一.       基于区域设计

基于区(qu)域(yu)(yu)(yu)(yu)设计(ji)为用(yong)户提供了更(geng)高的(de)自(zi)由(you)度(du)(du)，以(yi)及更(geng)加自(zi)动化(hua)的(de)设计(ji)流程。用(yong)户只需要(yao)考虑在铺(pu)敷(fu)曲(qu)面上(shang)如何划分区(qu)域(yu)(yu)(yu)(yu)以(yi)及每(mei)个(ge)(ge)区(qu)域(yu)(yu)(yu)(yu)的(de)目标层(ceng)(ceng)(ceng)数或厚度(du)(du)，剩余的(de)工(gong)作Fibersim会协助您完成(cheng)。区(qu)域(yu)(yu)(yu)(yu)（Zone）对象(xiang)允许用(yong)户将铺(pu)敷(fu)曲(qu)面划分成(cheng)多(duo)块，并且为每(mei)个(ge)(ge)区(qu)域(yu)(yu)(yu)(yu)设置目标层(ceng)(ceng)(ceng)数或厚度(du)(du)、层(ceng)(ceng)(ceng)合板(ban)规(gui)格，同(tong)时(shi)设置区(qu)域(yu)(yu)(yu)(yu)内(nei)每(mei)个(ge)(ge)铺(pu)层(ceng)(ceng)(ceng)的(de)定义。用(yong)户可(ke)以(yi)对区(qu)域(yu)(yu)(yu)(yu)使用(yong)区(qu)域(yu)(yu)(yu)(yu)过(guo)渡（Zone Transition）自(zi)动完成(cheng)丢层(ceng)(ceng)(ceng)设计(ji)。基于区(qu)域(yu)(yu)(yu)(yu)对象(xiang)，用(yong)户可(ke)以(yi)自(zi)动生(sheng)成(cheng)设计(ji)层(ceng)(ceng)(ceng)（Layer）、夹心层(ceng)(ceng)(ceng)（Core Layer），并对它们应用(yong)批量工(gong)具，如拼接组（Splice Group）、剪口组（Dart Group）等，最后再生(sheng)成(cheng)加工(gong)用(yong)的(de)铺(pu)层(ceng)(ceng)(ceng)、夹心对象(xiang)。此外，区(qu)域(yu)(yu)(yu)(yu)对象(xiang)还(hai)能用(yong)于生(sheng)成(cheng)带(dai)斜坡的(de)IML内(nei)模(mo)面等自(zi)动化(hua)工(gong)具。基于区(qu)域(yu)(yu)(yu)(yu)设计(ji)需要(yao)Pro组合包(bao)以(yi)上(shang)。

基于(yu)区域设计整(zheng)体(ti)流程：

1)定义材料规(gui)格和层合板规(gui)格，分别用于不同区域的定义。

2)定义偏移规范(fan)和(he)过(guo)渡区截面样式，用于指定铺层(ceng)默认过(guo)渡规范(fan)。

3)定义区域(yu)或重叠区域(yu)。

4)生成设(she)计层与夹芯层。

5)根据需要(yao)调整过(guo)渡区域样式、应用拼接组、剪口组等对象。

6)生(sheng)成加工用的铺层和夹芯(xin)对象。

7)生成(cheng)展开图等加工(gong)制(zhi)造(zao)数据并(bing)传递给下游。

1. 区域（Zone）

区(qu)域(yu)是一块用连续封闭曲线(xian)限(xian)制的(de)，位(wei)于层合(he)板(ban)净边(bian)界内部的(de)局部曲面。当使用区(qu)域(yu)时，要求所有区(qu)域(yu)加起来能(neng)完整(zheng)覆盖层合(he)板(ban)的(de)净边(bian)界。区(qu)域(yu)的(de)主(zhu)要功能(neng)如下：

·可以(yi)直(zhi)接应用(yong)设置好(hao)的(de)层合板规(gui)格。（层合板规(gui)格内部已经定(ding)义好(hao)铺层，它(ta)就像积木一样可以(yi)被应用(yong)到需要(yao)的(de)地方）

·设置当前区域的目(mu)标层数或厚度。

·可以手(shou)动在层(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)合(he)板(ban)规格(ge)后(hou)继(ji)续添加自定(ding)义(yi)材料(liao)规格(ge)。（每一个材料(liao)规格(ge)可以定(ding)义(yi)它(ta)的材料(liao)、方(fang)向、步(bu)骤、夹芯(xin)厚度以及铺多少层(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)，所(suo)以它(ta)能指导(dao)Fibersim如何生(sheng)成设计层(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)、铺层(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)，但(dan)并(bing)不等同于一个铺层(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)。如果该区域(yu)已经引用了定(ding)义(yi)好的层(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)合(he)板(ban)规格(ge)，则新增的材料(liao)规格(ge)会自动跟随在层(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)合(he)板(ban)规格(ge)其后(hou)。）

·当Fibersim生成设计层(ceng)和(he)夹芯层(ceng)时，自动应用区域过(guo)渡，使较(jiao)(jiao)厚的(de)区域像较(jiao)(jiao)薄的(de)区域过(guo)渡。

·根据层(ceng)合板(ban)规范(fan)和自定(ding)义材料规格一键生成设计层(ceng)和夹芯层(ceng)。

图1. 区域设置

此处，对于(yu)区(qu)域(yu)来讲，有一个关键的(de)工具名为“区(qu)域(yu)到(dao)设(she)计(ji)(ji)层(ceng)分析”，它能根据设(she)计(ji)(ji)完的(de)区(qu)域(yu)生成对应的(de)设(she)计(ji)(ji)层(ceng)和夹心层(ceng)，以(yi)便于(yu)进(jin)行后续的(de)工作，如生成加工对象等(deng)。

该(gai)工具支持(chi)多种方式，如只生(sheng)成(cheng)(cheng)设计层，或连同加工层一(yi)起生(sheng)成(cheng)(cheng)，也可(ke)以只执(zhi)行检查，或在生(sheng)成(cheng)(cheng)前选择不同的(de)过渡规范等。最后的(de)报(bao)告中会提示生(sheng)成(cheng)(cheng)的(de)结果，以及是(shi)否(fou)有对(dui)象生(sheng)成(cheng)(cheng)失(shi)败。

图(tu)2. 区域(yu)到(dao)设计层分析工具(ju)

2. 区域过渡（Zone Transition）

区域过渡可以被应(ying)用于(yu)区域、重(zhong)叠区域对(dui)象，它能指导Fibersim如(ru)何自(zi)动完成丢层(ceng)设计。如(ru)下(xia)图所示，彩色的线条是铺层(ceng)的边界，区域过渡自(zi)动根据偏置距离(li)等设置完成丢层(ceng)。

偏(pian)移规范会影响(xiang)区(qu)域(yu)过渡曲(qu)线偏(pian)置(zhi)的距离，以及是(shi)否以2组、3组曲(qu)线进行每次偏(pian)置(zhi)等(deng)。过渡区(qu)截面(mian)样式(shi)则决定了区(qu)域(yu)过渡部分截面(mian)的样子，如梯形形状是(shi)正方还是(shi)倒(dao)置(zhi)等(deng)。

图3. 区域过渡对象设置

图4. 区域过(guo)渡效果

此外，区域过(guo)(guo)渡(du)的“修剪”选项卡提供(gong)了(le)各(ge)种(zhong)方式用于(yu)对区域过(guo)(guo)渡(du)形(xing)状进(jin)行修剪的方式，如下图两边均通过(guo)(guo)角(jiao)度来调(diao)整：

图5. 区域过渡修剪效果

3. 过渡区临近节点（Transition Adjacency Vertex）

当两个(ge)区域(yu)(yu)过(guo)渡相交(jiao)(jiao)时，过(guo)渡区临近节点可以将(jiang)它们(men)(men)连接起来，防止出现铺(pu)层之间(jian)交(jiao)(jiao)错重(zhong)叠。如下面(mian)示(shi)(shi)意图(tu)所示(shi)(shi)，三条(tiao)绿(lv)色的直线(xian)（ZT001、ZT002、ZT003）分别(bie)代表(biao)三个(ge)区域(yu)(yu)过(guo)渡，它们(men)(men)在红色部分相较于一点，此时过(guo)渡区临近节点TAV001将(jiang)它们(men)(men)交(jiao)(jiao)汇于一处，指导(dao)Fibersim生成(cheng)(cheng)铺(pu)层边同时将(jiang)多个(ge)过(guo)渡区域(yu)(yu)考虑进去，生成(cheng)(cheng)正确的边界。

图6. 过(guo)渡区临近节点(dian)示(shi)意图

4. 设计层（Layer）

注：该对象(xiang)在17.2及以前的(de)版本中和(he)加(jia)工层(ceng)同样被译(yi)为铺层(ceng)，17.3经过(guo)了修正，分(fen)别译(yi)为设计层(ceng)和(he)加(jia)工层(ceng)。

设(she)计层(ceng)(ceng)(ceng)从区域生成(cheng)(cheng)，它有着(zhe)和加工(gong)铺层(ceng)(ceng)(ceng)相似的属(shu)性设(she)置(zhi)，如材料(liao)、边界等(deng)。它们是(shi)区域和加工(gong)铺层(ceng)(ceng)(ceng)之间的桥梁，你可以通过(guo)(guo)设(she)计层(ceng)(ceng)(ceng)使用拼接组(zu)和剪口组(zu)，此外(wai)设(she)计层(ceng)(ceng)(ceng)还(hai)可以被用于生成(cheng)(cheng)风机叶片的路(lu)径铺层(ceng)(ceng)(ceng)。设(she)计层(ceng)(ceng)(ceng)的边界会自动跟随(sui)区域的边界变化，用户可以通过(guo)(guo)设(she)计层(ceng)(ceng)(ceng)批(pi)量生成(cheng)(cheng)加工(gong)铺层(ceng)(ceng)(ceng)。

5. 夹芯层（Core Layer）

 夹(jia)芯层(ceng)和设计层(ceng)类似，均(jun)从(cong)区域生成而来，可(ke)以用于生成实(shi)际的夹(jia)芯对象。

6. 拼接组（Splice Group）

拼接组(zu)相对(dui)于(yu)单个拼接对(dui)象而言，它用于(yu)设计层，可以一次(ci)性(xing)定义多条拼接曲线，并定义过(guo)渡区界面(mian)样式(shi)和偏(pian)移规范(fan)。

7. 剪口组（Dart Group）

同样是应用(yong)于设计层，剪(jian)口组(zu)和拼接(jie)组(zu)类似，它可以(yi)一次(ci)性包含多(duo)个剪(jian)口对象，使得它们可以(yi)被批量使用(yong)。

8. 材料规格（Material Specifications）

材(cai)(cai)料规格(ge)定义了(le)材(cai)(cai)料、方(fang)向和(he)层数(shu)，可以被重复应用(yong)于区域对象和(he)层压板规格(ge)，用(yong)于指(zhi)导Fibersim生成设计层。

它是基于(yu)设计(ji)的基础，材料(liao)规格可被应用(yong)于(yu)层合(he)板规格或区域对象(xiang)，分别以分组和散装的方式给到区域。

材(cai)料规格会自(zi)动根(gen)据选择的材(cai)料判断是(shi)铺(pu)层还(hai)是(shi)夹芯(xin)，如果是(shi)夹芯(xin)，则允许(xu)设(she)置(zhi)夹芯(xin)的厚度。

图7. 材料(liao)规格设置

9. 层合板规范（Laminate Specifications）

层合(he)板规(gui)范(fan)(fan)是一组预(yu)定义的材料规(gui)格(ge)，它自带(dai)颜色选(xuan)(xuan)项，当使用它的区域(yu)被选(xuan)(xuan)中高亮时，会优先使用层合(he)板规(gui)范(fan)(fan)定义的颜色。层合(he)板规(gui)格(ge)和材料规(gui)格(ge)类似(si)，可(ke)以像积木一样(yang)被重(zhong)复运用于(yu)各个区域(yu)或重(zhong)叠区域(yu)对象。

图8. 层(ceng)合板规范(fan)设置(zhi)

10. 偏移规范（Offset Specifications）

偏(pian)移(yi)(yi)规范(fan)告诉Fibersim一(yi)组(zu)(zu)曲线(xian)应(ying)该(gai)如何偏(pian)移(yi)(yi)。偏(pian)移(yi)(yi)规范(fan)用于区(qu)(qu)域(yu)(yu)(yu)过(guo)渡（ZT）和拼接(jie)组(zu)(zu)对象中。利(li)用偏(pian)移(yi)(yi)规范(fan)，区(qu)(qu)域(yu)(yu)(yu)过(guo)渡可以(yi)被(bei)移(yi)(yi)动，从而使(shi)斜坡(po)部分被(bei)放置(zhi)在指定位(wei)置(zhi)。偏(pian)移(yi)(yi)的方(fang)式可以(yi)基于：距离、材(cai)料厚度、总(zong)距离、自定义、材(cai)料比例。同时可以(yi)设置(zhi)单个铺层偏(pian)移(yi)(yi)的距离，以(yi)及是否以(yi)多个铺层为一(yi)组(zu)(zu)进行(xing)偏(pian)置(zhi)，过(guo)渡区(qu)(qu)定位(wei)则允许对过(guo)渡区(qu)(qu)域(yu)(yu)(yu)进行(xing)整体偏(pian)移(yi)(yi)。创建的偏(pian)移(yi)(yi)规范(fan)会被(bei)默认应(ying)用到新建的区(qu)(qu)域(yu)(yu)(yu)对象中。

图9. 偏移规范设(she)置

11. 过渡区截面样式（Stagger Profile）

在基于区(qu)域(yu)过(guo)渡生(sheng)成图层边(bian)界时(shi)使用(yong)，它决(jue)定了区(qu)域(yu)以何种(zhong)样式(shi)进行过(guo)渡，如线性递增、线性递减(jian)或自定义。自定义模式(shi)下，用(yong)户可(ke)以指定具(ju)体哪些层进行丢层。

图10. 过渡区截面样式设置

12. 层合板区域（Laminate Regions）

层合板区(qu)域会(hui)和剪(jian)口、剪(jian)口组(zu)、拼(pin)接(jie)组(zu)产生逻(luo)辑(ji)关(guan)联，Fibersim会(hui)在剪(jian)口、拼(pin)接(jie)延伸到禁止的区(qu)域时进行提示。

这些层合板(ban)区域创建的目的是为了在(zai)设计过程中进行(xing)预(yu)警。

层合板区(qu)域分为以下几类：

·搭(da)(da)接(jie)拼(pin)(pin)接(jie)区(qu)域：表示(shi)该区(qu)域应该使用搭(da)(da)接(jie)拼(pin)(pin)接(jie)（Overlap Splices），它可(ke)以被(bei)应用于拼(pin)(pin)接(jie)组。（搭(da)(da)接(jie)的意思是(shi)，拼(pin)(pin)接(jie)的两个铺层(ceng)在(zai)拼(pin)(pin)接(jie)处相互重叠一部分(fen)距离）

·非剪(jian)(jian)口区域(yu)：表示该区域(yu)禁止使用剪(jian)(jian)口。

·非拼接区(qu)域(yu)：表示该区(qu)域(yu)禁止使用拼接。

·非丢层区(qu)域：表示该区(qu)域禁止使(shi)用(yong)丢层。

·表面处理(li)区域：表示该区域需要根据特(te)定标注(zhu)进行表面处理(li)。

·配合曲面区域(yu)：表(biao)示(shi)该区域(yu)需要配合其他额外的复材对象。（对这些区域(yu)中的区域(yu)过渡和拼(pin)接处(chu)理(li)，你可能(neng)有特殊(shu)规则(ze)）

·曲面偏移区(qu)域：表(biao)示该区(qu)域需要进(jin)行曲面偏移。

13. 曲面偏置（Surface Offset）

当完成区域、重叠区域定义之后，可以使用曲面偏置来生成IML内模面。Fibersim首先会根据区域、重叠区域定义的恒定厚度进行偏置，再根据区域过渡生成相应的斜坡面。用户可以根据生成得到的这些面继续进行缝合、裁剪等参数化建模操作。偏置的曲面能同时保持和复材设计与CAD建模的双向关联，即上下文关联。当区域过渡等复材定义发生变化时，只需更新曲面偏置对象即可完成后续更新。

图11. 铺敷(fu)曲面到内模面

二、总结

基于(yu)(yu)区(qu)(qu)(qu)域设计(ji)模式(shi)是Fibersim的(de)(de)(de)(de)高(gao)级模块内容，它提供了一种(zhong)不同的(de)(de)(de)(de)思路(lu)，使其能够(gou)(gou)更(geng)直观地(di)有(you)序(xu)地(di)管理大量(liang)铺(pu)层(ceng)(ceng)(ceng)、厚度数(shu)(shu)据(ju)，并且批量(liang)的(de)(de)(de)(de)管理模式(shi)使其调(diao)整(zheng)(zheng)的(de)(de)(de)(de)成(cheng)本也比(bi)需要逐个调(diao)整(zheng)(zheng)的(de)(de)(de)(de)基于(yu)(yu)铺(pu)层(ceng)(ceng)(ceng)设计(ji)模式(shi)更(geng)低。此外，批量(liang)使用的(de)(de)(de)(de)拼接组和剪口组、自动(dong)完成(cheng)的(de)(de)(de)(de)区(qu)(qu)(qu)域过渡设计(ji)、基于(yu)(yu)区(qu)(qu)(qu)域的(de)(de)(de)(de)曲面偏(pian)置、大量(liang)配合使用的(de)(de)(de)(de)工具(ju)也能够(gou)(gou)大量(liang)增加设计(ji)人员的(de)(de)(de)(de)效(xiao)率。基于(yu)(yu)区(qu)(qu)(qu)域适(shi)用于(yu)(yu)多(duo)数(shu)(shu)较为复杂(za)或有(you)明确区(qu)(qu)(qu)域厚度层(ceng)(ceng)(ceng)数(shu)(shu)定义的(de)(de)(de)(de)产品，相比(bi)起基于(yu)(yu)铺(pu)层(ceng)(ceng)(ceng)设计(ji)，区(qu)(qu)(qu)域的(de)(de)(de)(de)效(xiao)率提升非常明显。