---

Hallo zusammen,

im Zusammenhang mit meiner Bachelorarbeit muss ich die Strömung um einen Formula Student Rennwagen simulieren. Zur Simulation habe ich das Fahrzeug als Catia Datei und als stl File vorliegen. Mittels SnappyHexMesh möchte ich mein Kontinuum der STL Datei mit Hilfe eines Hintergrundnetzes diskretisieren  . Dabei treten jedoch Probleme auf, sodass ich mittels surfaceCheck meine vorliegende Geometrie überprüft habe. Es stellte sich heraus, dass die Geometrie für die Verwendung in OPENFOAM Defizite aufweist (nachfolgend Auszüge aus dem Check):

   

Code:

---

From function validTri(const triSurface&, const label)
    in file surfaceCheck.C at line 105
    triangle 25796 vertices ((28553 27952 27953) 0) has the same vertices as tri
   
    Surface has 85 illegal triangles.
    Dumping conflicting face labels to "illegalFaces"
    Paste this into the input for surfaceSubset

    minimum triangle quality is 0. This might give problems in self-intersection testing later on.
    Dumping bad quality faces to "badFaces"
    Paste this into the input for surfaceSubset

    Found 201 nearby points.

    Surface is not closed since not all edges connected to two faces:
    connected to one face : 176
    connected to >2 faces : 118

    Conflicting face labels:737
    Dumping conflicting face labels to "problemFaces"
    Paste this into the input for surfaceSubset

    Number of unconnected parts : 10

    Writing zoning to "zone_LR08meter.vtk"...

    writing part 0 size 86534 to "LR08meter_0.obj"
    writing part 1 size 6 to "LR08meter_1.obj"
    writing part 2 size 2 to "LR08meter_2.obj"
    writing part 3 size 14 to "LR08meter_3.obj"
    writing part 4 size 4 to "LR08meter_4.obj"
    writing part 5 size 4 to "LR08meter_5.obj"
    writing part 6 size 2 to "LR08meter_6.obj"
    writing part 7 size 8 to "LR08meter_7.obj"
    writing part 8 size 8 to "LR08meter_8.obj"
    writing part 9 size 2 to "LR08meter_9.obj"

  Number of zones (connected area with consistent normal) : 117
  More than one normal orientation.

---

Meine Frage ist nun, wie ich am effektivsten (zeitlich/qualitativ) diese Probleme beheben kann.

Vielen Dank im Voraus und beste Grüße

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

• Keine STL von CAD Systemen nehmen
  
• Export des Modells in STEP
  
• Import in Salome
  
• Oberflächen generieren (von der STEP)
  
• Oberflächen trianguilieren
  
• Export als STL
  
• Zusammenfügen der STL (sofern Regionen gewünscht sind)
  

Zeitlicher Aufwand ca. 1 - 5 Std (für mich)...

------------------
Best regards,
Tobias Holzmann

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Die connected to >2 faces : 118 können darauf hinweisen, dass du innerhalb der STL interne Flächen hast. Du müsstest die STLs in ihre Volumen aufteilen falls das wirklich der Fall ist.
Hast du Regionen in deiner STL?

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Ich habe keine Regionen in meiner STL. Leider habe ich das Modell auch nicht selber erstellt. Das Modell ist schon ein wenig älter und wurde damals für die Verwendung in TAU erstellt.

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Zitat:

---

Original erstellt von Shor-ty:

• Keine STL von CAD Systemen nehmen
  
• Export des Modells in STEP
  
• Import in Salome
  
• Oberflächen generieren (von der STEP)
  
• Oberflächen trianguilieren
  
• Export als STL
  
• Zusammenfügen der STL (sofern Regionen gewünscht sind)
  

Zeitlicher Aufwand ca. 1 - 5 Std (für mich)...

---

Also für mich ein Aufwand von einer Woche, da ich noch nicht lange auf diesem Gebiet tätig bin. Jedoch werde ich dem mal nachegehen, wenn dies meine einzige Möglichkeit bleibt.

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Hallo Roeroe19,

kannst du die STL zur Verfügung stellen? Würde in diesem Fall mal drüber gucken 

------------------
Beste Grüße,
Robert

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Es gibt auch Tools mit denen man STLś flicken kann. Blender ist da auch ne gute Wahl aber das ist alles immer mit Einarbeitungszeit verbunden.
Außerdem sollten die Normalen deiner STL Oberfläche alle in eine Richtung zeigen. Das beachten die wenigsten. Allgemein beachten wenige das die Güte der STL signifikant für sHM ist. Es gibt hierzu auch ein schönen Blogeintrag:
Sourceflux Prepare the Geometry

Das ist alles Pre-Processing für sHM. Viele unterschätzen das und wissen anschließend nicht wieso sHM so komische Ergebnisse erzielt und halten das Tool dann sehr schnell für unbrauchbar 

------------------
Best regards,
Tobias Holzmann

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Vielen Dank für die ganzen schnellen Antworten!
Wäre es somit sinnvoller meine Vorgehensweise zu ändern und nicht direkt über OpenFoam die "Vernetzung" vorzunehmen?

Habe dabei an Netgen oder Ähnliches gedacht.

Grüße !

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Die Netze mit sHM sind sehr gut.
Nur deine Triangulation der Oberfläche sollte passen (also von den STL Dateien).

------------------
Best regards,
Tobias Holzmann

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Schönen guten Morgen, tut mir leid, dass ich mich so lange nicht gemeldet habe. Ich möchte euch in den nächsten Tagen meine stl zur Verfügung stellen, weswegen ich eben mit den Leuten, die die Datei erstellt haben, in Gesrpächen bin um das Urheberrecht nicht zu verletzen.

Ich habe anstatt meines Rennwagens nun einen Quader mittels Blender erstellt und diesen als stl exportiert. Die Diskretisierung mittels SnappyHexMesh hat geklappt. Daher sollten keine Zweifel bestehen, dass die Geometrie die Probleme verursacht.

[Diese Nachricht wurde von Roeroe19 am 12. Dez. 2014 editiert.]

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Was hast du in CATIA (V5 ?) für eine 3D-Genauigkeit eingestellt.
Soweit ich weiß, ist die Genauigkeit der STL-Dateien in CATIA V5 abhängig von
der Tessilierungseinstellung. Die findest du unter Tools->Options->Display->Performance->3D Accuracy.
Dort würde ich mal den Schalter auf Proportional stellen und den Schieberegler ganz nach links (auf 0.01).
Danach kannst du ja die Baugruppe nochmal im Design-Modus laden und die Daten neu
als STL speichern.

Wie gesagt, ist ein Versuch.

Gruß

Torsten

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Hallo Torsten,

vorab vielen Dank für Deine Bemühungen. Ich habe deinen Tipp direkt ausprobiert und die Geometrie erneut überprüft. Leider stellte sich keine Verbesserung ein. Die Geometrie ist weiterhin nicht geschlossen und weist "bad triangles" auf.

Beste Grüße

Maximilian

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Hast du deine CAD-Daten eigentlich schon mal mit einem Prüftool gecheckt ?
Was hast du denn für Daten ?
Solids ?
Je nachdem, wie sauber die Daten erstellt wurden, kann es auch zu Fehlern im CAD-Model kommen.
Passiert ganz gerne mal, wenn zwei Solids zusammengefügt werden, die sich nicht sauber durchdringen.
Oder zumindest exakt auf einander liegen. Da kann es dann zu Kerben im Solid kommen, die bei grober
Betrachtung wie eine Kante aussehen, bei genauerem Hinsehen aber dann das Aussehen einer Messerklinge haben. Du kannst sowas eventuell sehen, wenn du dir das betreffende Solid in einer Darstellung mit Isoparameterlinien anzeigen lässt.

Ach ja, wenn du Flächen hast, kannst du in CATIA über die Funktion Connect-Checker prüfen, ob die Flächen interne Kanten haben. Die Workbench dazu ist die Generative Shape Design. Wenn du die Funktion aufrufst, findest du im Bereich "Connection" einen Schalter (gelbes Quadrat mit einem leicht gebogenen Kreuz) der sich internal Edge nennt.

Gruß

Torsten

[Diese Nachricht wurde von torty2014 am 12. Dez. 2014 editiert.]

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Hallo Torsten,

Ich habe drei Dateitypen: CATPART, IGS, STL.
Ich habe die Dateien noch nicht mit einem Prüftool geprüft (lediglich "surfaceCheck" OpenFoam).

Gibt es einen Weg den Aspekt der geschlossenen Geometrie zu umgehen, sprich man diskretisiert  mit einer externen Software ( Netgen z.B.) ?

Oder ist der Weg, den shor-ty vorgeschlagen hat, bereits einer der besten Möglichkeiten.?

Beste Grüße Maximilian

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Triangulation.png TriangulationDetail.png

Hallo Max,

ich arbeite mit FOAM und im Bereich der CFD seit gut 5 Jahren und arbeite ausschließlich mit dem sHM Vernetzer. Entsprechend hab ich da schon sehr viel Erfahrung sammeln können.

Salome Meca wurde extra für die CFD ausgelegt und stellt erweiterte Möglichkeiten/Module bereit, die herkömmliche CAD Programme nicht integriert haben. Für den Export von STL Dateien gibt es zwar Einstellungsmöglichkeiten aber gerade bei Verbindungsflächen/Körpern die nicht gut abgebildet sind (sprich, das was Thorsten bereits erwähnt hat), ist es durchaus schnell geschehen, dass du Unstetigkeiten in dieser (ich sag mal) oberflächlichen Triangulation bekommst.

Im Anhang hab ich dir mal zwei Darstellungen erstellt, die den Unterschied deutlich aufzeigen. Vor allem wenn es um Mehrvolumenkörpersimulationen geht, sprich conjungated heat transfer Probleme, stößt man auf so viele Probleme bei der Netzgenerierung.

Ich hab mit Catia zwei Jahre gearbeitet, Solid Works und Solid Edge,... zur Konstruktion super aber der standard Export der STL Files für CFD Anwendungen nicht geeignet. Ich greife speziell auf das Wort standard zurück weil ich nicht weiß ob es für diese Softwareprogramme zusatzmodule gibt, die dir das dann erlauben.

Allerdings mach ich mir darüber nie einen Kopf, da SALOME alles bereitstellt. Zumal Open Source und es hat sich die letzten 2 Jahre im Tool auch einiges getan.

Es ist jedem selber überlassen wie er zum Ziel kommt.
Die Variante, die ich vorgeschlagen hab, führt definitiv zum besten Ergebnis.

Wünsch dir dann viel Erfolg bei deinem Weg (:

------------------
Best regards,
Tobias Holzmann

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Hallo Tobias,

ich werde Deinen Weg versuchen zu gehen. Ich habe nur nochmal drei Verstädnisfragen:

1. Eine Geometrie muss geschlossen sein, unabhängig davon welches Programm man zum "Vernetzen" benutzt?

2. Um die Geometrie zu "schließen" muss ich die Oberfläche generieren (z.B. in Salome)?

3. Gibt es im Internet ein Tutorial zur Oberflächengenrierung in Salome bzw. den Weg wie ich die Löcher in meiner Geometrie finde (hilft mir hierbei der "surfacecheck" aus OpenFoan? meine Geometrie ist ziemlich detailiert, also sehr sehr viele Zellen)?

Ich hoffe die Fragen sind thematisch richtig gestellt und man weiß ungefähr was ich in Erfahrung gebracht haben möchte.

Beste Grüße

Maximilian

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

shx.png shx1.png

Neuer Stand meines Problems:

Habe meine Geometrie mit "netfabb" repariert. Die Geometrie ist jetzt geschlossen. Die Diskretisierung/Vernetzung mit SHM verlief ohne Probleme. Anbei lade ich noch zwei Screenshots meiner Diskretisierung hoch (noch nicht optimiert).

Vielen Dank an alle, die mir Ratschläge gegeben haben und Zeit geopfert haben. Ich wünsche euch eine schöne Woche und schöne Weihnachtstage!

Beste Grüße

Maximilian

[Diese Nachricht wurde von Roeroe19 am 16. Dez. 2014 editiert.]

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP