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ANSYSWorkbench18.0高级几何工具应用

时间:2023-11-19 理论教育 版权反馈
【摘要】:多体零件另一个重要作用是把不同类型的几何体进行分组,比如一个复杂组合体包含有实体、壳体和线体这三种类型的几何体,在这种情况下需进行分组,以便进行分析。图2-56 体操作9.修理修理为半自动化的几何修理工具,设定范围后,它可以帮助用户快速地找到几何模型中有缺陷的位置或不需要的部位。图2-57 修理工具图2-58 电子模型工具

ANSYSWorkbench18.0高级几何工具应用

1.激活与冻结

在DesignModeler中,DesignModeler会默认将新建的几何体和已有的几何体合并来保持单个体。为了方便操作,可用激活或冻结体来控制几何体的合并操作。

(1)激活体 在DesignModeler中,各几何体在默认的状态下是激活体,可以进行常规的建模操作修改,但不能进行切片(Slice)操作;激活体在特征树形目录中显示为蓝色(978-7-111-59061-3-Chapter02-101.jpg);激活体在特征树形目录中的图标取决于它的类型:实体、面体、线体。

(2)冻结体 冻结体是独立的体,不会自动与其接触体合并。冻结体的目的是为仿真装配建模提供不同选择的方式;建模中可以对冻结体进行切片;用冻结特征可以将所有的激活体转到冻结状态;选取对象后用解冻特征可以激活单个体;冻结体在树形目录中显示成较淡的颜色(978-7-111-59061-3-Chapter02-102.jpg)。可以使用“冻结”操作【Tools】→【Freeze】将建好的激活体转换到冻结状态,也可以在建模的时候选择【Add Frozen】选项直接把模型设为冻结状态。可以使用布尔操作将冻结体合并,或使用“不冻结”操作【Tools】→【Unfreeze】将其转换为激活体。

2.多体零件

在仿真分析中,不可避免地会碰到一些复杂的结构或装配体,这些复杂的结构模型易于建立,但是,在划分网格时由于其复杂的结构而易导致划分的网格不理想。默认情况下,DesignModeler自动将每一个体放在一个零件中。单个零件一般可以独自划分网格。如果各单独的体有共享面,则共享面上的网格划分不能匹配。单个零件上的多个体可以在共享面上划分匹配的网格。为了解决复杂几何体网格划分的问题,一种方法可以通过布尔加运算的方法把各部件叠加为一个整体;另一种方法,在Design Modeler中可以将复杂结构中的各个部分组成一个多体零件【Multi Body Parts】。组成后的多体零件可以共享拓扑,也就是离散网格在共享面上匹配,这个功能是Design Modeler区别于其他CAD软件的亮点之一。多体零件另一个重要作用是把不同类型的几何体进行分组,比如一个复杂组合体包含有实体、壳体和线体这三种类型的几何体,在这种情况下需进行分组,以便进行分析。

创建多体零件的方法:先在图形屏幕中选定两个或多个(或单击鼠标右键,在弹出菜单中选择【Select All】)体素,然后,再次单击鼠标右键,选择【Form New Part】(构成新部件)或选择【Tools】→【Form New Part】构成一个多体零件,选择两个体生成一个零件后的导航树,如图2-50所示。

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图2-50 多体零件

3.包围

包围【Enclosure】是在体附近创建周围区域以方便模拟流场区域。如在流固耦合分析时,运用包围特征,可以方便创建流体模型,便于进行CFD分析。包围的形状可以是箱体形、球形、圆柱形以及自定义包围形状,如图2-51所示。

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图2-51 包围操作

4.填充

填充【Fill】创建填充内部空隙如孔洞的冻结体,这种填充的冻结体可作为流体,在CFD应用中创建流动区域。在填充的过程中分为两种填充方法:一是通过孔洞,二是通过覆盖方法,如图2-52所示。

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图2-52 填充操作

5.对称

对称【Symmetry】工具用来定义对称模型,对实体模型进行对称切分,通常最多可以进行3个对称平面的切分,如图2-53所示。

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图2-53 对称切分

6.中面

中面【MidSurf】操作可以将常厚度的几何简化为“壳”模型,并自动在三维模型面对中间位置生成面体。在进行中面操作时,注意选择面的顺序决定中面的法向,第一个选择的面以紫色显示,第二个选择的面以粉红色显示,如图2-54所示。

7.面体编辑(www.xing528.com)

对面体,DesinModeler有丰富的处理工具,包括面体铰接【Joint】、面体延伸【Surface Ex-tension】、面体修补【Surface Patch】、面体方向转换【Surface Flip】、面体合并【Merge】、面体连接【Connect】。

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图2-54 中面操作

(1)面体铰接【Joint】 允许把抽取散的实体的各个面连接起来,比如工字钢在抽中面时会分解为5个面体,面体铰接可以把各个面连接为一个整体,在结构分析时不必重新连接。

(2)面体延伸【Surface Extension】 允许把面体延伸到面、下一个,或以给定尺寸延伸。

(3)面体修补【Surface Patch】 允许对存在封闭型孔修复成面。

(4)面体方向转换【Surface Flip】 主要针对面体的方向进行转换,以便接触。

(5)面体合并【Merge】 用来合并一系列相邻的边或面,降低模型复杂性,便于网格划分。

(6)面体连接【Connect】 用来连接相邻匹配的两点、边或面,使其成为一个整体。在连接时,应注意容差的设置,如图2-55所示。

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图2-55 面体连接

8.焊缝

焊缝特征【Weld】用于在两个体或多体之间创建由焊缝连接的焊接体。可以选择一个或多个边作为源面,选择相邻体的面作为目标面来创建冻结的焊接特征。焊接特征的扩展类型包括自动【Automatic】、自然【Natural】、投射【Projection】,厚度模式包括继承【Inherited】和用户定义【User Defined】,如图2-56所示。

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图2-56 体操作

9.修理

修理【Repair】为半自动化的几何修理工具,设定范围后,它可以帮助用户快速地找到几何模型中有缺陷的位置或不需要的部位。可使用的工具如图2-57所示。

10.电子模型

电子模型工具【Electronics】主要用来把复杂模型转换为热分析工具ANSYS Icepak可使用的易用模型。可使用的工具如图2-58所示。

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图2-57 修理工具

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图2-58 电子模型工具

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