一個(gè)邊緣表面，即在所述第一和第二個(gè)表面之間與所述第一或第二個(gè)表面中的任何一個(gè)表面相鄰的表面，其每一個(gè)單元被賦予一個(gè)厚度，該厚度與所述第一或第二個(gè)表面中與所述邊緣表面的所述單元相鄰的單元的厚度成正比。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征為，一個(gè)邊緣表面的每一個(gè)所述單元所賦予的厚度為所述第一或第二個(gè)表面中的與所述邊緣表面的所述單元相鄰的單元的所述厚度的0.5～1.5倍。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征為，一個(gè)邊緣表面的每一個(gè)所述的單元所賦予的厚度為所述第一或第二個(gè)表面中與所述邊緣表面的所述單元相鄰的單元的所述厚度的0.7～0.9倍。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征為，一個(gè)邊緣表面的每一個(gè)所述單元的所賦予的厚度大約為所述第一或第二個(gè)表面中與所述邊緣表面的所述單元相鄰的單元的所述厚度的0.75倍。
14.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征為，一個(gè)邊緣表面的、不與所述第一或第二個(gè)表面相鄰的每一個(gè)單元被賦予一個(gè)厚度；該厚度為所述邊緣表面的、已經(jīng)賦予了厚度的各個(gè)相鄰單元的厚度的平均值。
15.如前述權(quán)利要求中任何一條所述的方法，其特征為，流動(dòng)在一個(gè)直接與該物體所希望的流率成正比的速度下進(jìn)行仿真。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征為，所述速度與所述物體的計(jì)算區(qū)域內(nèi)的體積和所述物體的真實(shí)體積之比成正比。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征為，所述速度基本上等于所述計(jì)算區(qū)域內(nèi)的體積與所述真實(shí)體積之比。
18.如上述權(quán)利要求中任何一條所述的方法，其特征為，當(dāng)實(shí)現(xiàn)所述方法時(shí)，所述第一和第二個(gè)表面的第一和第二表達(dá)方式分別包括第一和第二個(gè)網(wǎng)格或晶格，其中，所述單元為所述第一和第二個(gè)網(wǎng)格或晶格的空隙。
19.如上述權(quán)利要求中任何一條所述的方法，其特征為，所述單元為三角形的。
20.如權(quán)利要求1-18中任何一條所述的方法，其特征為，所述單元為四邊形的。
21.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征為，所述單元基本上是等邊的。
22.如權(quán)利要求18所述的方法，其特征為，所述方法包括產(chǎn)生所述的第一和第二表達(dá)方式。
23.如權(quán)利要求18或22中任何一條所述的方法，其特征為，所述方法包括產(chǎn)生所述第一和第二個(gè)表面的改進(jìn)的表達(dá)方式，因而，所述單元為所述改進(jìn)的表達(dá)方式的單元，而所述方法是利用所述改進(jìn)的表達(dá)方式實(shí)現(xiàn)的。
24.如權(quán)利要求18所述的方法，其特征為，所述第一和第二表達(dá)方式為所述物體的立體金屬版印刷術(shù)的一個(gè)或多個(gè)表達(dá)方式，或是其中的一部分。
25.如上述權(quán)利要求中任何一條所述的方法，其特征為，所述方法由一臺(tái)計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)，該計(jì)算機(jī)運(yùn)行一個(gè)將用以仿真流體流動(dòng)的所述方法進(jìn)行編碼的計(jì)算機(jī)程序。
26.如上述權(quán)利要求中任何一條所述的方法，其特征為，所述方法包括非等溫溫度場(chǎng)和/或非牛頓流體的修正。
27.一種在具有第一和第二個(gè)基本上相對(duì)的表面的一個(gè)三維物體內(nèi)，進(jìn)行流體流動(dòng)仿真的方法，該方法包括分別提供或產(chǎn)生所述第一和第二個(gè)表面的第一和第二表達(dá)方式；分別從所述第一和第二表達(dá)方式中產(chǎn)生第一和第二改進(jìn)的表達(dá)方式；將所述第一個(gè)表面的所述第一改進(jìn)的表達(dá)方式中的每一個(gè)單元與所述第二個(gè)表面的所述第二改進(jìn)的表達(dá)方式中與上述第一個(gè)表面的第一改進(jìn)的表達(dá)方式中的每一個(gè)單元之間形成一個(gè)合理厚度的一個(gè)單元匹配；其中，所述第一改進(jìn)的表達(dá)方式中的匹配單元構(gòu)成第一個(gè)匹配單元組，而所述第二改進(jìn)表達(dá)方式中的匹配單元構(gòu)成第二個(gè)匹配單元組；指定一個(gè)流體注射點(diǎn)；利用所述每一個(gè)匹配單元組進(jìn)行一個(gè)流動(dòng)分析，使所述注射點(diǎn)與所述第一和第二改進(jìn)的表達(dá)方式中所有流動(dòng)可從那里流出的位置連接，從而使所產(chǎn)生的沿著所述第一和第二改進(jìn)的表達(dá)方式的流動(dòng)前端同步。
28.如權(quán)利要求27所述的方法，其特征為，所述第一和第二表達(dá)方式是所述物體的立體金屬版印刷術(shù)的一種或多種表達(dá)方式，或是其中一個(gè)部分。
29.如權(quán)利要求27或28中任何一條所述的方法，其特征為，所述第一和第二改進(jìn)的表達(dá)方式包括許多小的等邊三角形單元。
30.一種在具有第一個(gè)和第二個(gè)基本上相對(duì)的表面的一個(gè)三維物體中，對(duì)流體流動(dòng)進(jìn)行仿真的方法，該方法包括使所述第一個(gè)表面的每一個(gè)單元與所述第二個(gè)表面中與上述第一個(gè)表面的每一單元之間形成一個(gè)合理厚度的一個(gè)單元匹配；其中，所述第一個(gè)表面的匹配單元構(gòu)成第一個(gè)匹配單元組，而所述第二個(gè)表面的匹配單元構(gòu)成第二個(gè)匹配單元組；所述單元基本上是等邊三角形；指定一個(gè)流體注射點(diǎn)；利用每一個(gè)所述的匹配單元組進(jìn)行一個(gè)流動(dòng)分析，使所述注射點(diǎn)與所述第一和第二個(gè)表面上流動(dòng)可以從那里流出的所有位置連接，從而使所得出的沿著所述第一和第二個(gè)表面的流動(dòng)前端同步；其中，所述第一和第二表達(dá)方式為所述物體的立體金屬版印刷術(shù)的一種或多種表達(dá)方式，或是其中一個(gè)部分。
31.如權(quán)利要求30所述的方法，其特征為，所述注射點(diǎn)是多個(gè)注射點(diǎn)中的一個(gè)注射點(diǎn)。
32.一種計(jì)算機(jī)裝置，它帶有或運(yùn)行一將如上述權(quán)利要求中任何一條所述的仿真流體流動(dòng)的方法編碼的計(jì)算機(jī)程序。
33.一種計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)，該介質(zhì)帶有一個(gè)實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1-31中任何一條所述的用于仿真流體流動(dòng)的一種方法的計(jì)算機(jī)程序。
34.一種三維物體建模的方法，該方法包括指定所述物體的第一個(gè)和第二個(gè)基本上相對(duì)的表面；分別形成所述第一和第二個(gè)表面的第一和第二表達(dá)方式，其中，所述第一和第二表達(dá)方式中的每一種方式包括多個(gè)單元；使所述第一和第二個(gè)表面中彼此之間形成一個(gè)合理厚度的單元匹配成對(duì)。
35.如權(quán)利要求34所述的方法，其特征為，所述第一和第二表達(dá)方式分別包括第一和第二個(gè)網(wǎng)格或晶格，其中，所述單元為所述第一和第二個(gè)網(wǎng)格或晶格的空隙。
36.如權(quán)利要求34或35中任何一條所述的方法，其特征為，所述單元是三角形的。
37.如權(quán)利要求36所述的方法，其特征為，所述單元基本上為等邊的。
38.如權(quán)利要求34所述的方法，其特征為，所述單元為四邊形的。
39.如權(quán)利要求34-38中任何一條所述的方法，其特征為，每一對(duì)所述匹配單元的每一個(gè)單元，均分別賦予所述厚度。
40.如權(quán)利要求39所述的方法，其特征為，所述第一和第二個(gè)表面的不匹配單元均被賦予一定厚度，該厚度為所述第一和第二個(gè)表面的周?chē)钠ヅ鋯卧穸鹊钠骄怠?br> 41.如權(quán)利要求40所述的方法，其特征為，所述第一和第二個(gè)表面的任何不匹配的單元，即不能匹配的單元，均被賦予一定厚度，當(dāng)有相鄰的匹配單元存在時(shí)，該厚度為這種相鄰的匹配單元的平均厚度；或者，當(dāng)沒(méi)有相鄰的匹配單元，和所述的相鄰的不匹配單元已被賦予厚度時(shí)，該厚度為這種相鄰的不匹配單元的平均厚度。
42.如權(quán)利要求41所述的方法，其特征為，作為所述第一和第二個(gè)表面之間的并與所述第一或第二個(gè)表面中的任何一個(gè)相鄰的一個(gè)邊緣表面的每一個(gè)單元，都被賦予一定厚度，該厚度與所述第一或第二個(gè)表面中，與所述邊緣表面的所述單元相鄰的單元的厚度成正比。
43.如權(quán)利要求42所述的方法，其特征為，一個(gè)邊緣表面的每一個(gè)所述單元所賦予的厚度，為所述第一或第二個(gè)表面中與所述邊緣表面的所述單元相鄰的單元的所述厚度的0.5～1.5倍。
44.如權(quán)利要求43所述的方法，其特征為，一個(gè)邊緣平面的每一個(gè)所述單元所賦予的厚度為所述第一或第二個(gè)表面中與所述邊緣表面的所述單元相鄰的單元的所述厚度的0.7～0.9倍。
45.如權(quán)利要求44所述的方法，其特征為，一個(gè)邊緣表面的每一個(gè)所述單元所賦予的厚度為所述第一或第二個(gè)表面中與所述邊緣表面的所述單元相鄰的單元的所述厚度的0.75倍。
46.如權(quán)利要求42所述的方法，其特征為，一個(gè)邊緣表面的每一個(gè)不與所述的第一或第二個(gè)表面相鄰的單元均賦予一個(gè)厚度，該厚度為所述邊緣表面的已經(jīng)被賦予厚度的各個(gè)相鄰單元的厚度的平均值。
47.一種在具有第一個(gè)和第二個(gè)基本上相對(duì)的表面的一個(gè)三維物體內(nèi)，進(jìn)行流體流動(dòng)仿真的方法，該方法包括使所述第一個(gè)表面的每一個(gè)單元與所述第二個(gè)表面中和上述第一個(gè)表面的每一個(gè)單元之間有一個(gè)合理厚度的一個(gè)單元匹配；其中，所述第一個(gè)表面的匹配單元構(gòu)成第一個(gè)匹配單元組，而所述第二個(gè)表面的匹配單元構(gòu)成第二個(gè)匹配單元組；指定一個(gè)流體注射點(diǎn)；利用每一組所述的匹配單元進(jìn)行一個(gè)流動(dòng)分析；和使從所述流動(dòng)分析得出的沿著所述的第一和第二個(gè)表面的流動(dòng)前端同步。
48.如權(quán)利要求47所述的方法，其特征為，所述流動(dòng)的前端基本上是從所述流動(dòng)分析一開(kāi)始就被同步。
49.如權(quán)利要求47所述的方法，其特征為，所述流動(dòng)的前端是在所述流動(dòng)分析開(kāi)始以后第一次實(shí)現(xiàn)同步的。
50.如權(quán)利要求47～49中任何一條所述的方法，其特征為，所述注射點(diǎn)，在這樣第一次連接后接著進(jìn)行的所述流動(dòng)分析中，基本上在所有時(shí)間內(nèi)，都保持與所有所述的位置連接。
51.如權(quán)利要求47至50中任何一條所述的方法，其特征為，所述注射點(diǎn)是多個(gè)注射點(diǎn)中的一個(gè)注射點(diǎn)。
52.如權(quán)利要求47至51中任何一條所述的方法，其特征為，要定期檢查所述流動(dòng)前端的所述同步情況。
53.如權(quán)利要求52中所述的方法，其特征為，所述檢查是在每一時(shí)間步時(shí)進(jìn)行的。
54.如權(quán)利要求47～53中任何一條所述的方法，其特征為，如果發(fā)現(xiàn)所述流動(dòng)前端不同步，或不再同步，則要使所述流動(dòng)前端同步。
55.如權(quán)利要求47～54中任何一條所述的方法，其特征為，所述第一個(gè)和第二個(gè)基本上相對(duì)的表面是多個(gè)基本上相對(duì)的表面對(duì)中的一對(duì)表面。
56.如權(quán)利要求47～55中任何一條所述的方法，其特征為，所述第一和第二個(gè)表面中的任何不匹配單元，即不能匹配的單元，均賦予一定厚度，該厚度在相鄰的匹配單元存在的情況下，為這種相鄰的匹配單元厚度的平均值；或者，在不存在相鄰的匹配單元，而所述相鄰的不匹配單元已經(jīng)被賦予厚度的情況下，該所述第一和第二個(gè)表面的任何不匹配單元的厚度為這種相鄰的不匹配單元厚度的平均值。
57.如權(quán)利要求56所述的方法，其特征為，作為在所述第一和第二個(gè)表面之間，并且與所述第一或第二個(gè)表面中的任何一個(gè)表面相鄰近的一個(gè)邊緣表面的每一個(gè)單元，均賦予一個(gè)厚度；該厚度與所述第一或第二個(gè)表面中與所述邊緣表面的所述單元相鄰的單元的厚度成正比。
58.如權(quán)利要求57所述的方法，其特征為，一個(gè)邊緣表面的每一個(gè)所述單元所賦予的厚度為所述第一或第二個(gè)表面中與所述邊緣表面的所述單元相鄰的單元的所述厚度的0.5～1.5倍。
59.如權(quán)利要求58所述的方法，其特征為，一個(gè)邊緣表面的每一個(gè)所述的單元所賦予的厚度，為所述第一或第二個(gè)表面中與所述邊緣表面的所述單元相鄰的單元的所述厚度的0.7～0.9倍。
60.如權(quán)利要求59所述的方法，其特征為，一個(gè)邊緣表面的每一個(gè)所述單元所賦予的厚度，大約為所述第一或第二個(gè)表面中與所述邊緣表面的所述單元相鄰近的單元的所述厚度的0.75倍。
61.如權(quán)利要求60所述的方法，其特征為，一個(gè)邊緣表面中不與所述第一或第二個(gè)表面相鄰近的每一個(gè)單元均賦予一個(gè)厚度，該厚度為所述邊緣表面中已被賦予厚度的相鄰單元的平均厚度。
62.如權(quán)利要求47～61中任何一條所述的方法，其特征為，流動(dòng)是在直接與該物體的所希望的流率成正比的速度下進(jìn)行仿真的。
63.如權(quán)利要求62所述的方法，其特征為，所述速度與所述物體的計(jì)算區(qū)域內(nèi)的體積和所述物體的真正體積之比成正比。
64.如權(quán)利要求63所述的方法，其特征為，所述速度基本上等于所述的計(jì)算區(qū)域中的體積與所述真正體積之比。
65.如權(quán)利要求47～64中任何一條所述的方法，其特征為，當(dāng)實(shí)現(xiàn)所述方法，所述第一和第二個(gè)表面的第一和第二表達(dá)方式分別包括第一和第二個(gè)網(wǎng)格或晶格，其中，所述單元為所述第一和第二個(gè)網(wǎng)格或晶格的空隙。
66.如權(quán)利要求47至65中任何一條所述的方法，其特征為，所述單元為三角形的。
67.如權(quán)利要求47～65中任何一條所述的方法，其特征為，所述單元為四邊形的。
68.如權(quán)利要求66所述的方法，其特征為，所述單元基本上是等邊的。
69.如權(quán)利要求65所述的方法，其特征為，所述方法包括產(chǎn)生所述的第一和第二表達(dá)方式。
70.如權(quán)利要求65所述的方法，其特征為，所述方法包括產(chǎn)生所述第一和第二個(gè)表面的改進(jìn)的表達(dá)方式，從而，所述單元為所述改進(jìn)的表達(dá)方式的單元，而所述方法是用所述改進(jìn)的表達(dá)方式實(shí)現(xiàn)的。
71.如權(quán)利要求65所述的方法，其特征為，所述第一和第二表達(dá)方式為所述物體的立體金屬版印刷術(shù)的一種或多種表達(dá)方式，或是其中一個(gè)部分。
72.如權(quán)利要求47～71中任何一條所述的方法，其特征為，所述方法包括對(duì)非等溫的溫度場(chǎng)和/或非牛頓流體的修正。
73.如權(quán)利要求47～72中任何一條所述的方法，其特征為，所述方法由一臺(tái)計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)，該計(jì)算機(jī)運(yùn)行一個(gè)將所述用于仿真流體流動(dòng)的方法進(jìn)行編碼的計(jì)算機(jī)程序。
74.一種用有限元分析的方法，對(duì)三維物體建模的方法，該方法包括將所述物體的立體金屬版印刷術(shù)的一種表達(dá)方式改變?yōu)檫m合于有限元分析的一種表達(dá)方式。
75.如權(quán)利要求74所述的方法，其特征為，所述方法包括產(chǎn)生所述第一和第二個(gè)表面的改進(jìn)的表達(dá)方式，從而，所述單元即為所述改進(jìn)的表達(dá)方式的單元，而所述方法是利用所述改進(jìn)的表達(dá)方式實(shí)現(xiàn)的。
76.一種在具有第一和第二個(gè)基本上相對(duì)的表面的一個(gè)三維物體內(nèi)，進(jìn)行流體流動(dòng)仿真的方法，該方法包括使所述第一個(gè)表面的每一個(gè)單元與所述第二個(gè)表面中與上述第一個(gè)表面的每一單元之間有一個(gè)合理厚度的一個(gè)單元匹配；其中，所述第一個(gè)表面的匹配單元構(gòu)成第一個(gè)匹配單元組，而所述第二個(gè)表面的匹配單元構(gòu)成第二個(gè)匹配單元組；指定一個(gè)流體注射點(diǎn)；利用所述的第一個(gè)匹配單元組進(jìn)行一個(gè)流動(dòng)分析；調(diào)整所述流動(dòng)分析用于所述第二個(gè)匹配單元組；和使從所述流動(dòng)分析和調(diào)整的所述流動(dòng)分析得出的，沿著所述第一和第二個(gè)表面的流動(dòng)前端同步。
77.如權(quán)利要求76所述的方法，其特征為，所述方法實(shí)現(xiàn)時(shí)，所述第一和第二個(gè)表面的第一和第二表達(dá)方式分別包括第一和第二個(gè)網(wǎng)格或晶格，其中，所述單元為所述第一和第二個(gè)網(wǎng)格或晶格的空隙。
78.如權(quán)利要求76或77中任何一條所述的方法，其特征為，所述單元是三角形的。
79.如權(quán)利要求76或77中任何一條所述的方法，其特征為，所述單元是四邊形的。
80.如權(quán)利要求78所述的方法，其特征為，所述單元基本上是等邊的。
81.如權(quán)利要求76～80中任何一條所述的方法，其特征為，所述方法包括產(chǎn)生所述第一和第二表達(dá)方式。
82.如權(quán)利要求76～81中任何一條所述的方法，其特征為，所述方法包括產(chǎn)生所述第一和第二個(gè)表面的改進(jìn)的表達(dá)方式，從而，所述單元為所述改進(jìn)表達(dá)方式的單元，所述方法是用所述改進(jìn)的表達(dá)方式實(shí)現(xiàn)的。
83.如權(quán)利要求1，27或47中任何一條所述的方法，其特征為，所述同步包括壓力和溫度的匹配。
全文摘要
一種在具有第一個(gè)和第二個(gè)基本上相對(duì)的表面的一個(gè)三維物體內(nèi),進(jìn)行流體流動(dòng)仿真的方法,包括:使所述第一個(gè)表面的每一個(gè)單元與所述第二個(gè)表面中與上述第一個(gè)表面的每一單元之間有一個(gè)合理厚度的一個(gè)單元匹配;其中,所述第一個(gè)表面的多個(gè)匹配單元構(gòu)成第一個(gè)匹配單元組,而所述第二個(gè)表面的匹配單元構(gòu)成第二個(gè)匹配單元組。該方法還包括:指定一個(gè)流體注射點(diǎn);利用每一組所述的匹配單元進(jìn)行一個(gè)流動(dòng)分析,從而使所述注射點(diǎn)與所述第一和第二個(gè)表面上流動(dòng)可從那里流出的所有位置連接,以使得所得出的沿著所述第一和第二個(gè)表面的流動(dòng)的前端同步。
文檔編號(hào)B29C33/38GK1251186SQ98803482
公開(kāi)日2000年4月19日 申請(qǐng)日期1998年2月27日 優(yōu)先權(quán)日1997年3月20日
發(fā)明者余華剛, 羅蘭·托馬斯 申請(qǐng)人:莫爾德弗洛有限公司