应用案例

设计仿真 | shell文件相关(一):文件格式及Adams生成shell文件

我们都知道,几何不参与Adams接触运算及间隙测量时,则几何非必需,Adams Solver 更多地是使用部件的质量和惯量参数进行求解,因此,强烈建议减少仿真不需要的CAD几何图形的数量。如果有多个无相对运动的零件,可以使用布尔运算合并这些零件实体,或使用Adams几何导入功能将多个零件的几何文......


shell 文 件 概 述


我们都知道,几何不参与Adams接触运算及间隙测量时,则几何非必需,Adams Solver 更多地是使用部件的质量和惯量参数进行求解,因此,强烈建议减少仿真不需要的CAD几何图形的数量。如果有多个无相对运动的零件,可以使用布尔运算合并这些零件实体,或使用Adams几何导入功能将多个零件的几何文件合并为一个shell几何文件。

尝试提升可视化及动画效果时,常导入shell文件至Adams显示部件的几何特征。较其他几何文件而言,shell文件能最大限度提升求解和后处理效率。shell包括若干节点坐标和这些节点之间的连接信息。shell被表示为若干个多边形,每个多边形通过连接节点的直线段定义,多边形不一定是平面的。

本系列文章依次介绍shell文件格式、如何用Adams生成shell文件以及如何在Adams中使用shell文件。


shell 文 件 格 式


以立方体shell文件为例介绍shell文件格式,如图1。


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图1 立方体shell文件格式及立方体显示


第1行的格式为:integer integer floating。第一个整数8表述shell文件有8个点,第二个整数6表示文件中有6个多边形,浮点数1表示节点坐标比例因子为1,允许修改比例因子改变几何的大小显示。


从第2行至第9行,共8行,使用x、y和z坐标描述每个点,每一行均有一个xyz三元数组,采用空格分割x、y和z值。以第2行“-1.0 -1.0 1.0”为例,表示第1个点的坐标为(-1,-1,1)。


从第10行至第15行,共6行,即点坐标值之后的行,用于定义多边形的连接线。以第10行“4 1 2 3 4”为例,第一个数字4表示由4个顶点形成一个多边形;后续4个整数,“1 2 3 4”表示点编号,即shell文件点列表中的第1、第2、第3和第4个点。值得注意的是,没有必要通过添加起点闭合每个多边形,使用多个空格分割上述数值即可。


shell文件中多边形通常被定义为三个点的连线,且点排序很重要,因为顺序定义了多边形的外法线方向。三角形“3 2 1”和三角形“1 2 3”的外法线方向相反。常使用右手法则定义法线,当右手手指沿着“1 2”和“2 3”两条直线转动时,右手拇指的指向即为多边形“1 2 3”的外法线方向。


Adams 生 成 shell 文 件


Adams支持中间格式(如:*.igs、*.stp、*.x_t等)和直接格式(CATIA V4/V5/V6、ProE、SolidWorks、UG NX、Inventor等)两种方式导入外部几何。除.x_t格式文件之外,使用Adams View File Import导入其他几何格式文件时,界面缺省选择了“Consolidate To Shells”,即合并所有几何为一个shell。若不选择“Consolidate To Shells”,Adams将几何作为单个对象导入。在Part模式下,此功能有效;Model模式下,即使选择此功能,也被视作无效。


1、生成shell文件


以附件 lowerDie.igs 文件为例,描述Adams 2021.4 生成shell文件过程:


1)打开Adams View,新建模型MODEL_1,点击File – Import,出现File Import对话框,File Type选择IGES(*.igs,*.iges),File To Read 选择 lowerDie.igs 文件;


2)右键Part Name输入栏Part – Create,出现Part Create Rigid Body Name And Position对话框,点击OK按钮,创建部件PART_2,如图2;


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图2 合并为一个shell


3)点击File Import界面OK按钮,View界面出现几何特征,Message Window提示“所有几何合并为1个shell”,模型浏览器Bodies栏PART_2中出现几何SHL2;


4)点击File Export,File Type默认Adams View Command File,点击OK按钮,生成SHL2.shl文件;或者File Type选择Shell,Shell Name右键Shell选择SHL2,File Name输入SHL2,点击OK按钮,同样能出现SHL2.shl文件。


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图3 生成.shl文件


查看SHL2.shl文件,发现前两行与上述讲到的shell格式文件存在差异,Adams 2021.2及以后版本生成的shell文件版本号为2.0,包括了每个点的方位信息,导致shell文件内存更大。


2、改变shell文件内存大小


导入shell文件至Adams最主要的目的是提升动画速度,shell文件内存大小也会影响动画速度,一般会尽量减小shell文件所占内存。


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图4 改变shell文件内存大小


1)点击上述图2 File Import对话框左下角“Geometry Options”按钮,出现Manage Geometry Options对话框,包括Translation Option和Rendering Option,增大Rendering Option中Curve Chord Tolerance Scale/Curve Chord Angle/Surface Plane Tolerance Scale/Surface Plane Angle的值为2,按上述生成shell文件步骤重新操作,生成新的shell文件SHL2_coarser.shl,如图4,渲染质量降低,shell文件的内存变小,但会提升操作流畅性和改善后续动画性能;    


2)若shell文件版本号为2.0,可以删除每个点的方位信息,能降低30%内存大小。


附  件


点击附件下载:

lowerDie.igs:几何文件;

SHL2.shl:shell文件;

SHL2_coarser.shl:改变内存的shell文件。