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STAR-CCM+:快速导入和组装车体模型

【摘要】:图5-5 网格导入对话框图5-6 改变Region Mode由于所导入列车模型以m为单位,其余选项采用默认设置即可,点击“OK”按钮,完成车体文件导入。图5-7 打开车体视图图5-8 导入后的车体再次导入“tail.dbs”和“fengdang.dbs”,如图5-9所示。图5-9 再次导入头车和风挡模型在弹出的对话框中,将“Region Mode”项改为“One region for all files”,将头车和风挡作为一个区域显示,如图5-5所示。

对高速列车进行模型处理、网格划分及求解的思路如图4-2所示。

1.导入车体模型

点击[File]>[New],新建仿真任务,弹出“Create a New Simulation”对话框,如图5-2所示。

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图5-2 创建新的模拟

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图5-3 选择并行运算方式

在弹出的“Create a New Simulation”对话框中,在“Run Mode”运行模式栏中选择“Parallel”并行运算方式,对话框面板扩展为图5-3中的形式。由于本章需划分大量网格,计算时采用多核并行运算方式可以提高计算速度。

在“License Option”栏中选择“Power Session”方式,在“Parallel Options”栏中选择“Run all processes on local host”方式,最后在“Compute Processes”栏中输入数字6,选择6核并行方式。

本章的例子在计算机仅能进行单核运算的情况下也能进行计算,但这样速度较慢,且一定要保证计算机内存不少于8GB的容量。

保持其他设置不变,点击“OK”按钮,完成新建任务。

点击工具栏上的“978-7-111-35792-6-Chapter05-8.jpg”按钮,在弹出的对话框中选择文件“middle.dbs”、“fengdang.dbs”和“tail.dbs”。点击“打开”按钮,导入尾车和中间车模型,如图5-4所示。

点击“OK”按钮,弹出如图5-5所示的网格导入对话框。

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图5-4 导入尾车、中间车和风挡模型

如图5-6所示,将“Region Mode”项改为“One region per file”,将尾车、风挡和中间车分为不同区域显示。

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图5-5 网格导入对话框

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图5-6 改变Region Mode

由于所导入列车模型以m为单位,其余选项采用默认设置即可,点击“OK”按钮,完成车体文件导入。打开车体视图,如图5-7所示,右键点击[Scenes]>[New Scene]>[Geometry]。视图区出现导入后的车体。如图5-8所示,左侧“Region”栏中的“middle”、“fengdang”和“tail”三个Region分别对应车体的三个部位。

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图5-7 打开车体视图

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图5-8 导入后的车体

再次导入“tail.dbs”和“fengdang.dbs”,如图5-9所示。

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图5-9 再次导入头车和风挡模型

在弹出的对话框中,将“Region Mode”项改为“One region for all files”,将头车和风挡作为一个区域显示,如图5-5所示。

2.车体模型的组装

导入完成后,左侧“Region”栏中新增“Region 1”。如图5-10所示,右键点击[Region1]>[Rename],修改该区域的名称。为区别显示各部分车体,将头车和中间车透明化显示,而被选中的尾车则为深色显示。

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图5-10 修改Region 1的名字

在弹出的对话框中(图5-11),输入“head”,点击“OK”按钮,确认操作。

此时tail区域和head区域实际上是重叠的,需要对head区域进行镜像和平移操作,以将其放置于尾车区域。可采用两种方法解决以上问题。

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图5-11 输入所修改的名称

第一种方法是:建立局部坐标系,按照局部坐标系进行镜像,再沿着列车长度方向,即Y轴平移中间车长度的距离,即可得到三辆编组列车模型。具体操作如下:(www.chuimin.cn)

1)建立局部坐标系。如图5-12所示,右键选择[Tools]>[Coordinate Systems]>[Laboratory]>[Local Coordinate Systems]>[New]>[Cartesian],建立新坐标系。打开“Create Cartesian Coordinate Systems”对话框,在Origin项中Y轴坐标处输入“middle”边界沿Y轴中点处的坐标值,如图5-13所示,然后点击“Create”按钮,建立局部坐标系。

2)右键选择[Regions]>[head]>[Transform]>[Reflect...],如图5-14所示。

在出现的“Reflect Regions”对话框(图5-15)中,在“Normal Vector”法向量一栏中输入Y轴值为1,在“Coordinate System”下选择新建的局部坐标系“Laboratory>Cartesian1”,点击“Apply”按钮,即完成head在局部坐标系1下沿Y轴进行镜像的操作。

第二种方法是:右键选择[Regions]>[head]>[Transform]>[Reflect...],打开“Reflect Regions”对话框(图5-15),在“Normal Vector”法向量一栏中输入Y轴值为1。尾车位置变化后的效果如图5-16所示。

点击工具栏按钮[Save-Restore-Select views]>[Standard Views]>[(+Z)top],如图5-17所示,图中的列车显示为+Z方向的视图,以便于测量距离。

使用工具栏中的978-7-111-35792-6-Chapter05-17.jpg工具,测量得到中间车的距离为26.9m,如图5-18所示。

点击[Regions]>[head],右键选择[head]>[Transform]>[Translate],如图5-19所示。

在出现的“Translate Regions”对话框中,在“Translation Vector”法向量一栏中输入Y轴值为-26.9m,即“head”沿Y轴平移-26.9m,确定输入平移方向和距离,如图5-20所示。

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图5-12 建立新坐标系

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图5-13 建立局部坐标系

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图5-14 选择镜像功能

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图5-15 选择Y轴进行镜像操作

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图5-16 Reflect变换后的尾车

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图5-17 选择视图方向

双击[Scenes]>[Geometry Scene 1]>[Displayers]>[Geometry 1]>[Parts],出现图5-21中的对话框。点击978-7-111-35792-6-Chapter05-24.jpg按钮,将左侧“Select From”栏中的Boundary全部选入右侧“Selected”栏中。

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图5-18 测量平移距离

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图5-19 选择平移功能

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图5-20 输入平移方向和距离

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图5-21 Parts选择对话框

至此三辆编组的车体全部导入成功,车体全部显示如图5-22所示。

如表5-1所示,修改各个Region中boundary的名称,以区分车体的各部位。修改后各boundary的名称如图5-23所示。

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图5-22 车体全部显示

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图5-23 修改后各boundary的名称

表5-1 修改boundary的名称

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