布尔运算设置对话框中的选项及其含义

布尔运算可对实体模型进行交、并、减等逻辑运算，从而可快速生成复杂实体模型。无论是自底向上还是自顶向下所创建的实体模型，在ANSYS软件中都可以进行布尔运算。因此，只有掌握好布尔运算的强大功能，用户才能利用ANSYS建模工具随心所欲地建立预期的模型。

2.2.3.1 布尔运算的设置

在介绍布尔运算操作之前，有必要先了解布尔运算的相关设置。选择“Main Menu＞Preprocessor＞Modeling＞Operate＞Booleans＞Setting”命令，弹出“Boolean Operation Settings”对话框，如图2-75所示。

图2-75 布尔运算设置

对话框中各选项含义如下。

Keep input entities？：用于决定是删除还是保留输入图素。如果没有选中该复选框，则在布尔运算结束后，会将输入图元删除而只保留布尔运算所产生的结果图元，如图2-76所示。

图2-76 布尔运算的保留选项

If operation has no effect：当操作失败时，是否显示警告信息或错误信息。

Numbering compatible with：选择采用何种版本的ANSYS编号程序对布尔操作产生的图元进行编号，通常使用默认版本。

Boolean Operation Tolerance：布尔运算时允许误差值。在布尔运算中距离小于该值的点都被认为是重合点。增大该值可使得布尔运算操作更少失败，但同样会增大布尔运算时间和保存量。

2.2.3.2 Intersect（交运算）

交运算就是由图素的共同部分形成一个新的图素，其运算结果只保留两个或多个图素的重叠部分。公共交运算对图素没有级别要求，即任何级别的图素都可作公共交运算，而不管其相交部分是什么级别的图素。例如线、面、体的两两交运算都可；再如体的交运算中，其相交部分可以是关键点、线、面或体等，如图2-77所示。

图2-77 交运算

选择“Main Menu＞Preprocessor＞Modeling＞Operate＞Boolean＞Intersect＞Pairwise＞Areas”命令，弹出“Intersect Areas（Pairwise）”对话框，用鼠标单击左键拾取交运算的两个面，然后单击“OK”按钮完成交运算，如图2-78所示。

图2-78 面的交运算

提示：两两相交运算只能在同一级别的图元中进行，即只能进行线与线之间、面与面之间以及体与体之间的交运算。

2.2.3.3 Add（加运算）

加运算是由多个几何图素生成一个几何图素的逻辑运算，而且生成的图素是一整体，即没有“接缝”（内部的低级图素被删除）。在ANSYS中，只能对三维实体或二维共面的面进行加运算，运算得到的实体是一个单个实体，如图2-79所示。

图2-79 加运算

选择“Main Menu＞Preprocessor＞Modeling＞Operate＞Boolean＞Add＞Areas”命令，弹出“Add Areas”对话框，用鼠标左键单击拾取加运算的两个面，单击“OK”按钮完成加运算，如图2-80所示。

图2-80 面的加运算

2.2.3.4 Subtract（减运算）

减运算是指从一个图元去除与另一个图元的重叠部分的运算，运算结果可能是一个与被减图形相同维数的图形，也可能是将被减图形分成两个或多个新的图形。减运算可实现线与线、面与面、体与体等之间的操作，如图2-81所示。

图2-81 减运算

选择“Main Menu＞Preprocessor＞Modeling＞Operate＞Boolean＞Subtract＞Volumes”命令，弹出“Subtract Volumes”对话框，选择被减体，单击“Apply”按钮，弹出“Subtract Volumes”对话框，选择要减去的体，单击“OK”按钮完成减运算，如图2-82所示。(www.xing528.com)

图2-82 体的减运算

2.2.3.5 Divide（切割运算）

切割运算是用一个图形把另一个图形分成两份或多份，它和减运算类似，可实现体切割、面切割、线切割操作。

选择“Main Menu＞Preprocessor＞Modeling＞Operate＞Booleans＞Divide＞Area by Line”命令，弹出“Divide Area by Line”对话框，选择要切割的面，单击“OK”按钮，再次弹出“Divide Area by Line”对话框，选择分割面的线，单击“OK”按钮完成切割运算，如图2-83所示。

图2-83 面的切割运算

2.2.3.6 Glue（粘接运算）

粘接运算是把两个或多个同级图素粘在一起，在其接触面上具有共享的边界，且工作边界的图元等级低于原始图元，可实现体与体、面与面、线与线的粘接。例如面与面的粘接运算是针对面和面的公共边进行的。体和体的粘接运算则是针对体和体的公共面进行的，这些面与面或体和体之间在边界上连接，但仍然相互独立，如图2-84所示。

图2-84 面和体的粘接运算

提示：粘接运算与加运算不同，加运算是将输入图通过运算合为一个母体，而粘接运算后参与运算的母体个数不变，即母体不变，但公共边界是共享的。粘接运算在网格划分中是非常有用的，即各个母体可分别有不同的物理和网格属性，进而得到优良的网格。

选择“Main Menu＞Preprocessor＞Modeling＞Operate＞Booleans＞Glue＞Volumes”命令，弹出“Glue Volumes”对话框，选择要粘接的体，单击“OK”按钮完成粘接运算，如图2-85所示。

图2-85 体的粘接运算

2.2.3.7 Overlap（搭接运算）

搭接运算是将两个或多个图元连接，以生成三个或者更多新图元。搭接运算在搭接域周围与加运算非常类似，但是搭接运算生成的是多个相对简单的区域，而加运算生成的是一个复杂的区域。因此，搭接运算生成的图元比加运算生成的图元更容易进行网格划分，如图2-86所示。

图2-86 搭接运算

选择“Main Menu＞Preprocessor＞Modeling＞Operate＞Booleans＞Overlap＞Areas”命令，弹出“Overlap Areas”对话框，选择要搭接的面，单击“OK”按钮完成搭接运算，如图2-87所示。

图2-87 面的搭接运算

2.2.3.8 Partition（分割运算）

分割运算是将多个同级图素分为更多的图素，其相交边界是共享的，即相互之间通过共享的相交边界连接在一起。分割运算与加运算类似，但加运算是由几个图素生成一个图素，分割运算是由几个图素生成更多的图素，并且在搭接区域生成多个共享的边界。分割运算生成多个相对简单的区域，而加运算生成的是一个复杂的区域，因此分割运算生成的图素更易划分网格，如图2-88所示。

图2-88 分割运算

注意：如果分割区域与原始图元有相同的等级，那么分割结果和搭接结果相同；但分割运算不会删除与其他图元没有重叠部分的图元。

选择“Main Menu＞Preprocessor＞Modeling＞Operate＞Booleans＞Partition＞Areas”命令，弹出“Partition Areas”对话框，选择要分割的面，单击“OK”按钮完成分割运算，如图2-89所示。

图2-89 面的分割运算