[gelöst] Aufbereitung stl-Datei

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thschrader
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[gelöst] Aufbereitung stl-Datei

Postby thschrader » Mon Oct 09, 2017 5:31 pm

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
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netzverfeinerung.JPG
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freecad-heini-1
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Re: Aufbereitung stl-Datei

Postby freecad-heini-1 » Mon Oct 09, 2017 7:35 pm

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
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Re: Aufbereitung stl-Datei

Postby herbk » Tue Oct 10, 2017 6:00 am

Hi Thomas,
hast Du in der Part WB mal "Form aufvereiten" auf das erzeugte Solid probiert?
Gruß Herbert
thschrader
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Re: Aufbereitung stl-Datei

Postby thschrader » Tue Oct 10, 2017 11:13 am

freecad-heini-1 wrote:
Mon Oct 09, 2017 7:35 pm
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
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Re: Aufbereitung stl-Datei

Postby microelly2 » Tue Oct 10, 2017 12:44 pm

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.

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Re: Aufbereitung stl-Datei

Postby wmayer » Tue Oct 10, 2017 5:34 pm

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.
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Re: Aufbereitung stl-Datei

Postby thschrader » Tue Oct 10, 2017 8:13 pm

wmayer wrote:
Tue Oct 10, 2017 5:34 pm
Wenn Du keinen Schönheitswettbewerb gewinnen willst...
Nicht wirklich :D 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
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Re: Aufbereitung stl-Datei

Postby thschrader » Wed Oct 11, 2017 5:15 pm

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....
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Re: Aufbereitung stl-Datei

Postby microelly2 » Wed Oct 11, 2017 5:33 pm

thschrader wrote:
Wed Oct 11, 2017 5:15 pm
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?
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Re: Aufbereitung stl-Datei

Postby wmayer » Wed Oct 11, 2017 5:58 pm

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.