DE10032569A1 - Boundary surface analysis method for engine block, axle components of vehicle, involves eliminating nearest lattice points on object surface and linking remaining lattice points within and outside boundary of object - Google Patents
Boundary surface analysis method for engine block, axle components of vehicle, involves eliminating nearest lattice points on object surface and linking remaining lattice points within and outside boundary of objectInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Grenzflächenberechnung eines Körpers.The invention relates to a method for calculating the interface of a body.
Es ist bekannt, sogenannte geometrische "Verschneidungen" eines Bauteils mit einer Vielzahl von Hilfsebenen vorzunehmen. Nach der geometrischen "Verschneidung" erfolgt die Ermittlung von Konturlinien und die Verbindung der Konturlinien zu einer Hülle. Dieses Verfahren wird zur Ermittlung des Einbauraums des Bauteils verwendet, damit eine mögliche Kollision mit anderen (benachbarten) Bauteilen überprüft werden kann.It is known, so-called geometric "intersections" of a component with a Large number of auxiliary levels. After the geometric "intersection" is done the determination of contour lines and the connection of the contour lines to an envelope. This method is used to determine the installation space of the component a possible collision with other (neighboring) components can be checked.
Infolge der Berechnung der Hülle mit bekannten Methoden erhält die berechnete Hülle von Bauteilen mit konvexer Gestalt (z. B. Reifen) im Regelfall ebenfalls wieder konvexen Charakter. Eine derartige Berechnung einer Hülle eines einfach gestalteten Bauteils bereitet bei der üblichen Vorgehensweise keine nennenswerten Probleme.As a result of the calculation of the envelope using known methods, the calculated envelope is obtained components with a convex shape (e.g. tires) are also usually convex again Character. Such a calculation of a shell of a simply designed component does not cause any noteworthy problems with the usual procedure.
Bei Bauteilen mit zerklüfteter Oberfläche (z. B. Motorblock, Achsteile) führt die übliche Vorgehensweise häufig zu einer Hülle mit Löchern oder Lücken. Außerdem kann es sein, dass aus der Wahl der Hilfsebenen unterschiedliche Hüllenformen oder Hüllenvolumen resultieren.For components with a jagged surface (e.g. engine block, axle parts) the usual one Often proceed to a shell with holes or gaps. It can also be that from the choice of the auxiliary levels different envelope shapes or envelope volumes result.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine einfache und reproduzierbare Bestimmungsmethode für den Einbauraum eines Bauteils zu entwickeln.The object of the present invention is therefore a simple and reproducible To develop a determination method for the installation space of a component.
Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch ein Verfahren der eingangs genannten Art, das folgende Verfahrensschritte aufweist: Die Oberfläche des Körpers wird durch finite Elemente Fi, vorzugsweise Dreiecke, beschrieben. Der Raum, in dem der Körper angeordnet ist, wird in ein dreidimensionales Gitter eingeteilt. Bezüglich jedes finiten Elementes Fi werden Gitterpunkte bestimmt und eliminiert, deren Abstand von dem finiten Element Fi kleiner als ein vorgegebenes ist. Es werden die Gitterpunkte außerhalb und/oder innerhalb des Körpers bestimmt, denen mindestens ein Nachbarpunkt fehlt. Durch Verbindung oder Vernetzung dieser Gitterpunkte wird die äußere und/oder innere Grenzfläche bestimmt.This object is achieved according to the invention by a method of the type mentioned at the outset, which has the following method steps: The surface of the body is described by finite elements F i , preferably triangles. The space in which the body is arranged is divided into a three-dimensional grid. With respect to each finite element F i , lattice points are determined and eliminated whose distance from the finite element F i is smaller than a predetermined one. The lattice points outside and / or inside the body are determined which lack at least one neighboring point. The outer and / or inner boundary surface is determined by connecting or networking these grid points.
Komplexe, geometrische Strukturen können durch eine endliche, d. h. finite Anzahl von geometrischen Strukturen mit einfacher Gestalt dargestellt werden, deren Verformungen oder Verschiebung etc. leicht berechnet werden können. Dadurch wird ein analytisches Problem durch numerische Berechnung von Werten in finiten Elementen angenähert. Bei der Darstellung der Oberfläche des Körpers durch finite Elemente wird die Größe der Elemente entsprechend der Struktur der Oberfläche gewählt, d. h. in Bereichen mit sich auf kurzer Distanz stark ändernder Oberfläche werden viele kleine Elemente gewählt, und für großflächige, sich nicht stark verändernde Oberflächenbereiche werden wenige große Elemente gewählt. Für das oben beschriebene Verfahren eignet sich die Darstellung der Oberfläche durch finite Elemente besonders, da selbst zerklüftete Oberflächen akkurat dargestellt werden können. Durch Eliminieren von Gitterpunkten, die einen Abstand von einem finiten Element haben, der kleiner als ist, wird das den Körper durchsetzende Gitter im wesentlichen in zwei Bereiche unterteilt, wobei zwischen den Bereichen eine Schicht ohne Gitterpunkte entsteht. In dieser Schicht ohne Gitterpunkte befindet sich die durch finite Elemente beschriebene Oberfläche des Körpers. Die äußere Grenzschicht und damit eine Einhüllende des Körpers erhält man, indem man alle Punkte außerhalb des Körpers aufsucht, denen mindestens ein Gitternachbar fehlt. Eine innere Grenzschicht erhält man, indem man alle Punkte innerhalb des Körpers aufsucht, denen mindestens ein Gitternachbar fehlt. Es versteht sich, dass die die Grenzflächen bildenden Punkte wiederum durch finite Elemente beschrieben werden können. Als Gitter kommen sämtliche Gitterformen, wie z. B. Diamantstrukturen oder für Metalle entwickelte Gittermodelle in Frage. Bevorzugt werden die kubisch flächenzentrierten oder hexagonalen Gitter eingesetzt. Solche Gitter ermöglichen eine eindeutige und schnell auszuführende Oberflächenvernetzung. Ein anderer Vorteil besteht in der besonders günstigen Raumaufteilung und einem daraus resultierenden, sehr guten Verhältnis von Rechenzeit zu Auflösung des Verfahrens. Die durch die Vernetzung der Punkte erhaltene Fläche bestimmt den benötigten Einbauraum in einer größeren Einheit und kann daher für die Konstruktion der größeren Einheit verwendet werden. Complex, geometric structures can be defined by a finite, i.e. H. finite number of geometric structures with a simple shape are shown, their deformations or displacement, etc. can be easily calculated. This makes it an analytical Problem approximated by numerical calculation of values in finite elements. at The representation of the surface of the body by finite elements becomes the size of the Elements chosen according to the structure of the surface, d. H. in areas with yourself Many small elements are selected at a short distance from a strongly changing surface, and for large-area, not strongly changing surface areas there are few large elements chosen. The is suitable for the method described above Representation of the surface by finite elements especially, since even jagged Surfaces can be represented accurately. By eliminating grid points, who are at a distance from a finite element that is smaller than will become the Body-penetrating grids essentially divided into two areas, with between A layer without grid points is created in the areas. In this shift without Lattice points is the surface of the surface described by finite elements Body. The outer boundary layer and thus an envelope of the body is obtained by visiting all points outside the body that have at least one Grid neighbor missing. An inner boundary layer is obtained by passing all the points seeks out within the body who are missing at least one grid neighbor. It understands that the points forming the interfaces are in turn finite elements can be described. As a grid come all grid shapes, such as B. Diamond structures or lattice models developed for metals in question. To be favoured the face-centered cubic or hexagonal grids are used. Such grids enable a clear and quick to implement surface networking. On another advantage is the particularly favorable room layout and one of them resulting very good ratio of computing time to resolution of the process. The the area obtained by networking the points determines the installation space required in a larger unit and can therefore be used for the construction of the larger unit be used.
Bei einer Verfahrensvariante wird um jedes finite Element Fi eine begrenzte dreidimensionale, geometrische Form, vorzugsweise ein Quader, gelegt und werden nur innerhalb der geometrischen Form Gitterpunkte bestimmt und eliminiert, deren Abstand von dem finiten Element Fi kleiner als ist. Für jedes finite Element wird also die Menge der Gitterpunkte begrenzt, für die geprüft wird, ob sie näher als an dem finiten Element liegen. Durch diese Begrenzung kann das Verfahren sehr viel schneller durchgeführt werden.In a variant of the method, a limited three-dimensional, geometric shape, preferably a cuboid, is placed around each finite element F i and lattice points are determined and eliminated only within the geometric shape, the distance from the finite element F i being smaller than. For each finite element, the number of lattice points is limited, for which it is checked whether they are closer than the finite element. This limitation enables the process to be carried out much more quickly.
In einer weiteren, bevorzugten Verfahrensvariante wird der Abstand von den Seiten, den Ecken und der durch die Seiten eingeschlossenen Fläche des finiten Elements Fi gemessen. Dadurch wird sichergestellt, dass eine Schicht ohne Gitterpunkte erzeugt wird, so dass bei einem rekursiven Aufsuchen der Grenzflächenpunkte kein Übergang von Gitterpunkten außerhalb des Körpers zu Gitterpunkten im Innern des Körpers erfolgen kann.In a further preferred method variant, the distance from the sides, the corners and the surface of the finite element F i enclosed by the sides is measured. This ensures that a layer is generated without grid points, so that when the interface points are searched recursively, no transition from grid points outside the body to grid points inside the body can take place.
Wenn jedem Gitterpunkt Nachbarn zugeordnet werden, kann das Aufsuchen der Grenzflächenpunkte rekursiv erfolgen, und ein Grenzflächenpunkt kann durch das Fehlen mindestens eines seiner Nachbarn eindeutig identifiziert werden. Die Gitterstruktur kann an den Gitterpunkten, denen mindestens ein Nachbar fehlt, verfeinert werden. Dadurch erhält man an den Grenzflächen noch bessere Auflösungen. Die Verfeinerungen können iterativ durchgeführt werden.If neighbors are assigned to each grid point, the search for the Interface points are done recursively, and an interface point can be missing at least one of its neighbors can be clearly identified. The lattice structure can at the grid points that are missing at least one neighbor. Thereby you get even better resolutions at the interfaces. The refinements can be carried out iteratively.
Bei einer besonders bevorzugten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens werden ausgehend von einem Gitterpunkt innerhalb oder außerhalb des Körpers, dessen Abstand von einem finiten Element Fi größer als ist, die Gitterpunkte rekursiv miteinander vernetzt. Die so vernetzten Gitterpunkte bilden eine Vernetzung für eine Außenströmung um den Körper. Diese Außenströmung kann für strömungsmechanische Untersuchungen, z. B. zur Simulation und Optimierung des Verhaltens eines Körpers im Windkanal, verwendet werden. Die Vernetzung rekursiv auszuführen, ist besonders mit Blick auf die benötigte Rechnerzeit besonders vorteilhaft.In a particularly preferred variant of the method according to the invention, starting from a grid point inside or outside the body, the distance of which from a finite element F i is greater than, the grid points are recursively networked with one another. The grid points networked in this way form a network for an external flow around the body. This external flow can be used for fluid mechanics studies, e.g. B. can be used to simulate and optimize the behavior of a body in the wind tunnel. Carrying out the recursive networking is particularly advantageous with a view to the required computing time.
Besonders bevorzugt ist eine Verfahrensvariante, bei der die Oberfläche eines Bauteils zunächst in allen möglichen Bauteilpositionen durch finite Elemente beschrieben wird, die in Überlagerung zusammen den dreidimensionalen, aus den finiten Elementen aufgebauten Körper bilden. Durch die Überlagerung aller Positionen oder Verformungszustände, die ein Bauteil einnehmen kann, wird ein übergeordneter Körper geschaffen. Die Oberfläche des Körpers setzt sich also aus einer Folge von Oberflächen zusammen. Die äußere Grenzfläche, die für diesen Körper ermittelt wird, ist eine Einhüllende, die den Einbauraum für das bewegte oder verformte Bauteil bestimmt. Besonders vorteilhaft ist, dass auch konkave Bereiche und Löcher in dem Bauteil akkurat erfasst werden können und somit der Einbauraum bzw. die Gestalt des Bauteils optimiert werden können. Es versteht sich, dass das erfindungsgemäße Verfahren nicht nur auf ein Bauteil sondern auch auf mehrere Bauteile und Bauteilgruppen angewendet werden kann.A method variant is particularly preferred in which the surface of a component is first described in all possible component positions by finite elements that superimposed on the three-dimensional, from the finite elements built body. By overlaying all positions or Deformation states that a component can assume become a superordinate body created. The surface of the body is made up of a series of surfaces together. The outer interface that is determined for this body is one Envelope that determines the installation space for the moving or deformed component. It is particularly advantageous that concave areas and holes in the component are also accurate can be detected and thus the installation space or the shape of the component is optimized can be. It goes without saying that the method according to the invention is not only based on one component but can also be applied to several components and component groups can.
In einer besonders bevorzugten Variante werden die Gitterpunkte, die die Grenzfläche eines oder mehrerer Bauelemente in einer oder in verschiedenen Stellungen bzw. Konfigurationen beschreiben, projiziert. Die Projektion eines Gitterpunktes erfolgt dabei auf das finite Element, zu dem dieser Gitterpunkt in dem vorhergehenden Schritt den kleinsten Abstand hatte. Die Projektion erfolgt dabei auf die Fläche des Elements, auf dessen Kanten oder auf dessen Eckpunkte, je nach dem, zu welchem dieser Teile des finiten Elementes der Gitterpunkt den kleinsten Abstand hat. Besonders vorteilhaft hierbei ist, daß alle Berechnungen zu dieser Projektion in dem vorangegangenen Schritt bereits durchgeführt wurden, diese Operation also lediglich ein Umspeichern von Daten bedeutet.In a particularly preferred variant, the lattice points are the interface one or more components in one or in different positions or Describe configurations, projected. A grid point is projected on the finite element to which this lattice point in the previous step had the smallest distance. The projection takes place on the surface of the element whose edges or on its corner points, depending on which of these parts of the finite element the grid point has the smallest distance. Particularly advantageous here is that all the calculations for this projection are in the previous step have already been carried out, this operation is simply a restoring of data means.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung, anhand der Figuren der Zeichnung, die erfindungswesentliche Einzelheiten zeigt, und aus den Ansprüchen. Die einzelnen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination bei einer Variante der Erfindung verwirklicht sein.Further features and advantages of the invention result from the following Description of an embodiment of the invention, with reference to the figures of the Drawing showing details essential to the invention, and from the claims. The individual characteristics can each individually for themselves or to several in any Combination can be realized in a variant of the invention.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der Figuren der Zeichnung beispielhaft erläutert. Es zeigt:In the following the invention is explained by way of example with reference to the figures of the drawing. It shows:
Fig. 1a einen Schnitt durch eine Gitterebene, in der sich ein finites Element befindet; Figure 1a is a section through a lattice plane, a finite element is in the.
Fig. 1b den Schnitt der Fig. 1a nach einem weiteren Verfahrensschritt; Figure 1b shows the sectional view of Figure 1A after a further process step..;
Fig. 2a einen Schnitt entlang einer Gitterebene des Gitters durch einen Hohlzylinder, und Fig. 2a shows a section along a lattice plane of the grid by a hollow cylinder, and
Fig. 2b bis Fig. 2d die Verfahrensschritte zur rekursiven Bestimmung der Grenzflächenpunkte des Hohlzylinders der Fig. 2a. Fig. 2b to Fig. 2d, the process steps for the recursive determination of the boundary points of the hollow cylinder of Fig. 2a.
Fig. 1a zeigt einen Schnitt durch eine Gitterebene eines einfachen, kubischen Gitters 1 mit konstantem Gitterabstand, bei dem nur die Ecken mit Gitterpunkten 2 besetzt sind. Es ist jedoch auch denkbar, kompliziertere aus der Mathematik oder als Kristallgitter bekannte Gitter zu verwenden. Jedem Gitterpunkt 2 sind seine Nachbarn 3, 4, 5, 6 im Gitter 1 zugeordnet. In dieser Gitterebene ist ein finites Element 7 in Form eines Dreiecks angeordnet. Die Oberfläche eines Körpers, für den eine Hüllfläche und ein Hüllvolumen bestimmt werden soll, ist durch eine Vielzahl solcher finiter Elemente 7 beschrieben. Um jedes finite Element 7 wird eine geometrische Form 8 in Gestalt eines Quaders von vorgegebener Größe gelegt. Im Schnitt der Fig. 1a entspricht dieser Quader einem Rechteck. Für die Gitterpunkte 2, die sich in dieser geometrischen Form 8 befinden, wird überprüft, ob ihr Abstand zu dem finiten Element 7 größer oder kleiner als ein vorgegebener Abstand ist. Dadurch, dass die Anzahl der Gitterpunkte (2), für die diese Überprüfung stattfindet, durch die geometrische Form 8 begrenzt wird, ist das Verfahren besonders schnell. Fig. 1a shows a section through a lattice plane of a simple cubic lattice 1 having a constant grating spacing, in which only the corners are occupied by grid points 2. However, it is also conceivable to use more complicated grids known from mathematics or as crystal lattices. Its neighbors 3 , 4 , 5 , 6 in grid 1 are assigned to each grid point 2 . A finite element 7 in the form of a triangle is arranged in this grating plane. The surface of a body for which an envelope surface and an envelope volume are to be determined is described by a large number of such finite elements 7 . A geometrical shape 8 in the form of a cuboid of a predetermined size is placed around each finite element 7 . In the section of FIG. 1a, this cuboid corresponds to a rectangle. For the lattice points 2 , which are in this geometric shape 8 , it is checked whether their distance from the finite element 7 is greater or smaller than a predetermined distance. Because the number of grid points ( 2 ) for which this check takes place is limited by the geometric shape 8 , the method is particularly fast.
In Fig. 1b sind alle Gitterpunkte 10 mit einem Kreuz durchgestrichen dargestellt, die einen Abstand von dem finiten Element 7 von weniger als haben. Der Abstand vom finiten Element 7 wurde von den Ecken 11, 12, 13, den Schenkeln 14, 15, 16 und der durch die Schenkel 14, 15, 16 begrenzten Fläche 17 gemessen. Da das finite Element 7 in einer Gitterebene des Gitters 1 liegt, weisen alle Gitterpunkte, die vom finiten Element 7 umschlossen werden, den Abstand 0 von der Fläche 17 des finiten Elements 7 auf. Die Gitterpunkte 10 werden aus dem Gitter 1 gestrichen; daher weist das Gitter 1 nun Gitterpunkte 18 auf, denen mindestens ein Nachbar fehlt. Aus diesen Gitterpunkten 18 kann sowohl eine äußere Grenzfläche als auch eine innere Grenzfläche für den Körper erzeugt werden.In Fig. 1b all grid points 10 are shown crossed out with a cross, which have a distance from the finite element 7 of less than. The distance from the finite element 7 was measured from the corners 11 , 12 , 13 , the legs 14 , 15 , 16 and the surface 17 delimited by the legs 14 , 15 , 16 . Since the finite element 7 lies in a lattice plane of the lattice 1 , all the lattice points which are enclosed by the finite element 7 are at a distance 0 from the surface 17 of the finite element 7 . The grid points 10 are deleted from the grid 1 ; therefore the grid 1 now has grid points 18 which are missing at least one neighbor. Both an outer interface and an inner interface for the body can be generated from these grid points 18 .
Fig. 2a zeigt einen Schnitt entlang einer Gitterebene des Gitters 20 durch einen Hohlzylinder 21, dessen Oberfläche durch finite Elemente beschrieben wurde. Im Schnitt erscheinen die finiten Elemente wie Geradenstücke 22. Für jedes finite Element der Oberfläche des Hohlzylinders wurde das in den Fig. 1a und 1b beschriebene Verfahren angewendet. Durch das Eliminieren der Gitterpunkte, deren Abstand von einem finiten Element kleiner als ein vorgegebenes ist, wurde das Gitter 20 in einen Bereich 23 außerhalb des Hohlzylinders 21 und einen Bereich 24 innerhalb des Hohlzylinders 21 unterteilt. Verbindet bzw. vernetzt man die Gitterpunkte 25 außerhalb des Hohlzylinders 21, denen mindestens ein Nachbar fehlt, so erhält man eine äußere Grenzfläche bzw. eine Einhüllende für den Hohlzylinder 21. Verbindet bzw. vernetzt man dagegen die Gitterpunkte 26 im Inneren des Hohlzylinders 21, denen mindestens ein Nachbar fehlt, so erhält man eine innere Grenzfläche für den Hohlzylinder 21. Fig. 2a shows a section along a grating plane of the grating 20 by a hollow cylinder 21, whose surface has been described by finite elements. On average, the finite elements appear like line segments 22 . The method described in FIGS. 1a and 1b was used for each finite element of the surface of the hollow cylinder. By eliminating the lattice points, whose distance from a finite element is smaller than a predetermined one, the lattice 20 was divided into an area 23 outside the hollow cylinder 21 and an area 24 inside the hollow cylinder 21 . If the grid points 25 are connected or networked outside the hollow cylinder 21 , which at least one neighbor is missing, an outer interface or an envelope for the hollow cylinder 21 is obtained . If, on the other hand, one connects or networks the grid points 26 inside the hollow cylinder 21 , which at least one neighbor is missing, an inner interface for the hollow cylinder 21 is obtained .
Fig. 2b bis 2d dienen zur Veranschaulichung eines bevorzugten, rekursiven Verfahrens zur Auffindung der Gitterpunkte 30, denen ein Nachbar fehlt, zur Bildung einer äußeren Grenzfläche für den Hohlzylinder 21. Zunächst wird ein Gitterpunkt 31 aus dem Bereich 23 ausgewählt, der einen größeren Abstand als von allen finiten Elementen aufweist und daher nicht in einem der vorherigen Verfahrensschritte eliminiert wurde. Von diesem Gitterpunkt 31 ausgehend wird überprüft, ob noch alle Nachbarn 32, 33, 34, 35 vorhanden sind (und natürlich der Nachbarn in die Zeichenebene hinein und aus ihr heraus). Wird ein Nachbar 32, 33, 34, 35 gefunden, so wird für diesen Nachbarn 32, 33, 34, 35 überprüft, ob dessen Nachbarn noch alle vorhanden sind, wie dies in der Fig. 2c gezeigt ist. In Fig. 2d ist angedeutet, dass dies für alle aufgefundenen Nachbarn 32, 33, 34, 35 so lange wiederholt wird, bis man auf Gitterpunkte 30 stößt, denen ein Nachbar fehlt und die nicht Randpunkte des Gitters 20 sind. Diese Gitterpunkte 30, denen ein Nachbar fehlt, werden besonders gekennzeichnet. Eine Verbindung dieser besonders gekennzeichneten Gitterpunkte 30 ergibt eine äußere Grenzfläche, wie dies bereits in der Fig. 2a beschrieben wurde. Eine innere Grenzfläche erhält man bei analoger Vorgehensweise für Gitterpunkte aus dem Bereich 24. Verbindet bzw. vernetzt man alle aufgefundenen Gitterpunkte 36, so erhält man eine Vernetzung für eine Außenumströmung des Hohlzylinders 21. Analog erhält man eine Vernetzung für eine Innenumströmung des Hohlzylinders 21, wenn man alle Gitterpunkte 37 im Bereich 24 miteinander verbindet bzw. vernetzt. Die so aufgefundenen Begrenzungsflächen können zur Berechnung des benötigten Bauraums für bewegte oder verformbare Bauteile verwendet werden. Die Vernetzungen für Umströmungen des Bauteils können für strömungsmechanische Untersuchungen verwendet werden. Fig. 2b to 2d are illustrative of a preferred recursive method of discovery of the 30 grid points that lack a neighbor, to form an outer boundary for the hollow cylinder 21. First, a lattice point 31 is selected from the region 23 , which has a greater distance than from all finite elements and was therefore not eliminated in one of the previous method steps. Starting from this grid point 31 , it is checked whether all neighbors 32 , 33 , 34 , 35 are still present (and of course the neighbors in and out of the drawing plane). If a neighbor 32 , 33 , 34 , 35 is found, then it is checked for this neighbor 32 , 33 , 34 , 35 whether its neighbors are all still present, as shown in FIG. 2c. In Fig. 2d is indicated that this is repeated for all 35 discovered neighbors 32, 33, 34 until it abuts on grid points 30, which lack a neighbor and are not the edge points of the grating 20. These grid points 30 , which lack a neighbor, are specially marked. A connection of these specially marked grid points 30 results in an outer interface, as has already been described in FIG. 2a. An inner boundary surface is obtained with a similar procedure for grid points from the area 24 . If all the grid points 36 found are connected or networked, a network is obtained for an external flow around the hollow cylinder 21 . In a similar way, a network is obtained for an internal flow around the hollow cylinder 21 if all grid points 37 in the region 24 are connected to one another or networked. The boundary surfaces found in this way can be used to calculate the required installation space for moving or deformable components. The cross-links for flow around the component can be used for fluid-mechanical investigations.
11
Gitter
grid
22
Gitterpunkt
grid point
33
Nachbar
Neighbor
44
Nachbar
Neighbor
55
Nachbar
Neighbor
66
Nachbar
Neighbor
77
Finites Element
Finite element
88th
Geometrische Form
Geometric shape
1010
Gitterpunkt
grid point
1111
Ecke
corner
1212
Ecke
corner
1313
Ecke
corner
1414
Schenkel
leg
1515
Schenkel
leg
1616
Schenkel
leg
1717
Fläche
area
1818
Gitterpunkt
grid point
2020
Gitter
grid
2121
Hohlzylinder
hollow cylinder
2222
Geradenstück
straight Line
2323
Bereich
Area
2424
Bereich
Area
2525
Gitterpunkt
grid point
2626
Gitterpunkt
grid point
3030
Gitterpunkt
grid point
3131
Gitterpunkt
grid point
3232
Nachbar
Neighbor
3333
Nachbar
Neighbor
3434
Nachbar
Neighbor
3535
Nachbar
Neighbor
3636
Gitterpunkt
grid point
3737
Gitterpunkt
grid point
Claims (9)
- a) Beschreibung der Oberfläche des Körpers durch finite Elemente (Fi) (7), vorzugsweise Dreiecke;
- b) Einteilung des Raumes, in dem der Körper angeordnet ist, in ein dreidimensionales Gitter (1, 20);
- c) Bestimmung und Eliminierung der Gitterpunkte (10) bezüglich jeden finiten Elementes (Fi) (7), deren Abstand von dem finiten Element (Fi) (7) kleiner als ein vorgegebenes () ist;
- d) Bestimmung der Gitterpunkte (18, 25, 26, 30) außerhalb und/oder innerhalb des Körpers, denen mindestens ein Nachbarpunkt fehlt;
- e) Verbindung oder Vernetzung dieser Gitterpunkte (18, 25, 26, 30) zu einer äußeren und/oder einer inneren Grenzfläche.
- a) Description of the surface of the body by finite elements (F i ) ( 7 ), preferably triangles;
- b) dividing the space in which the body is arranged into a three-dimensional grid ( 1 , 20 );
- c) determining and eliminating the lattice points ( 10 ) with respect to each finite element (F i ) ( 7 ) whose distance from the finite element (F i ) ( 7 ) is smaller than a predetermined ();
- d) determination of the lattice points ( 18 , 25 , 26 , 30 ) outside and / or inside the body which lack at least one neighboring point;
- e) connecting or networking these grid points ( 18 , 25 , 26 , 30 ) to an outer and / or an inner interface.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE2000132569 DE10032569A1 (en) | 2000-07-05 | 2000-07-05 | Boundary surface analysis method for engine block, axle components of vehicle, involves eliminating nearest lattice points on object surface and linking remaining lattice points within and outside boundary of object |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE2000132569 DE10032569A1 (en) | 2000-07-05 | 2000-07-05 | Boundary surface analysis method for engine block, axle components of vehicle, involves eliminating nearest lattice points on object surface and linking remaining lattice points within and outside boundary of object |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE10032569A1 true DE10032569A1 (en) | 2002-03-28 |
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ID=7647808
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE2000132569 Withdrawn DE10032569A1 (en) | 2000-07-05 | 2000-07-05 | Boundary surface analysis method for engine block, axle components of vehicle, involves eliminating nearest lattice points on object surface and linking remaining lattice points within and outside boundary of object |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE10032569A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102072717A (en) * | 2010-11-12 | 2011-05-25 | 北京信息科技大学 | Method and device for acquiring boundary of helical curved surface |
-
2000
- 2000-07-05 DE DE2000132569 patent/DE10032569A1/en not_active Withdrawn
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102072717A (en) * | 2010-11-12 | 2011-05-25 | 北京信息科技大学 | Method and device for acquiring boundary of helical curved surface |
| CN102072717B (en) * | 2010-11-12 | 2012-11-07 | 北京信息科技大学 | Method and device for acquiring boundary of helical curved surface |
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