[gelöst] Aufbereitung stl-Datei

[thschrader]

Hallo zusammen,
auf youtube
https://www.youtube.com/watch?v=lBG3qphtofE
wird eine Art Rechenwettbewerb durchgeführt. Es geht um die Ermittlung
des Widerstandsbeiwertes (wie cw-Wert Auto) eines Affenkopfes. Das soll mit dem
Programm openFOAM erfolgen. Das schreit geradezu danach, die neue cfd-Workbench
von Freecad anzuwerfen. Für die Kopfgeometrie wird eine stl-Datei zur Verfügung gestellt (2,6MB)
https://www.dropbox.com/s/xuw4eeo8tl4tk ... l.stl?dl=0

Fragen:
Wie kann ich die offenen Augen schliessen?
Selbst wenn es gelingt, einen Solid zu erzeugen (was für die Simulation in jedem Fall
erforderlich ist), wird der Solid ca. 55000 Facetten haben. Eine Verwendung in der cfd-WB
scheidet dann aus (man müsste bei der Definition der Geometriegrenzen jede Facette anklicken...)
Kann man die netzartige Struktur des Kopfes in eine "glatte" Oberfläche zurück übersetzen?
Ziel: nur Freecad verwenden. Falls nichts hilft, werde ich den Kopf in FC nachzeichnen...
Als Vergleich ist unten die Vernetzung (für die cfd-WB) einer Kugel dargestellt, reduziert
auf ein 1/4-Problem. Für die Oberfläche sind für die Simulation der Turbulenz extreme
Verfeinerungsgrade des FEM-Netzes erforderlich.
Bei 55000 Facetten des Affenkopfes wird mein Rechner aussteigen. Deswegen brauche ich eine
glatte Oberfläche.
Gruss Thomas

Vergessen: der Würfel dient zur Veranschaulichung der Grösse (Kantenlänge 20 cm)

affenkopf.JPG (53.04 KiB) Viewed 3305 times

netzverfeinerung.JPG (187.22 KiB) Viewed 3305 times

[freecad-heini-1]

Ist das nicht die Blender Suzanne? Add Mesh Monkey?
Falls ja, einfach mal die Suchmaschinen bemühen, vielleicht findet man Suzanne in Step oder Iges.

[herbk]

Hi Thomas,
hast Du in der Part WB mal "Form aufvereiten" auf das erzeugte Solid probiert?

[thschrader]

Ist das nicht die Blender Suzanne? Add Mesh Monkey?
Falls ja, einfach mal die Suchmaschinen bemühen, vielleicht findet man Suzanne in Step oder Iges.

Hallo Wilfried,
ja, das ist wohl "Suzanne". Die gibt es in allen Geschmacksrichtungen.
Es ändert aber nichts an dem grundsätzlichen Problem. Nehmen wir mal an,
ich habe so eine stl vom Auftraggeber für eine Strukturberechnung bekommen.
Wäre der Hinterkopf eine zusammenhängende Fläche (wie bei dem stark stilisierten Kopf),
könnte man einfach eine Druckbelastung erzeugen (blaue Pfeile). Bei der importierten stl
geht das wegen der Vielzahl der Flächen arbeitstechnisch nicht mehr (grünes Dreieck mit den
winzigen blauen Pfeilen). Die Frage lautet also, wie kann ich die stl in geometrisch einfachere
Körper übersetzen oder wie kann ich die Dreiecke des shapes in gekrümmte Flächen zusammenfassen.
Die Umwandlung der stl in einen shape in part-wb ging überraschend schnell (3,5 min).
Thomas

fem1.JPG (195.85 KiB) Viewed 3229 times

[microelly2]

Der Weg müsste so sein, dass man die Fläche zunächst in Bereiche zerlegt, die man "leicht" auf ein Rechteck oder ein Kugelsegment abbilden kann.

Vo dort aus kann man die Flächen interpolieren und dann wieder zu einem ganzen zusammensetzen.
Das geht von einem Quad-Mesh aus leichter als von so einer Triangulation.
Blender Suzanne ist ein Quad-Mesh.
Den Dreiecks Mesh in einem stl-File in einen schönen Quadmesh umzusetzen könnte da schon helfen.

phpBB [video]

[wmayer]

Wie kann ich die offenen Augen schliessen?

Wenn Du keinen Schönheitswettbewerb gewinnen willst, dann sollte die Löcher-schließen-Funktion aus der Mesh-Workbench genügen.

Wenn Du nicht das ganze Modell nachzubilden brauchst, dann kannst Du mal die Surface-Workbench ausprobieren. Dort gibt es eine Funktion "Curve on mesh", mit der man die Randkurven auf das Netz malt und daraus B-Spline-Kurven approximiert. Diese Randkurven können mit einer Fläche gefüllt werden. Die Patches sollten nicht zu groß gewählt werden, so dass sie keinen zu großen Abstand vom Modell haben.

[thschrader]

Wenn Du keinen Schönheitswettbewerb gewinnen willst...

Nicht wirklich Ich würde auch eher die hinteren Ränge belegen.

Erstmal Danke für die Tips. Habe mir ein gröberes Modell ergoogelt (mit Augen,
die sind mit dem Kopf leider nicht verbunden). Dann lassen sich die Splines leichter
zeichnen. Mit Splines/Loft/Surface-WB lässt sich die Anzahl der Flächen erheblich reduzieren.
Mal sehen, ob ich es hinbekomme...
Thomas

suzanne_grob.JPG (63.19 KiB) Viewed 3166 times

auge1.JPG (49.64 KiB) Viewed 3166 times

auge2.JPG (47.43 KiB) Viewed 3166 times

[thschrader]

Mit splines (rot) und der surface-WB lässt sich die Anzahl der Flächen von ca. 550 beim Polygonmodell
auf unter 15 runterdrücken. Fehlt "nur" noch die Umwandlung in ein solid....

11oberflaechen.JPG (27.38 KiB) Viewed 3122 times

frankenstein.JPG (30.44 KiB) Viewed 3122 times

[microelly2]

Mit splines (rot) und der surface-WB lässt sich die Anzahl der Flächen von ca. 550 beim Polygonmodell
auf unter 15 runterdrücken. Fehlt "nur" noch die Umwandlung in ein solid....
11oberflaechen.JPG
frankenstein.JPG

daqs sieht ja schon gut aus, nach welchen Kriterien hast du die splines ausgewählt?

[wmayer]

Fehlt "nur" noch die Umwandlung in ein solid....

Wenn die Übergänge der Flächen mindestens C0-stetig sind, kannst Du mit dem Form-Builder aus der Part-Workbench zunächst eine Shell erzeugen und daraus ein Solid.