Materialzuweisung

Alle Fragen zu: Vernetzung, Materialien, Lasten, Randbedingungen und Elementparameter /
All questions to: meshing, materials, boundary conditions and element properties

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dentFEM
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Zuweisung von Materialien in Z88AuroraV2

Beitrag von dentFEM »

Hallo z88-Team,

zunächst vielen Dank dafür, dass Ihr Eure Software frei verfügbar macht. Ich bin von der Qualität und Performance begeistert!

Frage: Gibt es eine Möglichkeit, Element-Bereichen (z.B. Tetraeder Nr. 120 bis 1300) über die Z88AuroraV2-GUI ein Material (z.B. Zahnschmelz) zuzuweisen?

Status: Wir erhalten plausible Ergebnisse mit Z88V14 OS und würden gerne die Visualisierung von Z88Aurora V2 nutzen.

Hintergrund: Ziel unseres Projekts ist die Optimierung der Form von Keramikinlays für Zähne. Dazu werden 3D-Bilder von Zähnen mit einem Mikro-CT-Gerät aufgenommen und anschließend in die Bereiche "Schmelz", "Zahnbein", "Zahnmark" (und künftig "Keramik") segmentiert. Mittels iso2mesh (http://iso2mesh.sourceforge.net) werden aus dem segmentierten Volumendatensatz Tetraeder erzeugt, die anschließend nach Material sortiert und in Eingabe-Dateien für Z88V14 OS ausgegeben werden. Da aus der Segmentierung bekannt ist, welcher Tetraeder zu welchem Material gehört, können wir eine entsprechende Datei z88mat.txt problemlos erzeugen. Beispiel:

Code: Alles auswählen

3
1 11115 schmelz.txt
11116 30762 zahnbein.txt
30763 33616 zahnmark.txt
Unser Modell läßt sich zwar in Z88AuroraV2 importieren (und wenn wir dem kompletten Zahn z.B. "schmelz" zuweisen, auch rechnen), aber ich habe noch keine elegante Möglichkeit gefunden, den Tetraedern über ihre "Hausnummern" analog zu z88mat.txt Materialien zuzuweisen. Man könnte natürlich die Dateien z88sets.txt und z88setsactive.txt modifizieren, aber das wäre nicht so richtig elegant und ich weiss nicht, ob das überhaupt funktioniert.

Viele Grüße
Peter Rösch
mifris
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Re: Materialzuweisung

Beitrag von mifris »

Hallo Herr Rösch,

vielen Dank, das freut uns sehr.

Sie können auch in Z88AuroraV2 verschiedene Materialien zuweisen. Am einfachsten ist vielleicht folgendes Vorgehen:
- Importieren Sie ihr Projekt (z88i1.txt, z88i2.txt und z88i5.txt - falls sie eigentlich keine "Druckdatei" z88i5.txt haben, dann würde ich sie bitten einfach eine Datei mit diesem Namen in Ihrem Projekt zu erstellen und einfach nur eine einzige 0 hineinzuschreiben)

- Als nächstes müssen Sie Sets für Ihre Materialien anlegen. Das können Sie, wie sich schon richtig beschrieben haben, über eine Auswahl von Elementen mit dem Element-Picking machen! (Wichtig, Sie müssen auf jedenfall in das Element-Picking-Menü wechseln! (rechts oben im Picking-Menü sind 3 Icons, das mittlere Icon ist für die Element-Auswahl))

- Und nun können Sie in der Materialdatenbank zum einen Ihre Materialien selbst anlegen und diese dann den jeweiligen Sets zuweisen. Hierfür ist es wichtig, dass Sie rechts oben den Haken "Alle Elemente" entfernen und ihr jeweiliges Set auswählen

Ich hoffe, ich konnte Ihnen damit helfen. Falls Sie weitere Fragen haben, einfach fragen. :D

Mit freundlichen Grüßen

Michael Frisch
dentFEM
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Re: Materialzuweisung

Beitrag von dentFEM »

Sehr geehrter Herr Frisch,

vielen Dank für Ihre schnelle Antwort. Ich habe mein Projekt geladen und das Picking-Menü sowie die Element-Auswahl gefunden.

Frage: Wie kann ich die Elemente 11116 bis 30762 zu einem Set zusammenfassen, ohne die Nummern der Elemente einzeln einzutippen oder die Tetraeder einzeln anzuklicken?

Viele Grüße
Peter Rösch
mifris
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Re: Materialzuweisung

Beitrag von mifris »

Sehr geehrter Herr Rösch,

das ist in der Tat ein wenig tricky. Eine weitere Möglichkeit in der Oberfläche wäre, dass Sie, wenn Sie im Elemente-Picking-Menü sind, mit der Alt-Taste (gedrückt halten) und der linken Maustaste ein Fenster aufziehen und den Bereich auswählen (s. Benutzerhandbuch S. 31f). Hier ist es wichtig zu wissen, dass eine Auswahl in die Tiefe berücksichtigt wird. Dementsprechend kann es sein, dass Sie das Modell ein wenig drehen oder über die Achsen-Icons einpassen müssen.

Viele Grüße

M. Frisch
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mz15
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Re: Materialzuweisung

Beitrag von mz15 »

Sehr geehrter Herr Rösch,

in der Eingabebox "Einzelelement" im Elemente-Picking koennen Sie "Gruppen" von Elementen zusammenfassen.
Für Ihren Fall z.B.
11116-30762 OHNE Leerzeichen zwischen der Zahl und dem Minus-Zeichen. Dann wreden alle Elemente in diesem Bereich markiert und Sie koennen ein Set draus machen.

Es ist auch moeglich mehrere Gruppen durch Komma getrennt einzugeben, so z.B.
1-6,10,25

Dann wreden die Elemente 1 bis 6, 10 und 25 gewaehlt.

Gruß
mz15
mabinty
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Re: Materialzuweisung

Beitrag von mabinty »

Dear all,

I've been studing z88aurora V2 for two weeks now. As far as I figured out one needs to create sets of elements to, e.g., tell z88 where to refine the mesh or where to assigne individual material properties (as described in this thread).

Is it correct that its only possible to select the elements for the set by 1) picking through the GUI or 2) prescribing the element number(s)? As I prefere working with text files I would choose 2). BUT how do I figure out the numbers of the desired elements after an automatic mesh generation (either in z88 or by external tools)?

Is there a tool where I can select elements which lay within/outside a surface such as a box, cylinder, sphere, etc. which is defined eiter by its coordinates or by a STL-surface?

The reason for this questions is my plan to simulate an assemly consisting of parts with different material properties. As its not possible to load an assembly into z88, element sets need to be defined in order to assign material properties. With my current knowlwdge of z88 it looks a bit difficult for me to assigne material properties to a "more complex" structure.

Appreciate any comments!

Cheers,
Aram
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SHautsch
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Re: Materialzuweisung

Beitrag von SHautsch »

Dear mabinty,

that's correct. You need sets to assign material properties, refine meshes or apply boundary conditions/loads.

For refining meshes or assigning material properties, you have to use element sets. These kind of sets can either be picked manually within Z88Aurora, selected by entering the element numbers in Z88Aurora or by adding these element numbers to the z88sets.txt (of course with regard to the file format).

Unfortunately, it is not possible to use CAD features like boxes, cylinders, spheres or surfaces. With loading a STEP file to Z88Aurora, it is automatically converted to STL file format. Thus it is only possible to handle STL triangle surfaces or element surfaces but not real CAD geometry surfaces in Z88Aurora (because there is no CAD kernel implemented in our software).

For simple structures, you could simply pick the needed elements with a selection frame and combine them into sets with our "marks" function. For complex structures, this is nothing you want to do.
You could only use another software for creating the mesh (like Abaqus, Ansys, Creo Simulate, etc.), which mostly give you complete CAD feature support for creating sets, material properties, etc. and then export these pre-defined solver decks to a Z88Aurora-compatible format. But I guess you don't have access to other FEM tools, so this won't work for you.

So the only solution is to manually add the desired elements to either z88sets.txt or add them in the picking sub menu and create a set with the GUI.
You can find out the element numbers by telling Z88Aurora to number all elements (icon: red triangle and grey rectangle in the third icon row, 9th icon from the left). There is no other convenient way to find out which element numbers belong to the assembly part concerned.

Kind regards,
SHautsch
mabinty
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Re: Materialzuweisung

Beitrag von mabinty »

Dear SHautsch,

thanks a lot for your detailed answer!

I haven't had time yet to have a look into Netgen but is it possible to define element/surface sets there which can be then imported into z88?

Regards,
Aram
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SHautsch
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Re: Materialzuweisung

Beitrag von SHautsch »

Dear mabinty,

I don't think Netgen is capable of creating and exporting sets. You can only export finite element meshes.
Perhaps you can adjust the element numbering through meshing and refining in several steps so you can easily group the different sections of your assebly.

Kind regards,
SHautsch
mabinty
Import
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Re: Materialzuweisung

Beitrag von mabinty »

Dear SHautsch,

I generated a grid of an assembly with Creo Simulate where I also assigned material properties to each part of the assembly, and exported it to ANSYS-format (NASTRAN produced import errors). When importing the .ans file into z88 the grid is loaded correctly but no sets are defined in z88.sets.txt. Hence, I assume that the corresponding elemet sets created during the assignment of the material properties in Creao and exported into the ANSYS-format can not be read by z88.

Do I miss an important step?

Thanks in advance for your input!

Regards,
Aram
MBraun
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Registriert: Do 12. Mär 2015, 09:32

Re: Materialzuweisung

Beitrag von MBraun »

Dear mabinty,

importing sets defined in .ans Format is unfortunately not possible.

Regards,
Mbraun
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