铸造工艺仿真ProCAST从入门到精通 - 万水书苑-出版资源网

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(1)第 3 章 MeshCAST 网格生成. 3. MeshCAST 网格生成 3.1. MeshCAST 概述 MeshCAST 可生成用于有限元计算的四面体网格。在生成四面体网格前首先要在形体表面生. 成三角形面网格。网格形成的具体过程是：用造型软件导出形体的图形文件，图形文件格式可以是 IGES、PARASOLIDS、STEP 和 STL 等形式，将上述图形格式的文件导入 MeshCAST，由 MeshCAST 形成面网格，然后再形成体网格。MeshCAST 也可以使用由其他 CAD 或 CAE 软件形成的面网格来生成体网格。 MeshCAST 功能具有如下特点：（1）可以处理的图形文件格式有 IGES、PARASOLIDS、STEP、STL。MeshCAST 也可以使用由其他 CAD 或 CAE 软件形成的面网格来生成体网格。（2）生成网格密度可调。用户可以选择形体上需要加密的区域进行网格加密。这可以在提高计算精度和准确性的同时减少计算时间。（3）可以生成非一致性网格。如对同一模型中的铸型和铸件生成不同密度的网格，尽管两种网格不融合也能进行计算。（4）生成网格速度快。因为 MeshCAST 采用了专利技术来进行运算，同时支持多样化设计，允许修改模型，进行网格分析并按需要进行网格光顺。这些功能使用户可以精炼模型，而又避免在修整模型时发生返工现象。（5）可以方便地对模型反复设计，而又不必一切从头开始。用户可以为已有的模型导入一个新的部件，也可以用 MeshCAST 自身的工具为当前的模型添加一个新部件。比如，用户可以在原有的模型中增加冷铁、冒口、铸型或其他部件，而又不需要重建整个模型。（6）根据要求对模型网格进行检测。可以对模型的几何形状、表面网格、体网格施行检查。生成体网格是生成网格过程中最耗时的一个环节。MeshCAST 可以快速检查面网格的裂缝，修复后再生成体网格。（7）可以生成模拟精密铸件的壳体网格，并可自动融合网格。（8）形成边界层。允许在材料内部形成一层薄层单元，这可以精确地模拟壁面的流动条件。.

(2) 铸造工艺仿真 ProCAST 从入门到精通. 3.2. MeshCAST 的工作流程为了用 MeshCAST 生成高质量的四面体网格，一般需要 6 个主要步骤，但具体采用什么步骤，. 要根据实际情况而定，如所要模拟的项目的性质和特点、期望所生成的网格用于什么工作、由 CAD 软件生成的三维模型的质量和图形文件格式等。以下 6 个步骤描述了从导入 CAD 模型的图形文件格式开始一直到完成体网格剖分的总体流程，如图 3.1 所示。步骤 1：打开文件输入. 文件类型：  IGES  STEP  PARASOLIDS  STL  ProCAST. 文件类型：  PATRAN  IDEAS  ProCAST. 文件类型：  PATRAN  IDEAS  ProCAST. 步骤 2：. 步骤 3：. 步骤 4：. 步骤 5：. 作必要的修复. 生成面网格. 生成体网格. 分析和优化. 面网格修复工具. 体网格检查工具. 几何修复工具. 观察分析工具. 工作流程. 3. Chapter. 图 3.1 MeshCAST 的工作流程. 第一步：打开一个输入文件。第二步：如有必要，用 REPAIR ENVIRONMENT 工具列表中的工具按钮修整几何体。 MeshCAST 自动检测所导入图形文件描述的几何形状。载入图形后尽量解决几何体中可能有的裂缝缺陷，并显示信息提示自动检测的结果。图形加载后，可以用 CHECK GEOMETRY 来检验几何文件的质量。通过上述两个过程，可以检测出模型中的裂缝并对其进行全面修复。在 REPAIR ENVIRONMENT 中提供了大量的工具来修复或修正几何模型。第三步：在 REPAIR ENVIRONMENT 中生成面网格。MeshCAST 可以在几何模型具体的边和面上以不同的密度生成面网格。在这一步，MeshCAST 对指定的边或面进行分类，并形成集合，对每一个集合指定一个唯一的长度值，MeshCAST 就按照这些长度值生成面网格。第四步：在 MESHING ENVIRONMENT 中编辑面网格。生成面网格后，即可对其进行观察、评价和检测。用户可以用一些高级操作来手工编辑，或生成壳体网格，或合并面网格等。第五步：在 MESHING ENVIRONMENT 中产生体网格即四面体网格。在这一步，生成实体模型的 3-D 四面体网格，可用各种选项控制在材料内部生成体网格的数量。第六步：在 QUALITY CHECKINGENVIROMENT 中观察网格，并提高体网格质量。 MeshCAST 提供各种工具使用户可以检查体网格，估测其质量，分离坏网格单元，光滑、生成边界层并优化网格。 48.

(3) MeshCAST 网格生成. 第3章. 产品设计和改进是个反复的过程，计算机模拟和造型为这个过程提供了有价值的支持。在此过程中，MeshCAST 是一个重要的工具，因为它生成高质量的网格，这些网格也可以为其他的分析软件应用。MeshCAST 允许设计者和工程师修正或增强原始设计，改进模型关键部位的网格质量，对模型中的每一部分确定唯一的网格密度等。所有这些都可以在成本高昂的原型制作前完成，并可对项目工程进行指导。上述流程开始于 IGES、PARASOLIDS、STEP 或 STL 文件格式，最终生成体网格。另外， MeshCAST 也可用于：①用第三方软件提供的面网格生成体网格；②估测并优化第三方软件提供的体网格。在这些情况下，生成体网格也遵循相同的工作步骤。然而，所加载文件的格式和类型不同，则后续的工作过程也不同。在 MeshCAST 中载入文件以后，按照所要求的工作步骤进行相应的工作，从开始到体网格生成，尽管输入的文件类型不同，但所遵循的步骤和所使用的 MeshCAST 工具是相同的，如图 3.2 所示。流程图. 面网格. 如果网格没问题. 检查几何体修复几何体调整几何体保存 prefix.gmrst 文件.    . 划分面网格检查网格修复网格保存 prefix.sm 文件.      . 划分体网格检查网格质量修复网格平滑处理优化处理保存 prefix.mesh 文件. 观察. 图 3.2 工作步骤和 MeshCAST 工具. 3.3. MeshCAST 的启动在 Windows 下启动 MeshCAST，只需单击 ProCAST 中的菜单即可。如果是在 UNIX 或 DOS. 下启动则要在窗口提示栏中键入 meshcast。MeshCAST 会立即启动 STARTING ENVIRONMENT 来打开文件。在启动 MeshCAST 时有两个选项： meshcast [ width height] [-m] ENTER 其中，Width height、-m 为选项参数。 . Width 和 height：这两个整型数控制运行 MeshCAST 时屏幕的宽度和高度。如果选择了这个选项，则必须给出具体数值。 49. 3. 体网格.    . Chapter. 体网格：  ProCAST  Patran  Ideas. 删除细节以提高体网格的质量. 面网格：  ProCAST  Patran  Ideas. 细化/粗化. 输入. 如果几何体没问题. 如果体网格生成失败. CAD. 如果有未划分网格的面. 修复工具几何体：  ProCAST  Iqes  Step  Parasolid  Stl.

(4) 铸造工艺仿真 ProCAST 从入门到精通. -m：此参数显示运行 MeshCAST 时的内存使用情况。参数会不断更新并显示在屏幕顶部. . 的 MeshCAST 标题框中。此参数可以跟在 MeshCAST 命令名后的任意位置上。 MeshCAST 启动后会出现如图 3.3 所示的界面，其中的主要菜单项是 FILE、PROPERTIES 和 HELP。. 图 3.3 MeshCAST 的界面. 3. Chapter. 3.4. MeshCAST 的主菜单. 3.4.1 File 菜单当单击 File 菜单后会出现一个下拉菜单，在其中可以选择各种与文件相关的操作，如图 3.4 所示。. 图 3.4 File 菜单的下拉菜单. 相关主题：Starting Environment、Open、New、Save、Save As、Merge Files、Equivalent Mesh、 Print、Exit 50.

(5) MeshCAST 网格生成. 第3章. 1．Open 该命令打开各种格式的几何图形文件、面网格文件或体网格文件。所允许导入的文件格式扩展名有 gmrst、sm、mesh、iges、step、xmt.txt、stl、unv、patran.mesh 和 ideas.mesh 等。相关主题：File 2．New 该命令可以新建一个几何文件。当单击 New 命令后会弹出一个对话框（如图 3.5 所示），在其中输入名字和图形精度。. 图 3.5 新建对话框. 相关主题：File 3．Save 该命令可以保存几何图形文件、面网格文件或体网格文件。如果当前文件是几何文件，则保存 prefix.gmrst；如果是面网格，则保存 prefix.sm；如果是体网格，则保存 prefix.mesh；如果是其他类型的网格文件，则可用 Save As 保存。相关主题：File、Save As 4．Save As 该命令可以另外保存一个新的几何图形文件、面网格文件或体网格文件。可以用 Save As 保存的文件格式有 gmrst（MeshCAST）、sm（MeshCAST）、out（Patran）、unv（Ideas）、stl（Stereolithography）、. 相关主题：File、Save 5．Merge Files 该命令可以融合面网格或体网格。单击 Merge Files 命令，出现一个对话框（如图 3.6 所示），用户选择两个要融合的输入文件，再定义一个融合后的输出文件，然后单击 Execute 按钮。. 图 3.6 Merge Files 对话框 51. 3. （Nastran）和.gif（image file）等。. Chapter. mesh（MeshCAST）、patran.mesh（Patran）、ideas.mesh（Ideas）、ansys.mesh（Ansys）、nastran.mesh.

(6) 铸造工艺仿真 ProCAST 从入门到精通. Merge Files 命令可以把封闭的网格融合成体网格，或将体网格融合起来以创建非一致性的体网格。相关主题：File 6．Equivalent Mesh 该命令可以消除两个相接触区域处的一致性界面节点。单击 Equivalent Mesh 命令，出现一个对话框（如图 3.7 所示），定义输入文件、输出文件及精度 Equiv.Toler。. 图 3.7 Equivalence Mesh 对话框. Equivalence Mesh 是生成一致性界面的反向操作，也就是说，如果在两个相接触的区域存在一致性节点，则此命令会消除这些节点。相关主题：File 7．Print 该命令可以生成打印文件（mesh.print）。单击 Print 命令，就会输出文件并在信息窗口上显示. 3. Chapter. 信息。如果打印机命令续接在文件 print.db 的最后（此文件在 ProPATH 目录中），这个打印操作可以指向一个 Postscript 打印机。print.db 文件的最后一句话是： Printer_Command: NONE 例如，如果打印文件名是 lpr-Plw filename，那么 print.db 文件的最后一句话是： Printer_Command: lpr-Plw 注意这里忽略了文件名 filename，文件名也不是打印机命令的一部分。如果用户不想把打印机命令输出指向某一打印机，则应当把打印机命令语句的 NONE 换为像上面所示的那样。相关主题：File 8．Exit 用该命令可以退出 MeshCAST。单击 Exit 命令，会出现一个提示对话框来确认是否退出，如图 3.8 所示。. 图 3.8 是否退出提示对话框. 52.

(7) MeshCAST 网格生成. 第3章. Exit 不会自动保存用户在操作过程中对图形所做的修改。相关主题：File 3.4.2 Properties 菜单在 Properties 菜单下的子菜单 Units 下，可以设置长度单位。在子菜单 Advanced 下设置精度、环境参数和几何参数。在打开一个文件之前，应进行精度设定和几何设定。单击 Properties 命令后，出现下拉菜单，如图 3.9 所示。. 图 3.9 Properties 菜单. 相关主题：Starting Environment、Units、Advanced 1．Units 打开文件后，在进行任何的几何修整工作前，应首先设定单位。单击 Units 命令后，出现下拉菜单，包含单位（m、cm、mm、Feet、Inches），如图 3.10 所示。选择一个即可设定单位。. Units 子菜单. 相关主题：Properties、Change Units 2．Advanced 该命令允许用户在导入几何体之前进行各种参数设定。单击 Advanced 命令，会出现含有系列复选框的下拉菜单，允许用户勾选各种设置。当勾选某复选框后，就会在 Advanced Menu 菜单界面中的文本框中给出对该复选框设定的详细说明，如图 3.11 所示。所选定的设置会根据当前工作环境来自动转换。 Advanced Menu 菜单界面中的复选框功能如下： Tolerance：精度，读入几何体前应设定精度。 NoBeep：蜂鸣，停止蜂鸣。 GifBgWhite：生成 Gif 图像的白色背景。 SurfaceOnly：抽出 gmrst 文件中表面网格以减小文件大小。 ParNoSplit：用于 parasolids 模型，防止导入文件时因周期性表面分裂造成的耗时。. 53. 3. Chapter. 图 3.10.

(8) 铸造工艺仿真 ProCAST 从入门到精通. 图 3.11 Advanced Menu 菜单界面. ParSurfIncrDesc：用于 parasolids 模型，根据设定的参数来增强对表面的描述，从而使表面描述与表面配合一致。 ParNoMultBody：用于 parasolids 模型，防止将不同材料之间的界面融合在一起。 ParMLE：用于 parasolids 模型，把一条线的多个边合并成一条长边。 NoWait：在生成面网格时，不等待用户反应。 DelStfCorner：删除所有出现在近表面网格边界处的任何小四边形。. Chapter. 3. NoDelPeriodic：防止分析与周期性表面描述相关的问题。 NoThinSurface：在生成面网格时，对指定表面保持表面描述。 Maximum # of Iterations：生成体网格时，控制内部节点数。 Maximum Nodes/Iteration：生成体网格时，控制内部节点数（和上边的一样）。 UnrecWriteddat：输出与输入文件的节点和单元不同的体网格文件。调试多种材料网格时有用。相关主题：Properties、Generate Tet Mesh 3.4.3 Help 菜单其中包含了对 MeshCAST 全部功能的说明。相关主题：Starting Environment、Repair Environment、Meshing Environment、Quality Checking Environment. 3.5. 修改环境 MeshCAST 启动后，打开一个几何文件（Iges、Step 或 Parasolids）或创建一个几何文件，就. 会自动激活 Repair Environment，如图 3.12 所示。用户即可进行修改几何体、创建新的几何体、创建表面网格等各种操作。 54.

(9) MeshCAST 网格生成. 第3章. 图 3.12 激活 Repair Environment. 在修改环境中，包含以下几个区域：Top Menu、Repair Tools、Sets Table、Repair Tools、Repair Facilitation Tools、Display Tools、Input Window、Message Window 和 Working Window 等。 1．几何修改在修改操作中，可以用各种工具对几何体的边和面进行修改，为了方便编辑操作，可以用各种图标操作工具按钮将指定的几何区域从几何体上分离出来。随着工程项目的变化，这些修改工具的适用范围也是不同的，主要依赖于以下条件： . 生成几何文件的 CAD 软件包。. . 生成转换几何文件的设置。. . 用 CAD 软件创建几何模型的方式。. 打开几何文件后，应该用检查几何体的图标对几何体质量进行检查。在此操作中，有问题的边和面会被识别出来，如有必要，即可开始几何修复操作。一定要注意，MeshCAST 会识别出几何体中的裂缝，这些裂缝对生成面网格和体网格有潜在的影响，尽早发现这些缺陷并修正它们会节省时间并生成高质量网格。 2．表面网格生成在同一个修改环境下，表面网格生成通常与几何修复过程同步进行。就是所有可以显示出来的几何错误全部修复了，在几何体上也仍然可能存在一些错误或者裂缝。产生裂缝的原因可能是： . 存在未网格化的面。. . 在网格化的面上有坏单元。. . 表面网格之间存在缝隙。. . 表面网格与材料边界不关联匹配。. 这意味着生成表面网格是一个反复的过程。要经过网格检查、几何体分离、几何修复等过程， 55. 3. 几何体的转换格式，如 Iges、Parasolids 或 Step。. Chapter. .

(10) 铸造工艺仿真 ProCAST 从入门到精通. 直到几何体的全部表面全部形成网格，并且计算模型中的每一种材料都被一个完全封闭的完整的表面网格所包围。在生成网格的过程中，用户可以对几何体的不同部位赋予不同的网格密度。MeshCAST 提供了多种面网格工具用来定义、修改、保存边和面的集合。可以给这些集合中的每个赋予唯一的长度值。相关主题：Software Description、Repair Tools、Sets Table、Repair Tools、Repair Facilitation Tools 3.5.1. 修复工具用 Repair Tools 工具夹中提供的工具按钮可以修复、增强几何体以获得高质量的表面网格，这. 些表面网格可以用来生成体网格。Repair Tools 工具夹分为几个子类，以选项卡集合的形式出现，从左到右依次为边操作、面操作、建立几何特征、工具、导入/导出、用户定义，如图 3.13 所示。. 图 3.13 修复工具. 相关主题：Repair Environment、Edge Operations、Surface Operations、Build Operations、Tools、 Import/Export、User Defined 3.5.1.1 边操作图标. Edge Operations 子集中的命令按钮用于修改或修正几何体上的边。单击 Edge Operations 选项. 3. Chapter. 卡可以显示边命令工具按钮集，如图 3.14 所示。. 图 3.14 边工具按钮集. 相关主题：Repair Tools、Add Line Points、Add Line、Add Circle、Sweep Edges、Sweep Curve、 Connect、Straighten、Make Long Edges、Make One Edge、Project Edge、Split Line、Split Two、Split Edge、Reverse Arc、Complement Arc、Delete Edges、Del/Merge Edge、Merge Edges、Auto Merge、 Merge Points、Auto Incr Merge、Identify Cracks、Identify Multiple Edges 1．增加直线. 该命令在两个坐标点之间创建一条直线。单击 Add Line Points 图标，会出现一个对话框，在其中输入两个点的坐标 X1,Y1,Z1 和 X2,Y2,Z2 即可，如图 3.15 所示。 56.

(11) MeshCAST 网格生成. 第3章. 图 3.15 增加直线对话框. 相关主题：Edge Operations、Add Line 2．在端点之间增加线. 该命令在两个选定边的端点之间生成一条直线（在执行该命令之前必须先选择两条边）。因为在两个边之间连一条直线有 4 种可能，在确认对话框中有一个 Next Line 按钮，应该用这个按钮在 4 种可能的组合之间切换，直到所希望的直线以绿色出现在屏幕上，此时即可单击 Execute 按钮。单击 Quit 按钮即可取消该操作，如图 3.16 所示。. 图 3.16 确认对话框及添加直线操作. 3．增加圆. 该命令根据指定的平面、圆心和半径画一个圆。单击 Add Circle 图标，会出现 Add Circle 对话框（如图 3.17 所示），在其中可以用 3 个点(X1,Y1,Z1)、(X2,Y2,Z2)、(X3,Y3,Z3)定义一个面，一个圆心(CX,CY,CZ)和半径。. 图 3.17. Add Circle 对话框. 57. 3. Chapter. 相关主题：Edge Operations、Add Line Points.

(12) 铸造工艺仿真 ProCAST 从入门到精通. 如果要生成一个弧，则要首先生成一个圆，然后用 Split-Line/Split-Two 将圆分为弧。生成圆/弧后，用户可以用 Add Edge(s)按钮把它和面联系起来。相关主题：Edge Operations、Cylinder 4．扫掠边. 该命令使选定的边集绕指定的轴旋转一个指定的角度。单击 Sweep Edges 图标，会出现一个对话框（如图 3.18 所示），在其中输入轴上的两个点 X1,Y1,Z1 和 X2,Y2,Z2，以及一个旋转角度，单击 Execute 按钮，即可绘出图形。在扫掠时，该命令不会影响所选择的边，但在扫掠完成后会为选择的边形成新的边。相关主题：Edge Operations、Select、Sweep Curve. 图 3.18. Sweep Edges 对话框. 3. Chapter. 5．扫掠已有边. 该命令通过扫掠一个已有的边产生一个新的边。首先选择扫掠所经过的路径，然后选择要扫掠的边。单击 Sweep Curve 图标，会出现一个对话框（如图 3.19 所示），可以在其中定义两个参数来控制扫掠距离。假定被扫过的路径被等分成 t 份，则要扫掠的边扫掠到第 n 个点。 Parameter-1：定义扫掠路径的第 n 个等分位置。 Parameter-2：定义扫掠路径的总的等分数 t。. 图 3.19. SweepCurve 对话框及操作. 如果此命令执行成功，则在沿扫掠路径的 n 等分处（扫掠路径被等分成 t 段）复制一条所扫掠的边。. 58.

(13) MeshCAST 网格生成. 第3章. 相关主题：Edge Operations、Select、Sweep Edges 6．线连接使用该命令可以把所选择边的端点连接到几何体的最接近的位置，或者把一条边的连接点改变到所希望的位置。选择好一条边或几条边后，单击 Connect 图标即可。Connect 操作取决于用户的选择和需要。在每种情况下，用鼠标选择要连接的边。第一种情况：连接悬挂边，这种边的一个端点和任何几何体都不相连接。用鼠标选择这条边，然后单击 Connect。如下面的例 3.1 所示，这条边的悬挂点将连接到几何体的另一条离这个点最近的边的端点上。第二种情况：改变边的连接点。首先用鼠标选择要连接的边，然后选择这条边要连接的边，选定这两条边后，单击 Connect，如下面的例 3.2 所示，两条边的最接近的端点会连接在一起。当要把悬挂边连接到几何体的希望的点上去时，或者把边的连接点改变到另一个希望的位置上时，Connect 是很有用的。如果执行 Connect，任何和第一条边相关的面网格会被消除。. 例 3.1 这个例子描述了用 Connect 连接悬挂边的用法。在左边的模型中，悬挂边将被连接到该模型顶部的正方形的最近的端点上，角部间隙会被消除，其余的边发生相应的改变。右边的模型显示了操作结果，如图 3.20 所示。. 例 3.1 图. 例 3.2 该例描述了用 Connect 改变所选择边的连接点的用法。在模型的左边，第一条边的端点将被改变到第二条边的指定端点上。其余边也作相应的变化。右边的模型示出了操作结果，如图 3.21 所示。. 图 3.21. 例 3.2 图. 相关主题：Edge Operations、Select、Deselect. 59. 3. Chapter. 图 3.20.

(14) 铸造工艺仿真 ProCAST 从入门到精通. 7．拉直线. 该命令根据所选择边的端点将其拉直为一条直线，而不改变几何体的其余部分。首先选择要拉直的边，然后单击 Straighten 图标。Straighten 命令会连接端点为一条直线。它会在工作窗口中重画一条直线。所有与拉直边相关的面网格将被消除。. 例 3.3 图 3.22 中描述了 Straighten 命令的用法。在左边的模型中，要把曲线边拉直，其余的边保持不变。. 图 3.22. Straighten 命令的用法. 相关主题：Edge Operations、Select、Deselect 8．所有关联边合并. 该命令可以把几条边合并为一条长边，这些边的端点正好为两条边所共用（如图 3.23 所示）。新的长边与原有边集连成的形状保持一致。要求所连接的边集要有共同的面，也就是说，这些边要有相同的面的编号，这样就容易把新边赋予与原有边集相同的面编号。在执行该命令前没必要选择任何边。MeshCAST 会自动识别几何体中所有这些相连的边（即使不在当前激活的边集中）并将. 3. Chapter. 它们连接为一条长边。. 图 3.23 所有关联边合并命令. 相关主题：Edge Operations、Make One Edge 9．边合并. 该命令把所选择的相连在一起的边合并为一条长边，同时赋予新边和原有边集相同的面编号。新边与原有边集的形状保持一致，面的编号也一样（面数最多不超过 2）。相关主题：Edge Operations 10．边映射. 该命令将一条边映射到指定的面上。首先选择要映射的边，然后单击 Project Edge，会出现一 60.

(15) MeshCAST 网格生成. 第3章. 个对话框，在其中要求输入要映射的面的编号以及映射方向的方向向量。成功执行该命令后，所选择的边会映射到指定的面上，这个新的边也成为映射面的一部分。图 3.24 示出了该命令的用法。. 图 3.24 边映射命令的用法. 相关主题：Edge Operations、Select 11．截断直线. 该命令可以把一条边截断成两条边。用户可以在边上标出要截断之处点的位置。曲线边和直线边均可用此命令截断。使用截断命令时要遵循以下步骤：第一步：用鼠标选择要截断的边。第二步：单击 Split Line 图标。第三步：用鼠标在边上选择截断点。保持鼠标左键为按下状态，拖动光标画线与要截断的边在. 第四步：确认已做的操作。如果确认，则单击 Yes 按钮，即会执行命令。当执行该命令后，所产生的两条边会保留原来边的信息（如边的密度、表面信息等），和原来边相关的面网格将被去除。. 例 3.4 在图 3.25 中，左边的曲线是要被截断的边，垂直线是拖动鼠标画出的截断线，曲线将在交点处被截断。右边的模型示出了这个操作的结果。. 图 3.25. Split Line 命令的用法. 相关主题：Edge Operations、Select、Deselect、Connect. 61. 3. 个对话框。. Chapter. 截断点处相交。当画出相交线后松开鼠标。交点会在所选择的边上以十字形式示出，这时会弹出一.

(16) 铸造工艺仿真 ProCAST 从入门到精通. 12．截断两条线. 该命令可以把两条边在相交处截断。截断在两条边最靠近的交点处实现。曲线边和直线边均可用此命令截断。使用该命令时要遵循以下步骤：第一步：选择两条要截断的边。选择次序对操作没有影响。第二步：单击 Split Two 图标，最近的交点就会以十字形式显示在所选择的边上，并弹出一个对话框。第三步：如果确认截断，则单击 Yes 按钮。用 Split Two 操作得到的结果与开始选择的两条边的性质有关。如果边是弧形的或接近一致性的，则结果是 4 个边有一个共同的交点。如果边互相垂直或它们都接近其中一条边的一个端点，则只有一条边被截断，操作的结果是 3 条边和一个共同的交点。如果截断操作的结果是 4 条边，则每条边都含有和原来的边相同的信息（如边的密度、面的相关性等）。如果截断操作的结果是 3 条边，则新的边包含与其原来的边相同的信息（如边密度、面的相关性等）。与截断边相关的任何面网格将被去除。. 3. Chapter. 例 3.5 图 3.26 给出了用 Split Two 命令把两条弧形边或接近一致性的边截成 4 条共用一个点的边的情况。左图中为选择的两条边，在截断点位置分成 4 条边，截断点位置处于最接近两条边的交点处。. 图 3.26. Split Two 命令的用法. 例 3.6 图 3.27 给出了用 Split Two 操作将两个互相垂直的边截断的用法。在左图中选择了两条边，其中垂直的边被分为两条，另一条不变。. 图 3.27. 用 Split Two 操作将两个互相垂直的边截断的用法. 相关主题：Edge Operations、Select、Deselect、Connect 62.

(17) MeshCAST 网格生成. 第3章. 13．截断边. 该命令在指定的位置截断所选择的边。单击 Split Edge 会出现一个对话框（如图 3.28 所示），在其中可以定义两个参数来控制截断位置。假定边被等分为 t 段，所选择的边在 n 等分处被截断。. 图 3.28. Split Edge 用令的用法. Parameter-1：定义 n 等分点。 Parameter-2：定义等分数 t。为了确定 n 和 t，建议用户先用 PRINT CO-ORDS 命令。为此，首先选择要截断的边，并用 PRINT CO-ORDS 命令确定准确的截断位置。执行该命令后，边会在 n 等分处截断，与两条边相关的所有面会被保留下来。相关主题：Edge Operations、Split Line、Split Two、Print Co-Ords 14．反向弧. 图 3.29 反向弧命令的用法. 相关主题：Edge Operations、Add Circle、Cylinder 15．弧求补. 该命令可以求出一段弧所在圆的另一段弧，如图 3.30 所示。首先选择要求补的弧边，然后单击 Complement Arc 图标。. 63. 3. 图标。. Chapter. 该命令把一条弧形的边反向，如图 3.29 所示。首先选择要反向的弧边，然后单击 Reverse Arc.

(18) 铸造工艺仿真 ProCAST 从入门到精通. 图 3.30 弧求补命令的用法. 相关主题：Edge Operations、Add Circle、Cylinder 16．删除边. 该命令用来删除在几何体中所选择的边，而不影响几何体的其余部分。首先选择要删除的边，然后单击 Delelete Edges，会出现一个对话框请用户确认操作。如果确定要删除选择的边，则单击 Yes 按钮；否则单击 No 按钮取消操作。. Delelete Edges 完成两个任务：第一个任务是去除所选择的边；第二个任务是识别出与所删除边相关的面并根据该边更新这些面。当在确认对话框中单击 Yes 按钮时，上面两个任务会同时完成。如果删除了几何体中所有与面相关的边，则面也被删除。与删除边相关的所有面网格也被删除。因此，此时需要用 Generate Surface Mesh 重新生成面网格。. 3. Chapter. MeshCAST 会在信息窗口中显示操作的结果信息（如图 3.31 所示），如 Deleted 4 Edges and 1 Surfaces from the geometry ...，表明删除了 4 条边以及与之相关的一个面，5 个面（0、2、3、4 和 14）的网格也被删除。. 图 3.31 操作的结果信息. 相关主题：Edge Operations、Select、Deselect、Generate Surface Mesh 17．删除/融合边. 该命令将所选择边的两个端点融合为一个点，并将该点定位在预先指定的位置，接着删除这条边。首先选择要删除的边，然后单击 Del/Merge Edge 图标，出现一个确认对话框，让用户指定融合点的位置，如图 3.32 所示。. 64.

(19) MeshCAST 网格生成. 第3章. 图 3.32 确认对话框. 对融合点有 3 种可能的选择。可以选择边的任意一个端点或边的中点。融合点以绿色十字显示，用户可以用 Next Merge Point 按钮在 3 种可能的点之间进行切换。当期望的位置出现在屏幕上时，单击 Yes 按钮确认融合操作。 Del/Merge Edge 完成两个任务。第一个任务是去除所选择的边。在这个任务中， MeshCAST 识别出与所删除边相关的面并根据该边更新这些面。第二个任务是把所有与所删除边和点相连接的线合并在一起。上面两个任务会同时完成。任何与所牵涉到的边相关的面网格会被删除。因此，此时需要用 Generate Surface Mesh 重新生成面网格。相关主题：Edge Operations、Select、Deselect、Generate Surface Mesh 18．合并边. 该命令把相邻近的两条边合并为一条边。首先选择两条要合并的边，然后单击 Merge Edges，会出现确认对话框让用户确认操作。 Merge Edges 对消除相邻面的两条边之间的孔洞和裂缝很有用。选择边的顺序很重要。选择的第二条边（以绿色显示）将被选择的第一条边（以红色显示）所代. 例 3.7 该例显示了 Merge Edges 的用法，如图 3.33 所示。在左边的模型中，在 Surface X 和 Surface Y 之间有一条裂缝，所希望的结果就是消除了这条裂缝。. 图 3.33 Merge Edges 命令的用法. 与第一条边相连接的面 Surface X 在合并操作后仍然保留，与第二条边相连接的面 Surface Y 将被删除。所保留的边把两个面连接起来。相关主题：Edge Operations、Del/Merge Edge、Add Edge(S) 65. 3. 条边会从几何体上去除，任何与第二条边相关的面网格也被删掉。. Chapter. 替。与第一条边相连的面会被扩展覆盖掉原来的空隙。确认操作后，选择的第二.

(20) 铸造工艺仿真 ProCAST 从入门到精通. 19．自动合并. 该命令用来合并面之间的裂纹边，也用来合并属于一致性面的边。该命令只能对以红色亮显的边集起作用，所以用户在用该命令合并想合并的所有边之前，必须选择它们。成功执行边合并操作后，在屏幕上所合并的边会由红色转变为白色（因而，对执行这个命令来说，要激活所选择的边）。合并边以后，面和边的关联信息会根据所发生的变化进行更新。单击 Auto Merge 图标，出现一个对话框，允许定义两个误差。如果这两条边上的任何两个最近点间的最大距离在 Tolerance1 范围内，并且这两条边的最近端点间的距离也在 tolerance2 范围内，所选择的两条边就会合并，如图 3.34 所示。如果这两条边符合上述原则，就会合并为一条边，相应的面也会根据这种变化而更新。. 图 3.34. Auto Merge 命令的用法. 在读入几何体后应该先用此命令修整几何体（千万不要在形成面网格后再用这个. 相关主题：Edge Operations、Select、Merge Edges、Del/Merge Edge、Merge Points. Chapter. 3. 命令）。. 20．合并点. 该命令用来合并两个最靠近的端点。选择要将其端点合并在一起的边，单击 Merge Points 图标，会出现一个确认对话框让用户确认合并。选择边的顺序不重要。两个最近点将合并为一个点。如果相关的边存在面网格，则会被去除。. 例 3.8 该例给出了 Merge Points 的用法，如图 3.35 所示。. 图 3.35 Merge Points 命令的用法. 66.

(21) MeshCAST 网格生成. 第3章. 相关主题：Edge Operations、Select、Deselect 21．自适应合并. 该命令可以对当前激活的集合中所包含的裂缝进行自动融合。由用户指定合并误差。建议逐步增加误差直到消除裂缝，而不是开始就给一个很大的误差值。 22．识别裂缝. 该命令相当于手工操作：edge:surf < 2，然后单击 Identify 按钮。该命令允许自动选择裂缝（也就是说，当执行 Check mesh 时出现 blue edges）。一个 Crack 就是属于一个面或 0 个面的边。 23．识别多个边. 该命令相当于手工操作：edge:surf > 2，然后单击 Identify 按钮。该命令允许自动选择多条边（也就是说，当执行 Check mesh 时出现 yellow edges）。一个 Crack 就是属于一个面或 0 个面的边。一个 Multiple edge 是属于多于两个面以上的边，该边是多于一个域以上的共同的边。 3.5.1.2 面操作图标. 在 Surface Operations 工具夹中的命令按钮可以对几何体中的面进行修改和修正。单击 Surface Operations 工具夹显示面命令按钮组，如图 3.36 所示。. 相关主题：Repair Tools、Add Plane、Add Surface、Delete Surfaces、Rem Coin Faces、Merge Surfaces、Add Edge(S)、Remove Edge(S)、Split Cylinder、Plane Split、Deldescu、Incrdescu、-Incrdescu、 Incrdescv、-Incrdescv、Deldescv、Plane Description、Contruct Surface、Contruct Sweep Descr、Shift-U、 Shift-V 1．增加平面. 该命令为所选择的边集创建一个平面。新建的面编号会显示在信息窗口中。首先选择想用于面 67. 3. Chapter. 图 3.36 面命令按钮组.

(22) 铸造工艺仿真 ProCAST 从入门到精通. 创建的边，然后单击 Add Plane 图标。相关主题：Surface Operations、Select、Plane Description 2．增加面. 该命令新建一个面并把该面的编号显示在信息窗口中。单击 Add Rectangle 图标，出现一个对话框，可以在其中定义面编号 Surface #，如图 3.37 所示。. 图 3.37. Add Surface 对话框. 在对话框中定义面编号 Surface #后，关于所指定的面编号的面的描述会拷贝到新创建的面中，其中不包含相关边的信息。注意每个面都需要有一个边的集合以及完全包含该面的面的描述。所以，当创建了面后，用户必须给这个面添加边，并创建一个面描述。相关主题：Surface Operations、Add Plane、Add Rectangle 3．删除面. 该命令从几何体中删除指定的面，但不删除面上的边。首先指定面的编号，然后单击该图标，. 3. Chapter. 会出现一个确认对话框，让用户确认是否删除指定的面，如图 3.38 所示。. 图 3.38 确认对话框. 当删除指定面后，所有编号大于该面的面的编号都减 1。MeshCAST 会在信息窗口中显示一个信息来提示所进行的操作。相关主题：Surface Operations、Select、Deselect、Add Surface 4．去除重叠面. 该命令删除所有几何体中有相同边的重复面，这些面可能是进行 Auto Merge 操作时产生的。单击 Rem Coin Faces 图标，就会搜索几何体上具有相同边的面。在信息窗口中就会出现一条信息，指出所删除的面的编号，如图 3.39 所示。 68.

(23) MeshCAST 网格生成. 第3章. 图 3.39 信息窗口. 对每对面，只删除一个面，其余所有编号大于该面的面的编号均减 1。相关主题：Surface Operations 5．合并面. 该命令将相邻的几个小面合并为一个大面。首先在输入对话框中指定要合并的两个面的编号，然后单击图标，此时会出现一个确认对话框请用户确认操作，如图 3.40 所示。. 图 3.40 确认对话框. 指定面的顺序是不重要的。较大的面会以蓝色显示。较大面和较小面之间的共用. 全面。如有必要，应当用下面的命令重新定义面，它们是：Plane Description、 Construct Sweep Desc、Construct Surface 等，以得到对所定义面的全面描述。相关主题：Surface Operations、Delete Surface、Plane Description、Construct Sweep Desc、Construct Surface 6．增加边. 该命令把所选择的边加到指定的面上。首先选择要加的边，然后在输入对话框中指定面的编号，单击 Add Edge(s)图标。此操作会把所有选择的边增加到和指定面相关的边的列表中。给面增加边不会改变几何体。命令执行后会在信息窗口中给出提示。相关主题：Surface Operations、Select、Remove Edge(s). 69. 3. 息来提示所进行的操作。执行该命令后，应该显示面，并检查关于面的描述是否. Chapter. 边会以红色显示，合并后该边会被删除。MeshCAST 在信息窗口中显示一条信.

(24) 铸造工艺仿真 ProCAST 从入门到精通. 7．去除边. 该命令把选择的边从指定的面上去除。首先选择要去除的边，然后在输入对话框中指定面的编号，最后单击 Remove Edge(s)图标。该操作会从与指定面相关的所有边中去除所选择的边。从面中去除边不会影响几何体或删除边。执行操作后信息窗口中会给出提示。相关主题：Surface Operations、Select、Remove Edge(s) 8．剪开圆柱面. 该操作把所有圆柱面或回转体面剪开为两个面以易于形成网格，单击 Split Cylinder 图标，该命令即可执行，如图 3.41 所示。所要裁剪的面应该正好有一条连接顶部和底部的边，在执行该命令前必须选择这条边。该命令会对所有在屏幕上激活的面起作用，用户在使用该命令前必须激活所有需要裁剪的圆柱形的回转体面（对每个回转体都要选一条边）。对每一对有相同边的面，其中的. 3. Chapter. 一个面要被删除掉，在剩下的面中，凡面编号大于已删除面的编号的，其编号都减 1。. 图 3.41 剪开圆柱面命令的用法. 完成该操作的顺序是：在输入对话框中输入 edge:surf = 1，单击 Identify。此时会高亮显示该面上的所有边，在该面上存在与这个回转体面顶部和底部相连接的垂直边。现在单击 Append Adj. surface 图标，这会激活所有与高亮边连接的面，成为一个激活的面集，这些面就是我们所要的回转体面。注意有时一些非回转体形的面也可用此方法激活，因此用户在执行该命令前应当从激活的面集中去掉这些面。相关主题：Surface Operations、Split Geom、Plane Split 9．平面剪切. 该命令用一个平面剪切当前激活的所有几何体，该平面用 3 个坐标定义。单击 Plane Split 图标， 70.

(25) MeshCAST 网格生成. 第3章. 出现一个命令对话框，在其中给出 3 个坐标(X1, Y1, Z1)、(X2, Y2, Z2)、(X3, Y3, Z3)来确定平面，如图 3.42 所示。. 图 3.42 平面剪切命令的用法. 执行该命令后，MeshCAST 会用平面截断当前激活集合中所有的几何体，该平面只截断这些几何体与平面相交的边。也就是说，截断操作后，几何体的形状和面保持不变，只有与平面相交的边在交点处分为两段。新产生的边与原来的边有相同的性质，如相关面、长度值等。操作结果是，与截断边相关的面网格会被删除。相关主题：Surface Operations、Active 10．删除 U 面描述. 该命令会删除指定面的面描述。单击 Deldescu 图标，出现一个命令对话框（如图 3.43 所示），. Deldescu 命令对话框. 如图 3.44 所示，通过去除由 Parameter 值指定位置的线，关于面的描述会根据这条线来消减。. 图 3.44 Deldescu 命令的用法 71. 3. 图 3.43. Chapter. 在其中可以定义面的编号，Surface #和 Parameter 可以定义所删除线的位置。.

(26) 铸造工艺仿真 ProCAST 从入门到精通. 相关主题：Surface Operations、-Incrdescu、Incrdescu、Deldescv 11．增加 U 面描述. 该命令可以扩展面描述以包含原有面没有覆盖的区域，这些区域是由于合并操作形成的。单击 Incrdescu 图标出现一个命令对话框，在其中可以定义面编号 Surface #，如图 3.45 所示。. 图 3.45. Incrdescu 命令对话框. 如图 3.46 所示，MeshCAST 中的面描述看做是一个 U×V 的网，在角部的蓝色线代表含有 U 个点的 U 线，另一个角部的粉色线代表含有 V 个点的 V 线（单击 Display 按钮会显示这个面. 3. Chapter. 网格）。. 图 3.46. Incrdescu 命令的用法. 如果未覆盖的区域平行于蓝色的 U 线，则可以考虑用命令 Incrdescu 或-Incrdescu。如果未覆盖的区域接近于邻近蓝色线的第一段，则适于用-Incrdescu 命令。相反，如果未覆盖的区域远离蓝色线而靠近最后一段，则适合用 Incrdescu 命令。面扩展的方向平行于被影响的段，该段的新的区域是原来面积的 1.5 倍，多次执行该命令会被看做是要覆盖全部区域。这两个命令的唯一不同是，用 Incrdescu 命令，最后一段被扩展，而用-Incrdescu 命令是第一段被扩展。相关主题：Surface Operations、-Incrdescu 12．扩展 U 面描述. 该命令可以扩展面描述以包含原有面没有覆盖的区域，这些区域是由于合并操作形成的。单击 Incrdescu 图标出现一个命令对话框，在其中可以定义面编号 Surface #，如图 3.47 所示。. 72.

(27) MeshCAST 网格生成. 图 3.47. 第3章. -Incrdescu 命令对话框. 如图 3.48 所示，MeshCAST 中的面描述看做是一个 U×V 的网，在角部的蓝色线代表含有 U 个点的 U 线，另一个角部的粉色线代表含有 V 个点的 V 线（单击 Display 按钮会显示这个面网格）。. 图 3.48. -Incrdescu 命令的用法. 如果未覆盖的区域平行于蓝色的 U 线，则可以考虑用命令 Incrdescu 或-Incrdescu。如果未覆盖的区域接近于邻近蓝色线的第一段，则适于用-Incrdescu 命令。相反，如果未覆盖的区域远离蓝色线而靠近最后一段，则适合用 Incrdescu 命令。面扩展的方向平行于被影响的段，该段的新的区域是原来面积的 1.5 倍，多次执行该命令会被看做是要覆盖全部区域。这两个命令的唯一不同是，用 Incrdescu 命令，最后一段被扩展，而用-Incrdescu 命令是第一段被扩展。. 13．增加 V 面描述. 该命令可以扩展面描述以所有原有面没有覆盖的区域，这些区域是由于合并操作形成的。单击 Incrdescv 图标出现一个命令对话框，在其中可以定义面编号 Surface #，如图 3.49 所示。. 图 3.49. Incrdescv 命令对话框. 如图 3.50 所示，MeshCAST 中的面描述看做是一个 U×V 的网，在角部的蓝色线代表含有 U 个点的 U 线，另一个角部的粉色线代表含有 V 个点的 V 线（单击 Display 按钮会显示这个面网格）。如果未覆盖的区域平行于蓝色的 V 线，则可以考虑用命令 Incrdescv 或-Incrdescv。如果未覆盖的区域接近于邻近蓝色线的第一段，则适于用-Incrdescv 命令。相反，如果未覆盖的区域远离蓝色 73. 3. Chapter. 相关主题：Surface Operations、Incrdescu.

(28) 铸造工艺仿真 ProCAST 从入门到精通. 线而靠近最后一段，则适合用 Incrdescv 命令。面扩展的方向平行于被影响的段，该段的新的区域是原来面积的 1.5 倍，多次执行该命令会被看做是要覆盖全部区域。. 图 3.50. Incrdescv 命令的用法. 这两个命令的唯一不同是，用 Incrdescv 命令，最后一段被扩展，而用-Incrdescv 命令是第一段被扩展。相关主题：Surface Operations、-Incrdescv 14．扩展 V 面描述. 该命令可以扩展面描述以所有原有面没有覆盖的区域，这些区域是由于合并操作形成的。. 3. Chapter. 单击-Incrdescv 图标出现一个命令对话框，在其中可以定义面编号 Surface #，如图 3.51 所示。. 图 3.51. -Incrdescv 命令对话框. 如图 3.52 所示，MeshCAST 中的面描述看做是一个 U×V 的网，在角部的蓝色线代表含有 U 个点的 U 线，另一个角部的粉色线代表含有 V 个点的 V 线（单击 Display 按钮会显示这个面网格）。. 图 3.52. -Incrdescv 命令的用法. 如果未覆盖的区域平行于粉色的 V 线，则可以考虑用命令 Incrdescv 或-Incrdescv。如果未覆盖的区域接近于邻近粉色线的第一段，则适于用-Incrdescv 命令。相反，如果未覆盖的区域远离粉色线而靠近最后一段，则适合用 Incrdescv 命令。面扩展的方向平行于被影响的段，该段的新的区域是原来面积的 1.5 倍，多次执行该命令会被看做是要覆盖全部区域。 74.

(29) MeshCAST 网格生成. 第3章. 这两个命令的唯一不同是，用-Incrdescv 命令，第一段被扩展，而用 Incrdescv 命令是最后一段被扩展。相关主题：Surface Operations、Incrdescv 14．删除 V 面描述. 该命令会删除指定面的面描述。单击 Deldescv 图标，出现一个命令对话框，在其中可以定义面的编号，Surface #和 Parameter 可以定义所删除线的位置，如图 3.53 所示。. 图 3.53. Deldescv 命令对话框. 如图 3.54 所示，通过去除由 Parameter 值指定位置的线，关于面的描述会根据这条线来消减。. 相关主题：Surface Operations、-Incrdescu、Incrdescu、Deldescv 15．平面描述. 该命令可以为至少包含两条边的平面创建一个平面描述。单击 Plane Description 图标，出现一个命令对话框，在其中定义面编号 Surface #，如图 3.55 所示。. 图 3.55. Planedesc 命令对话框 75. 3. Chapter. 图 3.54 Deldescv 命令的用法.

(30) 铸造工艺仿真 ProCAST 从入门到精通. 如果需要创建面描述的面是平面（如在创建铸型过程中等情况），则执行此命令，MeshCAST 会自动创建面描述覆盖整个区域。 Plane Description 命令的用法如图 3.56 所示。. 图 3.56. Plane Description 命令的用法. 该命令不需要选择任何边，但却需要面至少包含两条边。相关主题：Surface Operations、Add Plane 16．建构面. 该命令用于为指定面中所选择的边创建一个面的描述。单击 Construct Surface 图标，会出现一个命令对话框，用户可以在其中定义面的编号 Surface #，. 3. Chapter. 并指定参数 U-Value 和 V-Value，如图 3.57 所示。. 图 3.57. Construct Surface 命令对话框. 只选择可以表达面轮廓的边（至少要近似），如图 3.58 所示。选择边可以随意选，没有顺序规定。这些选定的边应当组成一对连续或相接的边集，其中的每一个边含有 U 个点。这 U 个点中的每一个点都与相对应的另一个边中的点相连接。由这些点连成的线应该充分并正确地覆盖整个面区域。同样，在另一个方向，则把线划分成 V 个点，这样就用一个 U×V 的网覆盖了这个面。图 3.58 显示了操作过程。 76.

(31) MeshCAST 网格生成. 第3章. 图 3.58 命令操作过程. 相关主题：Surface Operations、Select 17．建立扫掠面. 该命令通过用一个边沿其余的选择边扫掠来为一个指定编号的面建立一个面的描述。单击 Construct Sweep Descr 图标，出现一个命令对话框，在其中定义面编号 Surface #，并指定参数 U-Value 和 V-Value，如图 3.59 所示。. ConstSweepDescr 命令对话框. 扫掠边应该是最后选定的边。整数 U-Value 和 V-Value 定义面描述的 U 和 V。为了用此命令建立面描述，选择属于指定面 Surface #编号的边的集合，然后用称为扫掠边 Sweeping Edge 的特定边进行扫掠。一旦选择了这个边集，就选定一个单一的边（这个边应该是最后选定的边）。执行该命令后，扫掠边会扫过其余的边，为面编号为 Surface #的面创建一个面描述，沿所选择的边的分点数为"U-Value" = U，而沿扫掠边的分点数为"V-Value"= V。扫掠边不必属于所指定的面编号 Surface #的面，也不必非要与其余的选择边以某种形式相连接，如图 3.60 所示。. 77. 3. Chapter. 图 3.59.

(32) 铸造工艺仿真 ProCAST 从入门到精通. 图 3.60 命令操作过程. 相关主题：Surface Operations、Select 18．转换 U 线. 该命令对一个已有的面描述进行转换，以包含一个指定面的未覆盖的区域。MeshCAST 中的面描述可以看做是一个 U×V 的网，在一个角上的蓝色线代表划分为 U 段的 U 线，另一个角的粉色线代表划分为 V 段的 V 线，这 U 个点和 V 个点连接起来形成一个网，可以用 Display 按钮来显示出来。这些线应该沿着边界或所代表的面的外围交叉布置。如果不是如此，就应当在实际面的内部（如图 3.61 所示）表现出来。除非蓝色线和粉色线通过变换处于边界或面的外围，否则对这些面不能. 3. Chapter. 形成面网格。当开始读入文件时，MeshCAST 会自动执行该操作，但有时对有些面不能进行。如果蓝色线碰巧在面的内部，Shift-U 就是合适的选择，对粉色线来说，同样的情况 Shift-V 就是合适的选择。应当反复使用 Shift-U 命令直到蓝色线处于实际面的边界或外围，同时要保证 U×V 型的面描述能够覆盖整个面的区域。该命令可逆向执行，原有网格或起始网格可以通过多次执行该命令得到恢复。. 图 3.61 线的布置. 78.

(33) MeshCAST 网格生成. 第3章. 图 3.62 示出了该命令的运行过程。. 图 3.62 命令的运行过程. 相关主题：Surface Operations、Shift-V 19．转换 V 线. 该命令对一个已有的面描述进行转换，以包含一个指定面的未覆盖的区域。关于此命令请参考 Shift-U 命令。二者的唯一不同是变换方向不同。相关主题：Surface Operations、Shift-U 3.5.1.3 建立几何特征图标. 在 Build Operations 工具夹中的命令按钮用于建立和修改几何体的特征，如图 3.63 所示。单击 Build Operations 工具夹可以显示几何特征命令按钮。. 相关主题：Repair Tools、Box、Cylinder、Extrude、Sweep、Split Geom、Add Rectangle、Construct Periodic Surfaces、Translate、Mirror Symmetry、Rotational Symmetry 1．盒子. 该命令根据给定的坐标点和高度创建一个盒子。单击 Box 图标，出现一个命令对话框（如图 3.64 所示），在其中输入 3 个点的坐标作为矩形体的底，然后输入盒子高度。 79. 3. Chapter. 图 3.63 工具夹中的命令按钮.

(34) 铸造工艺仿真 ProCAST 从入门到精通. 图 3.64 Box 命令对话框. 当底确定后，因为可能在该底的两边建立盒子，所以 Height 可以是正也可以是负，如图 3.65 所示。这个新建的盒子由 12 个边和 6 个面组成。. 图 3.65. Height 的正负. 3. Chapter. 相关主题：Build Operation 2．圆柱. 该命令按照指定的轴、原点、半径和高度建立一个圆柱。单击 Cylinder 图标，出现一个命令对话框，在其中定义轴向量(Vx, Vy, Vz)、原点坐标(Ox, Oy, Oz)、半径和高度。新建的圆柱由 6 个新边和 4 个新面组成。命令对话框和命令操作过程如图 3.66 所示。. 图 3.66 命令对话框和命令操作过程. 相关主题：Build Operations、Add Circle 80.

(35) MeshCAST 网格生成. 第3章. 3．拉伸. 该命令沿指定的向量拉伸所选择的边集形成一个拉伸体。单击 Extrude 图标，出现一个命令对话框，在其中定义拉伸向量的大小(Dx, Dy, Dz)，如图 3.67 所示。. 图 3.67 命令对话框. 参数 U-Value 和 V-Value 用于确定面描述。U-Value 指落在所选定的边上的点数。命令操作过程如图 3.68 所示。. 相关主题：Build Operations、Sweep、Select 4．扫掠. 该命令沿着指定的轴和一个旋转角扫掠所选定的边以形成一个几何体。单击 Sweep 图标，出现一个命令对话框，在其中定义轴坐标和扫掠角。参数 U-Value 和 V-Value 用于确定面描述。U-Value 指落在所选定的边上的点数。命令对话框及命令操作过程如图 3.69 所示。. 81. 3. Chapter. 图 3.68 命令操作过程.

(36) 铸造工艺仿真 ProCAST 从入门到精通. 图 3.69 命令对话框及命令操作过程. 相关主题：Build Operations、Extrude、Construct Periodic Surfaces、Select 5．切分几何体. 该命令用由 3 个坐标点定义确定的平面将一个几何体切分为两部分。单击 Split Geom 图标，出现一个命令对话框，在其中指定 3 个坐标点(X1, Y1, Z1)、(X2, Y2, Z2)、(X3, Y3, Z3)来确定一个平面。默认的情况下该命令不对几何体起作用，当几何体是对称的时候就很有用。该平面只能把几. 3. Chapter. 何体切为两个部分。若多于两个则发生了错误。命令操作过程如图 3.70 所示。. 图 3.70 命令操作过程. 相关主题：Build Operations、Plane Split、Select 6．增加矩形. 该命令产生一个由 3 个点决定的矩形体，这 3 个点的输入顺序不限。单击 Add Rectangle 图标，出现一个命令对话框，可以在其中输入 3 个点坐标(X1, Y1, Z1)、(X2, Y2, Z2)和(X3, Y3, Z3)，如图 3.71 所示。相关主题：Build Operations、Box 82.

(37) MeshCAST 网格生成. 第3章. 图 3.71 命令对话框. 7．建立回转面. 该命令将所选择的面沿指定的轴旋转过一个角度。单击 Construct Periodic Surfaces 图标，出现一个命令对话框，在其中定义两个坐标轴的点坐标和扫掠角度，如图 3.72 所示。. 图 3.72 命令对话框. 执行该命令后，所建立的新的面的面网格和原有的面的面网格保持一致。注意原来的面应当已. 建立这些周期性的面后，用户就应当把它们和几何体的其余部分合并在一起。用户还要保证这些新建的边和面之间没有任何干涉。如果有干涉，就要对这些面重新网格化，这些面也不再是周期性的。注意，选择要扫掠的面时，必须选择面上所有的边。相关主题：Build Operations 8．平移. 该命令将所选择的边集按指定的位移平移建立新的边和面。单击 Translate 图标，出现一个命令对话框，在其中指定位移和点，如图 3.73 所示。. 图 3.73 命令对话框 83. 3. 用（在 PreCAST 中施加边界条件）。. Chapter. 经划分有面网格，否则信息窗口中会显示相关信息。该命令对需要施加周期性边界条件的面特别有.

(38) 铸造工艺仿真 ProCAST 从入门到精通. 所选择的边集不要互相干扰。在把所选择的边（包括面描述）以[x, y, z]为基点平移后，会创建一个新的边集。相关主题：Build Operations、Select、Mirror Symmetry、Rotational Symmetry 9．镜像. 该命令建立一个新的镜像的边集和面集。为此，可以有两种选择。单击 Mirror Symmetry 图标，出现一个命令对话框，在其中输入 3 个坐标点确定一个对称面，如图 3.74 所示。. 图 3.74 命令对话框. 选择镜像面的方法有两种： . 不用指定坐标来定义镜像面。首先选择定义镜像面的边。不输入点坐标，单击命令对话框中的 Execute 按钮。在所选择的边集（镜像面位于这些边集中）中获得镜像面的坐标。. 3. Chapter. 在选择了整体几何体后才能执行该命令。所以，首先激活需要镜像的部分，然后选择含有对称面的所有边（这样能避免沿对称面的边和面的重叠）。成功执行该命令后，屏幕上当前激活的全部几何体会沿所选择的面镜像，生成新的边集和面集。 . 在命令对话框中指定对称面的坐标来进行镜像。该命令只对所选择的边集（在屏幕上被激活）起作用。命令执行后，屏幕上当前激活的全部几何体会沿所选择的面镜像，生成新的边集和面集。. 命令操作过程如图 3.75 所示。. 图 3.75 命令操作过程. 相关主题：Build Operations、Select、Rotational Symmetry、Translate 84.

(39) MeshCAST 网格生成. 第3章. 10．旋转. 该命令通过沿指定轴和旋转角旋转所选择的边集来建立新的边集。单击 Rotational Symmetry 图标，出现一个命令对话框，在其中输入两个坐标(X1, Y1, Z1)与(X2, Y2, Z2)和一个角。在执行命令前应先选定边集。命令对话框和命令操作过程如图 3.76 所示。. 图 3.76 命令对话框和命令操作过程. 相关主题：Build Operations、Select、Mirror Symmetry、Translate 3.5.1.4 工具. 在工具夹中的命令按钮可以用来修改几何体。单击工具夹选项卡图标即会显示出各种命令按钮，如图 3.77 所示。. 相关主题：Repair Tools、Print Co-Ords、Auto Fix: Unmeshed Surfaces、Isn Command、Change View、Change Units、Bad Angle Criteria、Check Periodicity 85. 3. Chapter. 图 3.77 工具夹中的命令按钮.

(40) 铸造工艺仿真 ProCAST 从入门到精通. 1．打印坐标. 该命令显示所选边上指定分点的位置。单击 Print Co-Ords 图标出现一个命令对话框，在其中指定所需坐标位置的编号# of Points，如图 3.78 所示。在执行该命令前应当选定一条边。. 图 3.78 命令对话框. 当把选定的边等分为若干段后，可以在信息窗口中显示出指定编号的坐标值。命令操作过程如图 3.79 所示。. 图 3.79 命令操作过程. 相关主题：Tools、Select. 3. Chapter. 2．自动修复. 当用通常方法不能生成面网格时，该命令可以在面上生成面网格。单击 Auto Fix 图标执行该命令。该操作可以对几何体上未生成面网格的面上产生一个平面网格。尽管该操作很有效，但也不是总是可以成功，对不能奏效的面，用户就必须修改它们，由于该命令生成平面网格，用户必须保证不要在大的非平面上使用该命令。相关主题：Tools、Auto Fix Bad Triangles 3．识别面节点. ISN（Identify Surface Nodes）命令显示指定面节点的位置，并指出与这些节点相关的面的编号。单击 ISN 图标，出现一个命令对话框，允许在其中指定要显示的节点编号，如图 3.80 所示。. 图 3.80 命令对话框 86.

(41) MeshCAST 网格生成. 第3章. 该命令在生成四面体网格时对检测错误信息很有用。通常出现在信息窗口中的错误信息是 Check near surface node#'s: n1, n2, n3 ...，其中 n1、n2、n3 等是三角形面网格中的节点编号。如果为此命令指定节点编号并执行之，则对每一个这些面节点编号，信息窗口中会显示与这个节点相关的面序列，并且把这个面的编号显示在屏幕上。该命令只对重新打开的 prefix.gmrst 文件起作用。并且为了使信息是精确的，在执行此命令前不应该修改面网格。相关主题：Tools 4．改变视角. 该命令把几何体原来的视角改变为当前屏幕上的视角。在指定视角时，同时也应指定转换距离。单击 Change View 图标，出现一个命令对话框，在其中定义转换距离：Tx, Ty, Tz，如图 3.81 所示。. 图 3.81 命令对话框. 该命令会修改 prefix.gmrst 文件来反映这种改变，然后退出 MeshCAST。. 相关主题：Tools 5．转换单位. 该命令可以转换单位。单击 Change Units，出现一个命令对话框，在其中进行单位转换，如图 3.82 所示。. 图 3.82 命令对话框. 在下拉列表框中选择单位。 87. 3. Chapter. 当用户要寻找易于操作的角度时，该命令很有用。.

(42) 铸造工艺仿真 ProCAST 从入门到精通. 该命令对几何体进行全面的单位转换，把变化结果写入 prefix.gmrst 文件后退出 MeshCAST。在执行该命令前，不要忘记在 PROPERTIES 设置中对几何体当前单位进行设置。相关主题：Tools、Properties 6．坏角判据. 该命令将现有的坏角判据值 Bad Angle Criterion 改变为所指定的 Angle。单击 Bad Angle Criteria 图标，出现一个命令对话框，在其中输入新角度值，如图 3.83 所示。. 图 3.83 命令对话框. 该 Angle 值用于确定与任何面相关的面网格是否包含坏三角形，这些坏三角形在生成体网格时会出问题。对任何面的面网格来说，如果面网格中任意三角形的内角小于该 Angle 值，MeshCAST 都会生成坏角警告信息。执行该命令后，信息窗口中会显示更新了的 Bad Angle Criteria 值。该角度的正确范围是 0～45 度。相关主题：Tools、Check Mesh. 3. Chapter. 7．检查周期性. 当第一个面转过一个指定的角度生成第二个面后，该命令用来检查这两个面的面网格是否保持一致。单击 Check Periodicity 图标，出现一个命令对话框，在其中指定两个点(X1, Y1, Z1)和(X2, Y2, Z2)来确定轴，指定旋转角度 Angle、要检查的面的编号#Surface-1、用来比较的旋转后的面的编号 #Surface-2，如图 3.84 所示。. 图 3.84 命令对话框. 成功执行该命令后，信息窗口中会显示结果。相关主题：Tools. 88.

(43) MeshCAST 网格生成. 第3章. 3.5.1.5 导入/导出. 在导入/导出（Import/Export）工具夹中的命令用来进行各种导入和导出的操作，如图 3.85 所示。. 图 3.85 “导入/导出”工具夹中的命令. 相关主题：Repair Tools、Export Geom、Import Geom、Write Surface、Read Surface、Read Surf Mesh、Write Surface Desc、Read Surface Desc 1．导出几何体. 该命令为出现在当前激活集合中的部分几何体保存一个重新启动的 prefix.gmrst 文件。单击 Export Geom 图标出现一个命令对话框，可以在其中指定要输出的文件，如图 3.86 所示。. 直接键入文件名并使用 Browse 按钮来确定要保存的文件的路径。该文件可以作为重新启动的文件名，或在 MeshCAST 中使用 Import Geom 命令导入到另一个几何体中。如果整个几何体都出现在激活的集合中，则用户最好用 Store Geom 命令而不是用此命令。相关主题：Import Geom、Store Geom、Active 2．导入几何体. 该命令导入一个 prefix.gmrst 文件并将其几何体添加到现有的几何体中。prefix.gmrst 文件之前应该就由 MeshCAST 中的 Store Geom 按钮或 Export Geom 命令生成。单击 Import Geom 图标出现一个命令对话框，在其中指定要导入的文件，如图 3.87 所示。 89. 3. Chapter. 图 3.86 命令对话框.

(44) 铸造工艺仿真 ProCAST 从入门到精通. 图 3.87 命令对话框. 直接键入文件名类型并使用 Browse 按钮来确定要保存的文件的路径。使用该命令时，对所读入的几何体不会与已有的几何体进行一致性的边和面的合并，只是把几何体添加到现有几何体中，除面网格外，保持启动文件中的性质不变。因为对边集和面集所做的一致性信息也读入了，要得到面网格只需单击 Generate Surface Mesh 即可。执行该命令后，建议用户用 Auto Merge 命令把一致性边合并，然后用 Remcoinfaces 命令合并一致性面。该 Import Geom 命令可以有效地把不同文件的几何体导入 MeshCAST 中合并为一个几何体。相关主题：Import Geom、Export Geom、Store Geom 3．写入面. 该命令把指定面编号的面的全部细节附加到当前工作目录中的 meshcast_tmp 文件中。单击. 3. Chapter. Write Surface 图标，出现一个命令对话框，在其中定义要写入的面的编号，如图 3.88 所示。. 图 3.88 命令对话框. 一个面的细节由与面相关的边以及面描述组成。因为细节会附加到文件中，该命令可执行多次以将不同面的细节写入到文件中。面的编号 Surface #会附加到 meshcast_tmp 文件中，只能由 Read Surface 命令用相同的面编号提取出来。因为文件 meshcast_tmp 中包含若干面的详细信息，提取面时就必须用面编号作为索引来提取面，所以当用 Read Surface 提取面时必须记住面编号的值。该命令对把修改过的部分由一种几何体转化为另一种很有用。相关主题：Import Geom、Write Surface 4．读入面. 该命令读入当前工作目录中的 meshcast_tmp 文件中面编号的全部细节，这些信息之前由 Write 90.

(45) MeshCAST 网格生成. 第3章. Surface 命令写入到新建的面中。单击 Read Surface 图标，出现一个命令对话框，在其中定义要读入的面编号 Surface #，如图 3.89 所示。. 图 3.89 命令对话框. 在命令对话框中所指定的面编号应该与之前用 Write Surface 命令指定的有相同的值，并且对当前几何体未做任何操作。读入的全部细节由与面相关的边和面描述组成。因为文件 meshcast_tmp 包含若干面的细节，所指定的面编号 Surface #在提取该面时将作为索引使用。在 Write Surface 和 Read Surface 命令中用的是相同的面编号。从 meshcast_tmp 文件中提取出的面的编号会显示在信息窗口中。属于新面的边不会和已有的边合并，所以用户要对这些边进行适当的合并，否则这些边会成为裂缝。相关主题：Import Geom、Write Surface 5．读入面网格. 相关主题：Import Geom、Read Surf Mesh 6．写入面描述. 该命令把指定面的面描述写入当前工作目录的 meshcast_tmp 文件中。单击 Write Surface Desc 图标，出现一个命令对话框，在其中定义要写入的面的编号 Surface#，如图 3.90 所示。. 图 3.90 命令对话框. 91. 3. 面网格。meshcast.tmp 文件之前应当用 Write Surface 命令写入。. Chapter. 由 meshcast.tmp 文件中读入面网格。单击 Read Surf Mesh 图标，会从 meshcast.tmp 文件中读入.

(46) 铸造工艺仿真 ProCAST 从入门到精通. meshcast_tmp 文件中的面描述只能由 Read Surface Desc 命令读入。当用此命令建立一个新的 meshcast_tmp 文件时，该文件以前的内容会丢失。相关主题：Import Geom、Read Surface Desc 7．读入面描述. 该命令将 meshcast_tmp 文件中的面描述读给一个指定面编号的面，有关该面之前的面描述会被覆盖掉。单击 Read Surface Desc 图标，出现一个命令对话框，在其中定义要读入的面的编号 Surface #，如图 3.91 所示。. 图 3.91 命令对话框. 在 meshcast_tmp 文件中出现的面描述之前只能由 Write Surface Desc 命令形成。该命令只读入面描述，而不是面的总体细节。要读入全部细节请参看 Read Surface 命令。相关主题：Import Geom、Write Surface Desc 3. Chapter. 3.5.1.6 用户定义选项卡. 该选项卡开始是空的，用户可以把经常使用的命令按钮加入到此选项卡中。单击 User Defined 选项卡显示用户定义的图标按钮。在选定的图标上右击，并拖动把它加到 User Defined 选项卡上。此时会出现一个确认对话框请用户确认操作，如图 3.92 所示。. 图 3.92 确认对话框. 图 3.93 中表明有 4 个命令图标已经加到 User Defined 选项卡中。最多可以加 20 个用户定义的图标。这些用户定义的图标存储在文件 usr_cmnds 中，该文件在安装目录 dat/pref 中。如果若干用户共用一个软件，并各有不同的使用要求，可以建立一个用户环境变量来把这些图标存储到不同的位置（详情参见 ProCAST 用户手册 Customized installation 一节）。. 92.

(47) MeshCAST 网格生成. 第3章. 图 3.93 用户定义选项卡. 只有 Repair Tools 中的按钮可以加到 User Defined 选项卡中。相关主题：Repair Tools 3.5.2. 修改工具在 Repair Facilitation Tools 选项卡中的命令按钮组可以对几何体进行检查，执行选择操作，. 激活几何体的子集，完成面网格生成。这些命令按钮出现在 Repair Environment 环境中，如图 3.94 所示。. 相关主题：Repair Environment、Check Geometry、Identify、Display、Undo、Store Geom、Select、 Deselect、Select All、Deselect All、Select Remaining、Active、Append Adjacent、Active Highlight、 Append、Deactive、Active Unmeshed、Active Bad Mesh、Store Enclosure、Show Enclosure、Generate Surface Mesh、Show Mesh、Check Mesh、Mesh Properties、Go Volume Meshing 1．检查几何体. 该命令检查几何体的裂缝，同时指出在生成体网格过程中可能建立多种材料的边。裂缝以蓝色线和在蓝色线中点的红十字号的方式显示，与多于两个面相连的边以黄色线和出现在黄色线中点的黄色十字表示。如果整个几何体都在激活的集合中，当执行该命令时，那么所有有 1 或 0 边的面都 93. 3. Chapter. 图 3.94 修改工具.

(48) 铸造工艺仿真 ProCAST 从入门到精通. 将在信息窗口中显示。只有当几何体的一部分出现在激活的集合中时，该命令才可执行。显示在信息窗口中的信息是 4 edges are connected to < 2 surfaces...（蓝色线）以及 2 edges are connected to > 2 surfaces...（黄色线），如图 3.95 所示。. 图 3.95 信息窗口. 相关主题：Repair Facilitation Tools、Repair Tools 2．识别. 该命令按照用户要求（如表达式）识别几何体中的面和边。Identify 显示面和边的编号、数量、边长，在屏幕上高亮显示边等运行结果。用户可以用鼠标选择边，或在输入窗口中输入参数，然后单击 Identify。可以用鼠标选择一条边或一组边，也可以用其他工具如 Select、Clip 或 Active 来高亮选择边，. 3. Chapter. 运行结果，Identify 都会： . 在输入窗口中显示面的编号。. . 以蓝色高亮显示在工作窗体中与所选边相关的面。. . 在信息窗口中显示与所选边相关的每一个面的编号，以及这些面中的每一个面所有的边的数量。如果选择一条边，Identify 会显示那条边的长度。. 用鼠标选择边的输入方式，然后用 Identify 进行识别的方法将在下面的例 3.9 中演示。在输入窗口中输入参数来识别面或边的方式有 6 种。每种选择都可用来识别符合参数要求的边和面。下面对这 6 种方式进行说明。其中逻辑操作符读作：<、>、=、!=。窗口命令、逻辑操作符，以及整型数用空格键分开。选项 1：根据边的表达式来识别面。 surf:edge {< | > | = | != } Integer 或 SURF:EDGE {< | > | = | != } Integer 其中，Integer 是边的数量，该操作会找出边的数量满足表达式的所有面来。所找到的面会显示在输入窗口中，参见例 3.10。选项 2：根据面的表达式识别边。 edge:surf {< | > | = | != } Integer 或 EDGE:SURF {< | > | = | != } Integer 其中，Integer 是面的数量，该操作会找出面的数量满足表达式的所有与面相连的边。满足这 94.

(49) MeshCAST 网格生成. 第3章. 个表达式的边会在工作窗口中以红色高亮显示，参见例 3.11。选项 3：根据共用边识别面。 surf:com/edge { > | = | != } Integer 或 SURF:COM/EDGE { > | = | != } Integer 其中，Integer 是共用边的数量。该操作会找出共用这些边的所有面来，共用边的数量满足表达式要求。在输入窗口中显示这些面的编号，在工作窗口中以红色高亮显示共用边，参见例 3.12。选项 4：识别当前激活集合中的所有面。根据当前激活集合中所有的面编号识别出面来。如果几何体中的所有面都出现在激活集合中， MeshCAST 会在输入窗口中显示 all，参见例 3.13。选项 5：根据三角形面网格的表达式识别面。 Surf: triangles {< | > | = | != } Integer 或 SURF:TRIANGLES {< | > | = | != } Integer 其中，Integer 是三角形面网格的数量。找出当前三角形面网格数满足上述表达式的面来。在输入窗口中最多可以显示满足要求的 500 个面。选项 6：根据边的长度表达式识别边。 len {< | > | = | != } Real number 或 LEN {< | > | = | != } Real number 其中，Real number 是边的长度。找出所有边长满足表达式的边来。以红色显示所找出的边。. 输入窗口中返回满足表达式的面编号。这些面编号可以作为其他命令或函数的输入值，而不用重新键入这些值。Identify 不会改变几何体。当用户加载一个新文件或运行 Check Geometry 命令时，根据提示信息，对几何体进行进一步的诊断，此时 Identify 是很有效的方法。例如，如果运行 Check Geometry 后，出现警告信息 3 Surfaces with < 2 edges…，表明有 3 个面有问题，但却不知道出问题的面编号，通过在 Identify 中用：surf:edge < 2 表达式搜索，就会提供这种面信息。用 Identify 进行诊断的另一种例子是用 surf:triangles。surf:triangles 可以用来确定哪个大面有数量较多的三角形面网格元素。如果这个面上的三角形面网格过多，则可以把三角形面网格划得少一些。减少三角形面网格数量可以有效地减少体网格的节点数量和单元数量。表 3.1 总结了上述选项的运行结果。. 95. 3. 测几何体，然后显示满足要求的信息或部分模型。除两种情况外，Identify 会在. Chapter. Identify 是 MeshCAST 中最常用的操作之一。该操作根据指定参数或鼠标选择检.