XT建模系统提供一个物理模型空间上的计算机表达,它由几何、网格以及属性构成。在XT里有三种类型的模型(Model),分别是CAD模型,几何模型和网格模型,其中几何模型是物理建模的核心,它主要有两个来源,第一种是从第三方CAD文件导入,第二种是直接利用XT的CAD模块构建,第二种情况会生成CAD模型,CAD模型与几何模型相互独立,CAD模型包含建模过程中历史操作信息,CAD模型可以转化成几何模型,几何模型只有最后用户可见可操作的几何对象。在分析计算时,需要将几何模型离散生成网格模型,同一个几何模型可以划分成多个不同的网格模型,以适应不同的分析应用。
一个模型主要包含三个层次的信息,第一个层次是装配信息,即零部件与零部件的装配关系,便于用户对整个模型的访问与管理;第二个层次是几何拓扑信息,一个零部件包含若干顶层几何体,而顶层几何体又分别包含若干下一级几何体(如体包含若干面,面包含若干边,边包含最多两个顶点);第三个层次是网格信息,模型的几何面在视图上都以离散的三角片(三角单元)表达,几何边在视图上以离散的线段(线单元)表达,几何顶点以离散的点(点单元)表达,在截面视图上,以离散的体单元表达截面细节。下图显示了模型的结构示意图:
几何构造是完成建模的第一个任务也是最重要的任务,它负责管理几何形状、拓扑以及零部件的装配,还包括创建一些辅助几何实体(比如用于加载点载荷的辅助点以及局部网格细化的辅助面),可以通过导入第三方CAD文件,也可以在XT自建模型;几何创建好之后可以在部件这一层次赋予包括材料、板壳等工程化设定的属性;在几何拓扑这一层次上可以添加约束、载荷以及关系连接的设定,此外,还可以根据需要对几何设定网格参数;在分析计算之前一般需要将几何离散成网格,网格的生成基于几何拓扑和用户指定的局部设定,在需要动态网格的情况下,一个模型可能会存在若干独立的网格对象,对每一个网格对象,添加在几何上的条件(Condition)会生成应用在网格上的实例,最终写出到求解文件中。
另外,为了方便网格的编辑操作,XT在节点中缓存了包含这个节点的单元数组信息,以可以接受的内存空间代价换取了性能的提高,并在开发层面提供了大量丰富的相关API从而极大的提升了开发效率。