玩具制造仿真软件：Star-CCM+二次开发_（4）.玩具制造仿真模型建立.docx

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玩具制造仿真模型建立

在玩具制造仿真软件中，建立准确的仿真模型是进行有效仿真分析的基础。本节将详细介绍如何在Star-CCM+中建立玩具制造仿真模型，包括几何模型的创建、网格生成、物理模型的选择和设置、边界条件的定义以及材料属性的配置。通过这些步骤，您将能够构建一个完整的玩具制造仿真环境。

1.几何模型的创建

几何模型是仿真的基础，它定义了仿真对象的形状和结构。在Star-CCM+中，几何模型可以通过多种方式创建，包括直接在软件中建模、导入外部三维模型文件等。

1.1直接建模

Star-CCM+提供了强大的几何建模工具，可以直接在软件中创建几何模型。以下是一些常见的建模工具和步骤：

创建基本几何体：

在Star-CCM+中，可以使用“Create”工具栏来创建基本几何体，如立方体、圆柱体、球体等。

例如，创建一个立方体：

#创建一个立方体

#定义立方体的中心点和尺寸

center=[0,0,0]

size=[1,1,1]

#使用Star-CCM+的API创建立方体

cube=part.createBox(center,size)

编辑几何体：

使用“Edit”工具栏对几何体进行编辑，如移动、旋转、缩放等。

例如，移动立方体：

#移动立方体到新的位置

new_center=[1,1,1]

cube.translate(new_center)

布尔操作：

使用布尔操作来组合多个几何体，如并集、差集、交集等。

例如，创建两个立方体并进行并集操作：

#创建第二个立方体

second_center=[2,0,0]

second_size=[1,1,1]

second_cube=part.createBox(second_center,second_size)

#进行并集操作

combined_part=part.createBooleanUnion([cube,second_cube])

1.2导入外部模型

在实际工程中，几何模型往往已经通过CAD软件创建完成，可以直接导入到Star-CCM+中进行仿真。支持的文件格式包括STL、STEP、IGES等。

导入STL文件：

选择“File”-“Import”-“STL”。

选择要导入的STL文件，并设置导入选项。

例如，导入一个STL文件：

#导入STL文件

stl_file=path/to/your/file.stl

imported_part=part.importSTL(stl_file)

导入STEP文件：

选择“File”-“Import”-“STEP”。

选择要导入的STEP文件，并设置导入选项。

例如，导入一个STEP文件：

#导入STEP文件

step_file=path/to/your/file.step

imported_part=part.importSTEP(step_file)

导入IGES文件：

选择“File”-“Import”-“IGES”。

选择要导入的IGES文件，并设置导入选项。

例如，导入一个IGES文件：

#导入IGES文件

iges_file=path/to/your/file.igs

imported_part=part.importIGES(iges_file)

2.网格生成

网格生成是将几何模型离散化为网格单元的过程，这对于数值仿真至关重要。Star-CCM+提供了多种网格生成方法，包括结构化网格、非结构化网格、多面体网格等。

2.1结构化网格

结构化网格适用于简单的几何形状，如立方体、圆柱体等。生成结构化网格的步骤如下：

定义网格区域：

选择几何模型的区域，定义网格生成的范围。

例如，定义一个立方体的网格区域：

#定义立方体的网格区域

cube_mesh_region=mesh.createMeshRegion(cube)

设置网格参数：

在网格参数设置窗口中，选择“Structured”网格类型，并设置网格密度、分布等参数。

例如，设置网格密度：

#设置网格密度

cube_mesh_region.setMeshParameters(type=Structured,density=100)

生成网格：

点击“GenerateMesh”按钮，生成结构化网格。

例如，生成网格：

#生成网格

cube_mesh_region.generateMesh()

2.2非结构化网格

非结构化网格适用于复杂的几何形状，生成非结构化网格的步骤如下：

定义网格区域：

选择几何模型的区域，定义网格生成的范围