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PDE- Toolbox: Geomtrien kombinieren\ Allg. CAD Handling |
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| Marfiosie |
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Verfasst am: 29.03.2018, 14:05
Titel: PDE- Toolbox: Geomtrien kombinieren\ Allg. CAD Handling
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Hallo,
ich habe ein Problem bei der Verwendung von Geometrien für die PDE- Toolbox. Es ist zwar recht speziell, aber vielleicht hat der ein oder andere bereits mit einem ähnlichen Szenario zu tun gehabt oder hat eine Idee für ein Woraround.
Problem
Ich möchte eine 3D- FEM- Simulation mit der PDE- Toolbox durchführen. Mit der Funktion importGeometry und geometryfrommesh kann ich folgenden Klassen von Geometrien nutzen:
- STL - Datein
- Meshes (mit alphashape generiert)
- 3D Geometrien aus Zylindern oder Quadern oder Kugeln
Es ist allerdings nicht möglich diese zu kombinieren: Ich kann entweder nur eine einzige STL Datei, ein einzelnes mit alphashape erstelltes Netz oder eine 3D- Geomtrie aus Kugeln, Quadern oder Zylindern(wobei diese wiederum nicht kombinierbar sind)
Was hab ich vor
Ich habe einen CAD erstellten Körper. Der Vereinfachung halber sagen wir hier ein Quader. Seine Grundfläche liegt in der xu- Ebene, der Koordinatenurpsprung ist exakt in der Mitte. Ich möchte auf diese Grundfläche einen Zylinder der Höhe h und mit dem Radius r anfügen. Beide sind Variabeln. "Quader" und Zylinder sollen zu einer Geometrie vereinigt werden und dann mit createpde als ein Körper simuliert werden (statische thermische FEM).
Knackpunkt ist momentan innerhalb von Matlab eine gemeinsame Form zu genierieren:
Ansatz1: STL- Datein modifzieren
Meine erste Idee bestand darin die stltools aus dem File Exchange zu nutzen. Ich lade alle vertex der STL- Datei meines "Quaders"(Funktion der stlTools) und lösche jene, welche auf der Grundfläche und innerhalb des Radius des Zylinders leigen. Anschließend erzeuge ich einen Zylinder und bringe ihn irgendwie ins STL- Format. Dann lösche ich analog die Deckfläche des Zylinders, welche an den Quader anliegt. Mittels der Funktion stlGetVerts identifiziere ich alle Punkte aus Quader und Zylinder, welche nun nicht mehr vollständig verbunden sind. Mittels stlAddVerts versuche ich diese neu zu meshen. Funktionsintern wird dafür die Delauny Triangulation genutzt.
Funktionieren tut dies selbstredend wie immer bei der Arbeit mit STL- Datein nicht...
Ansatz2: Gemeinsame Punktwolke
Ich erzeuge eine Punktwolke aus der Oberfläche der STL- Datei. Ebenso erzeuge ich einen Zylinder als Punktwolke. Die Punkte in den Flächen wo Zylinder und Quader einander berühren lösche ich anlog zu Ansazt1 weg. Anschließend versuche ich mittels alphashape beide Puntkwolken zu einer gemeinsamen Geometrie zu vermeshen.
Die Vermeshung mit alphashape ist aber sehr aufwendig, zeitintensiv und unzuverlässig.
Ansatz3: Maktro
Innerhalb von CAD- Softare wie Inventor, Autodesk oder Solidworks ist der Aufbau von Körpern aus mehreren Teilgeomtrien und dessen Export in eine STL- Datei einfach zu realisieren. Ich bräuchte einen CAD- Kernel (vorzugsweise free) auf den ich mittels API Makros und Skripts aus Matlab heraus aufrufen kann um automatisiert den verbunden Körper zu erstellen.
Allerdings bewege ich mich auf für mich unbekannten Terrain.
Ich bin sicher nicht der Erste welche mit zusammengessetzten CAD- Körpern in Matlab hantieren will. Falls ihr Ratschläge oder Ideen habt wäre ich für jede Hilfe dankbar.
Vielen Dank!
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