Mesh Generator als Catia-Makro
Vorwort:
Der Mesh Generator erzeugt automatisch eine Voronoi Struktur. Als Eingabe dient dabei ein Sketcher (Catia) mit einer 2D-Punktewolke.
- Die Punktewolke kann dabei regelmäßig (auskonstruiert) oder scheinbar regellos sein.
- Die Reihenfolge der Punkte spielt für die Generierung der Struktur (Mesh) keine Rolle.
- Punkte können beliebig ergänzt oder entfernt werden.
Ziel ist die (halb-) automatische Erzeugung einer Struktur mit variabler Zellgröße zwecks:
- Materialminimierung,
- Bauteiloptimierung,
- Simulation bionisches Design,
- bedarfsgerechter Konstruktion für Bauteile die im ADM Verfahren hergestellt werden (3D-Druck),
- Konstruktionshilfsmittel (zur Erstellung von Varianten),
- etc…
Mesh Aufbau:
Das Mesh wird aufgrund des Delauny Algorithmus berechnet.
- alle Punkte werden durch eine Linie verbunden (in den Bildern durch blaue Linien dargestellt),
- für jede Verbindungslinie wird im jeweiligen Linienmittelpunkt eine Linien-Normale generiert,
- alle Linien-Normalen werden gegeneinander getrimmt,
- somit entsteht eine Struktur mit “Regionen” (in den Bildern durch grüne Linien dargestellt)
Verwendung:
Wenn die Punktewolke geometrieabhängig ist (= Zweck der Übung), ergibt sich eine Struktur, die in weiterer Folge als Konstruktionsgrundlage für die Bauteilkonstruktion dient.
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Die Feinheitsgrad der Struktur kann dabei dur die Anzahl der Punkte beeinflußt werden.
D.h. in der Nähe von Lastangriffspunkten werden mehr Punkte definiert, bei “flächigerem” Kraftverlauf werden weniger Punkte definiert.
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Symmetrien / Unsymmetrien können leicht dargestellt werden.
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Somit ergibt sich ein Bauteil “gleicher Festigkeit”
Hinzufügen von Punkten:
Hier ein Beispiel, wie sich die Struktur ändert, wenn örtlich Punkte hinzugefügt werden (siehe Bild), beispielsweise um die Verrippung um einen Lastangriffspunkt zu verfeinern.

Hinweis: Bei sorgfältiger Auskonstruktion der zugrundeliegenden Punkte-Wolke (und durch Mitberücksichtigung von Symmetrien, etc….) bleibt die erzeugte Struktur “regelmäßig”.
Erster Test mit lauffägigem Catia-Makro:
Erzeugende Punkte liegt auf der Bauteilkontur (innen & außen), sowie auf Offset-Kurven // zur Innen und Außenkontur. Die Mesh-Größe wird durch die Anzahl der Punkte definiert und kann somit variabel gestaltet werden.
Einige Ergebnisse:
Fazit:
Das Catia-Makro gibt zeigt dem Konstruktuer Wege auf, wie eine mögliche Verrippung gestaltet werden kann.
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Durch Vorgabe der Definitionspunkte können verschiedenste Strukturen automatisch generiert werden und in Catia zur Geometrieerzeugung verwendet werden.
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Besonders im Hinblick auf die additive Fertigung ist das sehr interessant.
Das Makro steckt zurzeit noch in der Entwicklungsphase.
Der Sourcecode ist daher vorerst nur auf Anfrage verfügbar.
