一.       基于區(qū)域設(shè)計(jì)

基于區(qū)域設(shè)計(jì)為用戶提供了更高的自由度，以及更加自動化的設(shè)計(jì)流程。用戶只需要考慮在鋪敷曲面上如何劃分區(qū)域以及每個區(qū)域的目標(biāo)層數(shù)或厚度，剩余的工作Fibersim會協(xié)助您完成。區(qū)域（Zone）對象允許用戶將鋪敷曲面劃分成多塊，并且為每個區(qū)域設(shè)置目標(biāo)層數(shù)或厚度、層合板規(guī)格，同時設(shè)置區(qū)域內(nèi)每個鋪層的定義。用戶可以對區(qū)域使用區(qū)域過渡（Zone Transition）自動完成丟層設(shè)計(jì)。基于區(qū)域?qū)ο?，用戶可以自動生成設(shè)計(jì)層（Layer）、夾心層（Core Layer），并對它們應(yīng)用批量工具，如拼接組（Splice Group）、剪口組（Dart Group）等，最后再生成加工用的鋪層、夾心對象。此外，區(qū)域?qū)ο筮€能用于生成帶斜坡的IML內(nèi)模面等自動化工具。基于區(qū)域設(shè)計(jì)需要Pro組合包以上。

基于區(qū)域設(shè)計(jì)整體流程：

1)定義材料規(guī)格和層合板規(guī)格，分別用于不同區(qū)域的定義。

2)定義偏移規(guī)范和過渡區(qū)截面樣式，用于指定鋪層默認(rèn)過渡規(guī)范。

3)定義區(qū)域或重疊區(qū)域。

4)生成設(shè)計(jì)層與夾芯層。

5)根據(jù)需要調(diào)整過渡區(qū)域樣式、應(yīng)用拼接組、剪口組等對象。

6)生成加工用的鋪層和夾芯對象。

7)生成展開圖等加工制造數(shù)據(jù)并傳遞給下游。

1. 區(qū)域（Zone）

區(qū)域是一塊用連續(xù)封閉曲線限制的，位于層合板凈邊界內(nèi)部的局部曲面。當(dāng)使用區(qū)域時，要求所有區(qū)域加起來能完整覆蓋層合板的凈邊界。區(qū)域的主要功能如下：

·可以直接應(yīng)用設(shè)置好的層合板規(guī)格。（層合板規(guī)格內(nèi)部已經(jīng)定義好鋪層，它就像積木一樣可以被應(yīng)用到需要的地方）

·設(shè)置當(dāng)前區(qū)域的目標(biāo)層數(shù)或厚度。

·可以手動在層合板規(guī)格后繼續(xù)添加自定義材料規(guī)格。（每一個材料規(guī)格可以定義它的材料、方向、步驟、夾芯厚度以及鋪多少層，所以它能指導(dǎo)Fibersim如何生成設(shè)計(jì)層、鋪層，但并不等同于一個鋪層。如果該區(qū)域已經(jīng)引用了定義好的層合板規(guī)格，則新增的材料規(guī)格會自動跟隨在層合板規(guī)格其后。）

·當(dāng)Fibersim生成設(shè)計(jì)層和夾芯層時，自動應(yīng)用區(qū)域過渡，使較厚的區(qū)域像較薄的區(qū)域過渡。

·根據(jù)層合板規(guī)范和自定義材料規(guī)格一鍵生成設(shè)計(jì)層和夾芯層。

圖1. 區(qū)域設(shè)置

此處，對于區(qū)域來講，有一個關(guān)鍵的工具名為“區(qū)域到設(shè)計(jì)層分析”，它能根據(jù)設(shè)計(jì)完的區(qū)域生成對應(yīng)的設(shè)計(jì)層和夾心層，以便于進(jìn)行后續(xù)的工作，如生成加工對象等。

該工具支持多種方式，如只生成設(shè)計(jì)層，或連同加工層一起生成，也可以只執(zhí)行檢查，或在生成前選擇不同的過渡規(guī)范等。最后的報(bào)告中會提示生成的結(jié)果，以及是否有對象生成失敗。

圖2. 區(qū)域到設(shè)計(jì)層分析工具

2. 區(qū)域過渡（Zone Transition）

區(qū)域過渡可以被應(yīng)用于區(qū)域、重疊區(qū)域?qū)ο?，它能指?dǎo)Fibersim如何自動完成丟層設(shè)計(jì)。如下圖所示，彩色的線條是鋪層的邊界，區(qū)域過渡自動根據(jù)偏置距離等設(shè)置完成丟層。

偏移規(guī)范會影響區(qū)域過渡曲線偏置的距離，以及是否以2組、3組曲線進(jìn)行每次偏置等。過渡區(qū)截面樣式則決定了區(qū)域過渡部分截面的樣子，如梯形形狀是正方還是倒置等。

圖3. 區(qū)域過渡對象設(shè)置

圖4. 區(qū)域過渡效果

此外，區(qū)域過渡的“修剪”選項(xiàng)卡提供了各種方式用于對區(qū)域過渡形狀進(jìn)行修剪的方式，如下圖兩邊均通過角度來調(diào)整：

圖5. 區(qū)域過渡修剪效果

3. 過渡區(qū)臨近節(jié)點(diǎn)（Transition Adjacency Vertex）

當(dāng)兩個區(qū)域過渡相交時，過渡區(qū)臨近節(jié)點(diǎn)可以將它們連接起來，防止出現(xiàn)鋪層之間交錯重疊。如下面示意圖所示，三條綠色的直線（ZT001、ZT002、ZT003）分別代表三個區(qū)域過渡，它們在紅色部分相較于一點(diǎn)，此時過渡區(qū)臨近節(jié)點(diǎn)TAV001將它們交匯于一處，指導(dǎo)Fibersim生成鋪層邊同時將多個過渡區(qū)域考慮進(jìn)去，生成正確的邊界。

圖6. 過渡區(qū)臨近節(jié)點(diǎn)示意圖

4. 設(shè)計(jì)層（Layer）

注：該對象在17.2及以前的版本中和加工層同樣被譯為鋪層，17.3經(jīng)過了修正，分別譯為設(shè)計(jì)層和加工層。

設(shè)計(jì)層從區(qū)域生成，它有著和加工鋪層相似的屬性設(shè)置，如材料、邊界等。它們是區(qū)域和加工鋪層之間的橋梁，你可以通過設(shè)計(jì)層使用拼接組和剪口組，此外設(shè)計(jì)層還可以被用于生成風(fēng)機(jī)葉片的路徑鋪層。設(shè)計(jì)層的邊界會自動跟隨區(qū)域的邊界變化，用戶可以通過設(shè)計(jì)層批量生成加工鋪層。

5. 夾芯層（Core Layer）

夾芯層和設(shè)計(jì)層類似，均從區(qū)域生成而來，可以用于生成實(shí)際的夾芯對象。

6. 拼接組（Splice Group）

拼接組相對于單個拼接對象而言，它用于設(shè)計(jì)層，可以一次性定義多條拼接曲線，并定義過渡區(qū)界面樣式和偏移規(guī)范。

7. 剪口組（Dart Group）

同樣是應(yīng)用于設(shè)計(jì)層，剪口組和拼接組類似，它可以一次性包含多個剪口對象，使得它們可以被批量使用。

8. 材料規(guī)格（Material Specifications）

材料規(guī)格定義了材料、方向和層數(shù)，可以被重復(fù)應(yīng)用于區(qū)域?qū)ο蠛蛯訅喊逡?guī)格，用于指導(dǎo)Fibersim生成設(shè)計(jì)層。

它是基于設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，材料規(guī)格可被應(yīng)用于層合板規(guī)格或區(qū)域?qū)ο?，分別以分組和散裝的方式給到區(qū)域。

材料規(guī)格會自動根據(jù)選擇的材料判斷是鋪層還是夾芯，如果是夾芯，則允許設(shè)置夾芯的厚度。

圖7. 材料規(guī)格設(shè)置

9. 層合板規(guī)范（Laminate Specifications）

層合板規(guī)范是一組預(yù)定義的材料規(guī)格，它自帶顏色選項(xiàng)，當(dāng)使用它的區(qū)域被選中高亮?xí)r，會優(yōu)先使用層合板規(guī)范定義的顏色。層合板規(guī)格和材料規(guī)格類似，可以像積木一樣被重復(fù)運(yùn)用于各個區(qū)域或重疊區(qū)域?qū)ο蟆?

圖8. 層合板規(guī)范設(shè)置

10. 偏移規(guī)范（Offset Specifications）

偏移規(guī)范告訴Fibersim一組曲線應(yīng)該如何偏移。偏移規(guī)范用于區(qū)域過渡（ZT）和拼接組對象中。利用偏移規(guī)范，區(qū)域過渡可以被移動，從而使斜坡部分被放置在指定位置。偏移的方式可以基于：距離、材料厚度、總距離、自定義、材料比例。同時可以設(shè)置單個鋪層偏移的距離，以及是否以多個鋪層為一組進(jìn)行偏置，過渡區(qū)定位則允許對過渡區(qū)域進(jìn)行整體偏移。創(chuàng)建的偏移規(guī)范會被默認(rèn)應(yīng)用到新建的區(qū)域?qū)ο笾小?

圖9. 偏移規(guī)范設(shè)置

11. 過渡區(qū)截面樣式（Stagger Profile）

在基于區(qū)域過渡生成圖層邊界時使用，它決定了區(qū)域以何種樣式進(jìn)行過渡，如線性遞增、線性遞減或自定義。自定義模式下，用戶可以指定具體哪些層進(jìn)行丟層。

圖10. 過渡區(qū)截面樣式設(shè)置

12. 層合板區(qū)域（Laminate Regions）

層合板區(qū)域會和剪口、剪口組、拼接組產(chǎn)生邏輯關(guān)聯(lián)，F(xiàn)ibersim會在剪口、拼接延伸到禁止的區(qū)域時進(jìn)行提示。

這些層合板區(qū)域創(chuàng)建的目的是為了在設(shè)計(jì)過程中進(jìn)行預(yù)警。

層合板區(qū)域分為以下幾類：

·搭接拼接區(qū)域：表示該區(qū)域應(yīng)該使用搭接拼接（Overlap Splices），它可以被應(yīng)用于拼接組。（搭接的意思是，拼接的兩個鋪層在拼接處相互重疊一部分距離）

·非剪口區(qū)域：表示該區(qū)域禁止使用剪口。

·非拼接區(qū)域：表示該區(qū)域禁止使用拼接。

·非丟層區(qū)域：表示該區(qū)域禁止使用丟層。

·表面處理區(qū)域：表示該區(qū)域需要根據(jù)特定標(biāo)注進(jìn)行表面處理。

·配合曲面區(qū)域：表示該區(qū)域需要配合其他額外的復(fù)材對象。（對這些區(qū)域中的區(qū)域過渡和拼接處理，你可能有特殊規(guī)則）

·曲面偏移區(qū)域：表示該區(qū)域需要進(jìn)行曲面偏移。

13. 曲面偏置（Surface Offset）

當(dāng)完成區(qū)域、重疊區(qū)域定義之后，可以使用曲面偏置來生成IML內(nèi)模面。Fibersim首先會根據(jù)區(qū)域、重疊區(qū)域定義的恒定厚度進(jìn)行偏置，再根據(jù)區(qū)域過渡生成相應(yīng)的斜坡面。用戶可以根據(jù)生成得到的這些面繼續(xù)進(jìn)行縫合、裁剪等參數(shù)化建模操作。偏置的曲面能同時保持和復(fù)材設(shè)計(jì)與CAD建模的雙向關(guān)聯(lián)，即上下文關(guān)聯(lián)。當(dāng)區(qū)域過渡等復(fù)材定義發(fā)生變化時，只需更新曲面偏置對象即可完成后續(xù)更新。

圖11. 鋪敷曲面到內(nèi)模面

二、總結(jié)

基于區(qū)域設(shè)計(jì)模式是Fibersim的高級模塊內(nèi)容，它提供了一種不同的思路，使其能夠更直觀地有序地管理大量鋪層、厚度數(shù)據(jù)，并且批量的管理模式使其調(diào)整的成本也比需要逐個調(diào)整的基于鋪層設(shè)計(jì)模式更低。此外，批量使用的拼接組和剪口組、自動完成的區(qū)域過渡設(shè)計(jì)、基于區(qū)域的曲面偏置、大量配合使用的工具也能夠大量增加設(shè)計(jì)人員的效率?；趨^(qū)域適用于多數(shù)較為復(fù)雜或有明確區(qū)域厚度層數(shù)定義的產(chǎn)品，相比起基于鋪層設(shè)計(jì)，區(qū)域的效率提升非常明顯。