多CAD軟件或掃描軟件通過掃描三維模型或CAD實體,可以輸出STL(Stereolithography)文件。這些STL文件通常用于在醫(yī)學(xué)或工程領(lǐng)域中快速成型得到物理實體,比如,在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域制造人造復(fù)位關(guān)節(jié)和修復(fù)物。
STL文件格式是用一系列有方向的三角形描繪物體的表面。它并不包含物體的其他信息,特別是拓?fù)?點、邊和面),這是有限元模型中施加荷載和邊界條件的關(guān)鍵。
ADINA8.6可以讀取STL文件并且根據(jù)文件中包含的表面網(wǎng)格創(chuàng)建一個拓?fù)鋵嶓w。利用表面上三角形面的法向信息,找到物體表面網(wǎng)格上的“脊”,接著可以創(chuàng)建點、邊和面,最后創(chuàng)建出拓?fù)潴w,這個體就是根據(jù)STL文件中表面網(wǎng)格的描繪得到的。
在這個體和它的邊界(邊和面)上可以像在幾何實體上一樣定義網(wǎng)格密度。體的表面網(wǎng)格會相應(yīng)地調(diào)整到定義的網(wǎng)格密度。這樣這個體就可以用三維的四面體單元來劃分并進(jìn)行有限元分析了。下面給出一個例子。

圖1 通過STL格式導(dǎo)入ADINA-AUI的發(fā)動機模型
圖中不同的顏色表示不同體上的面

圖2 調(diào)整后的表面網(wǎng)格
體上的網(wǎng)格大小一致,圓柱形小孔上的網(wǎng)格細(xì)化
可以導(dǎo)入STL文件,再加上已有的一些CAD接口,能夠分析CAD及其它軟件導(dǎo)入的幾何模型是ADINA的一個重要特色。
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