3D打印模型导入CAE软件

下面这个模型是一个3D打印模型，网上很多的3D打印网站均可以下载，其格式后缀为STL，STL 文件由多个三角形面片的定义组成，每个三角形面片的定义包括三角形各个定点的三维坐标及三角形面片的法矢量。

图1

很多用于复杂表面的模型用CAE软件很难建立，往往需要借助其他的三维建模软件，甚至还可以借助三维扫描得到模型。

对于佛像的CAE分析，常见的是自重分析，因为发生过不少佛像坍塌的现象。

不管是ANSYS还是Abaqus抑或Workbench均不可以直接导入STL格式的文件，在此可以借助HyperMesh，导入STL格式的文件是通过导入Solver Deck而非Geometry，如下所示：

图2

STL文件直接在HyperMesh导进来后如下所示：绿呼呼的一大片，只能看到大概轮廓，放大局部可以发现都是三角形的网格组成的。

图3

在这里可以选择直接输出，输出为Abaqus能够识别的inp后缀的文件。

之后打开Abaqus，选择import Model，选择从HyperMesh导出的inp文件，即可导入模型。

导进来的模型是Orphan mesh模型，具有单元和节点，没有几何信息，看看Abaqus中的模型如下，导进来的模型的默认单元类型为shell，很有意思。

图4

Abaqus中可以通过孤立的单元生成曲面，在Part模块下的Geometry Edit下面，如下所示，通过单元的表面生成face，密密麻麻的单元可以一一生成表面，如果考虑整体生成的话，曲面复杂的时候会遇到一定的问题。

图5

同样的，也可以在Workbench中导入此模型，需要先拖出一个Finite Element Modeler，然后如下，选择前面在HyperMesh中导出的inp文件即可导入模型。

图6

在Workbench的Finite Element Modeler中导进来的模型如下所示，小弥勒，很可爱的样子。

图7

在Workbench中通用也可以由单元生成实体，不过较为复杂，对于复杂模型也有一定的难度。

在这方面其实还是HyperMesh比较强大，可由下面对话框直接完成表面的生成。

图8

选择所有的单元后即可生成，不过由于单元较多，时间很长，经过几何清理后的面模型如下所示：

图9

原来的单元全部都是很碎的三角形单元，因此在面的基础上可以删除原来的单元，重新采用四边形网格划分，最终如下所示：

图10

在此之上，可以进行一些CAE分析。

不作赘述。