Netzstruktur unregelmäßig / irregular mesh

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Viv
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Netzstruktur unregelmäßig / irregular mesh

Beitrag von Viv »

Sehr geehrtes Support-Team,

ich möchte gerne ein Zahnrad vernetzten, welches mit SolidWorks erstellt und als .STL-file abgespeichert wurde.
Beim Versuch Tetgen zu verwenden war folgende Fehlermeldung in der tetgen.log zu finden: „Error: Invalid PLC! A point and a segment intersect.“
Netgen wiederum scheint damit überhaupt kein Problem zu haben, allerdings rechnet dieser relativ lang (ca. 30 Minuten) und gibt dann ein unregelmäßiges Netz aus (Segmente werden an den Zahnkanten zu den Stirnseiten hin kleiner). Dies geschieht, egal wie groß ich die Tetraeder einstelle.
Auch in einem vereinfachten Part werden die Segmente auf gleiche Weise automatisch verkleinert.

Wie kann ich den Vernetzer beeinflussen sodass ein regelmäßiges Netz entsteht? Ich würde eines wie im Beispiel 26 anstreben.

Vielen Dank im Voraus
Viv
Zuletzt geändert von Viv am Mo 25. Mär 2013, 13:55, insgesamt 1-mal geändert.

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mz15
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Re: Netzstruktur unregelmäßig

Beitrag von mz15 »

Hallo Viv,

das Problem ist folgendes. Die STL-Datei wurde fehlerhaft aus dem CAD-System exportiert. Der Tetgen erkannt das und bricht daher die Vernetzung ab. Der Netgen ist scheinbar in der Lage die Fehler zu beheben, daher die lange Rechenzeit, aber es ist uns auch beakannt, das der Netgen in manchen Faellen die Geometrie veraendert. Da die Vernetzer nicht von uns selber programmiert wurden, haben wir auf dieses Verhalten leider keinen Einfluss. Der Netgen selber hat sehr viele Ansteuerparameter, von denen nur wenige ueber die GUI von Z88Aurora zugaenglich sind. Wenn Sie einenen groesseren Einfluss auf die Vernetzung haben wollen, muessen Sie den Netgen aus der Konsole einzeln Ansteuern. Eine Doku sowie das Programm erhalten Sie unter

http://www.hpfem.jku.at/netgen/


Gruss
mz15

Viv
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Re: Netzstruktur unregelmäßig

Beitrag von Viv »

Hallo mz15,

vielen Dank für die Hinweise und den Link. Nur leider ist das von Ihnen empfohlene NETGEN bisher nur eine geringe Hilfe, da die Doku dazu veraltet ist.
Deshalb meine Frage: Welche Konsole zum ansteuern der Parameter meinen Sie? Die Z88 Aurora Konsole oder die von NETGEN? Und wie bringe ich die beiden Programme zusammen? Oder können Sie Informationsquellen empfehlen? Bei den bisher von mir gefundenen Foren wurden die Fragen, die ich habe zwar schon gestellt, aber nicht beantwortet. :?

Viele Grüße
Viv

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mz15
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Re: Netzstruktur unregelmäßig

Beitrag von mz15 »

Hallo,

ich meine schon die Konsole vom Netgen, mit z88Aurora hat das erstmal nichts zu tun. Sie muessen die Daten nach der Vernetzung auch erst in des Z88-foramt bringen bevor Sie diese importiren koennen, das macht NETGEN natuerlich nicht von alleine. Falls Ihnen das zu aufwendig oder unuebersichtlich ist, koennen Sie auch den Tetgen verwedenden, wenn Sie sicherstellen das die STL-Daten korrekt aus dem CAD exportiert werden. Meist reichen da ein paar Einstellungen im CAD-Programm. oder Sie verweden die STEP-Schnitstelle von Z88Aurora, dann sollten Sie auch weniger Probleme haben.

Gruß
mz15

Viv
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Re: Netzstruktur unregelmäßig

Beitrag von Viv »

Hallo mz15,

mit .STEP habe ich tatsächlich weniger Probleme und der Tetgen funktioniert auch. Danke!
Allerdings endet die Euphorie abrupt, sobald ich ein Zahnrad mit Schrägverzahnung habe. Keiner der beiden Vernetzer funktioniert hier mehr.

Grüße
Viv

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auroraIco
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Re: Netzstruktur unregelmäßig

Beitrag von auroraIco »

Hallo,

auf die Performance der Vernetzer haben wir leider keinen EInfluss, da wir diese nur eingebunden haben. Eventuell könnten Sie durch kleine Geometrievereinfachungen (Rundungen, Fasen weglassen) die Vernetzer "überreden" doch die Bauteile zu vernetzen.

Viele Grüße,
Aurora_ico

Viv
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Re: Netzstruktur unregelmäßig

Beitrag von Viv »

Hallo,

die Methode, die zu vernetzenden Teile so simpel wie möglich zu gestalten, habe ich hier angewendet. Dieses Zahnrad kann man sich als dicke Scheibe vorstellen in die ein Zahn hineingefräst wurde. Sogar wenn der Zahn eine Trapezform hat, geht es nicht.

Fehlermeldung Netgen:
Error Initialising the STL Geometry....Aborting!!

Fehlermeldung Tetgen:
Error: Invalid PLC! Two subfaces intersect.

Ich denke, dass es an der Helix liegt, mit der der Zahn gebildet wird. Denn sobald ich diese durch eine Gerade ersetze, funktionieren beide Vernetzer. Allerdings ist die Geometrie dann sehr verfälscht.

Gibt es in dieser Hinsicht irgendwelche Erfahrungen? Zum Beispiel wie man die Helix umgehen kann und trotzdem noch eine einigermaßen originalgetreue Geometrie hat.

Grüße
Viv

TAH1712
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Re: Netzstruktur unregelmäßig

Beitrag von TAH1712 »

Hello VIv
Hallo-Apologies wie ich nicht sprechen oder schreiben Deutsch. Ich hoffe, eine deutsche Übersetzung vollständig verstanden und klar.

Sorry i can't write this in German.

Others have struggled over getting a good .stl into Aurora.

There are many good rules such as removing fillets and chamfers and simplifying the geometry - all that helps.

However another user 'selopez' has come up with a procedure that is extremly reliable for a good .stl and it also assures a fast FEA mesh using tetgen in Aurora of very complex geometries.

Please goto ''forum/V2 freeware/'How to' and choose THE NETGEN/TETGEN CONNECTION by selopez (at page bottom).

open up document ' Glrt19...etc - message will say it cannot be found here , then asks 'open in new window ?'
accept this. ( you may need a google account for this to work - i did!)

Then the document of selopezs' opens up. He has made a tremendous effort to understand what are the
problems with poor stl's / steps and why they sometimes crash or freeze Aurora. :evil:

It is a long document and i do not understand it all. HOWEVER, there is a procedure at p11 chapter 2. Optimization of T16 meshes from .stl models (POM).

This outlines free software called NETGEN ( inc. link) that allows you to import .stl / .stp / .igs and visually ( and automatically) analyse them for errors, autocorrect errors and many options for refining meshes globally or individual faces to say improve a facetting on a round / sphere / fillet etc. It can then output an assured high quality .stl which when loaded in Aurora, be converted into 3D Tetgen mesh VERY easily and FAST too.
Following 'Selopezs' guidelines, what you see in Netgen as an external / surface mesh, can be almost exactly
what Aurora's Tetgen 3D volumetric meshing will follow providing you choose a similar maximum edge length
as Selopezs' recommendations.

If you don't want to use the Netgen surface meshing program, but still want quality .stls', then there's a program called NetFabb studio basic. You can examine and correct / check and output an ASCII .stl. It's all very visually clear.

The only geometry i have a problem with is broken cones - i usually just flatten the point away or rotate the surface- .step then exports it fine. I leave chamfers, fillets etc. Small edges can always be a problem though but Netgen can overcome these too.
Obviously, a simplified model will always mesh / run faster and in most cases small details are not necessary for an accurate analysis ( as all analyses are approximate and based on assumptions ) but sometimes ( and really only sometimes!) holes and all the small details must be taken into consideration.

Before this procedure, i spent ages and ages in trying out different .stl / .stp / tetgen/ netgen / linear / quad options and still Aurora FEA mesh sometimes failed - especially the attractive, regular Netgen mesh! :evil:

Get the triangular mesh right in the Netgen program as Selopez recommends - you will have to experiment for best results. There is no 'help' with this program! :shock:

Hope this helps - it will take you a day ( at least) to understand / experiment with the additional free software. :lol: but it will reward you with consistant/ efficient Aurora Tetgen meshing, which results in the
lowest computing time.
Remember to, using this method still allows the refinement ( sub division) of Auroras elements.
Cheers...
Zuletzt geändert von TAH1712 am Fr 22. Mär 2013, 12:57, insgesamt 2-mal geändert.

selopez
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Re: Netzstruktur unregelmäßig

Beitrag von selopez »

TAH1712

I’m glad to see that the procedure I described is useful for another Z88AURORA user. I imagine that you experienced the same that I: overcome the meshing barrier changed my relationship with FEA. Regarding the procedure, I'm sure you have already found ways to improve it. I myself have been refining some of its recommendations. It would be great if we could share observations and experiences.

Through another post from you, I see that we are at least two who love the Surface Modeller / IGES combination. Maybe someday we can form a "Fan Club" ;-)

Best regards

Viv
Newbie
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Re: Netzstruktur unregelmäßig

Beitrag von Viv »

Hello TAH1712

Thank you for the huge effort YOU made to try to help me.
You are right, selopez was really hardworking and I appreciate that selopez shares the results.
I'll have a closer look at it during the weekend but it seems that I fail right from the start:
I can't even import a STL-file into NETGEN. :(
But IGES and STEP works. Hence, Z88 is able to mesh helical gears with selopez' procedure.
It takes its time, that's true, but I'm sure with a bit of experience the mesh will become suitable.
:P
Kind regards
Viv

TAH1712
Mesher
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Re: Netzstruktur unregelmäßig

Beitrag von TAH1712 »

Viv.

Oh i'm very pleased - but really it's all down to Selopez. Drop him a thank you sometime.

There is quite a lot of experimenting with Netgen to get better surfacing meshing. BUT, oh boy is it worth it!
Take a look at: Mesh>Meshing Options>Mesh Size> Max , Min and the Grading ( top pane.)
Also: Geometry>Edit Mesh Face Size - to select face by face the view must be in 'Geometry' under the Geometry display bar ( right top screen). Double click face to select, change the value, hit change. Close. Double click empty screen to de highlight the picked surface ( small bug). Then, Generate Mesh. ( no need to delete the old mesh).
Also, play around with: Mesh>Meshing Options>Mesh Size>'Elements per edge' and 'Elements per Curvature Radius'. Here you will be able to globally set meshing around spheres / fillets etc. if important.

The 'iges / step topology doctor' is your real friend and use it with the Netgen 4.9.13 window pane to follow executions - it gives good feedback for compute processing progress and very handy prompts on missing surfaces, short edges etc.

This is about my sum knowledge on using Netgen. Unfortunately there's no 'help' menu so only by experimentation can advancement be made.

It makes working with Aurora much less frustrating.
Good Luck.

Viv
Newbie
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Re: Netzstruktur unregelmäßig / irregular mesh

Beitrag von Viv »

TAH1712

Thank's again for your helpful hints. It's far easier to play around when one knows where/how to start.
Enjoy your further projects, I'll do... :wink:

Regards Viv

TAH1712
Mesher
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Re: Netzstruktur unregelmäßig / irregular mesh

Beitrag von TAH1712 »

No probs Viv- it certainly does help to get a few good pointers and talking of pointers...

Prof. Frank Rieg mentioned last summer (seems a very long time ago given the UK's start to spring!) they were in talks with their publishers concerning an English translation of his recent new book - FEA for Engineers - 4th edition. Apparently, the previous edition was well received / respected in Germany.
It should be very interesting as its specifically for practicing 'designer' and 'designer level engineers' etc. and not just theorists. Also, the examples, would of course been done in Aurora V2.
Unfortunately it hasn't yet been seen. :roll:
Chat is, an english translation is being worked on currently, although i do not know the priority - still the Aurora Team seem a cohesive bunch and have in the past been repeatedly good to their word on promised
timescales. Sadly, there was no mention of a promise in this respect :|
On a another topic: I hope you're on version V2a. The accelerated computations and multiple processor support are a fantastic upgrade.

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