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ANSYS Workbench Mechanical第六章 处理CAD文件

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第六章处理CAD文件DesignModeler处理CAD文件Training Manual •体和部件•支持新的CAD版本•长度单位•关联CAD模型•导入CAD文件•定位导入•导入单位•导出模型•创建场域几何体•合并线和面•易用性的自动化选项•CAD清除与修复能力提升A.体和部件Training Manual •DesignModeler的主要目的是为分析环境提供几何。

为此，我们需要了解DM是如何区分各种几何形状的.•DesignModeler包含三种不同的体类型:–实体主体: 主体有一定的表面积和体积–面主体: 主体有定的面积但无体积:主体有一定的面积但无体积–线主体: 主体完全由边界组成，没有面积和体积•通常情况下，DM自动将每个体看作个部件通常情况下自动将每个体看作一个部件•独立的部件会单独划分网格如果在不同部件的体有公共面在公共面的网格划分是不匹配的•如果在不同部件的体有公共面，在公共面的网格划分是不匹配的•对一个单独的部件划分网格时，有公共面的多个体会有匹配的网格划分激活和冻结体Training Manual •通常, DM会将新几何体与先有几何体合并从而得到一个单独的体•这可以通过冻结或激活体的工作来控制•可以利用冻结和解冻工具来切换冻结和激活状态Training Manual激活和冻结体•DM 有两种主体状态:–激活:•主体可以通过正常的建模操作进行修改(不可分割) •在特征树视图里面，激活主体以蓝色显示:(Tools>Freeze)激活–冻结: (Tools>Freeze)•两个目的:–为装配建模提供另一种方法–提供分割功能•冻结实体不受所有建模操作的影响，切割除外•使用冻结功能，将所有的激活体转换为冻结状态•选择独立体，使用解冻功能，将单独实体从冻结状态转换为择体使将实体状转激活状态–冻结实体在树状视图里面以透明状态显示冻结…体和部件Training Manual •体抑制:–被抑制的体不显示–被抑制体既不会转到其它workbench模块下进行网格划分或者有限元分析，也不包含在kb h模块下进行网格划分或者有限元分析也不包含在导出的Parasolid (.x_t)文件中。

–在特征树视图中,被抑制主体旁边以“X” 显示。

未抑制抑制…体和部件Training Manual •部件:–通常, DesignModeler自动将每个体分配到一个部件中–你可以将不同的体组成一个部件•多体部件包含多个体(体积)，并有公共的拓扑结构公共面的网有公共的拓扑结构。

公共面的网格划分是相互匹配的。

–要形成一个新部件,在图形屏幕中选择两个或多个体(或RMB “SelectAll) 或者使用use >Tools>FormAll”)use>Tools>FormNew Part操作–体选定后，Form New Part 操作才可执行。

并且此时系统不处于创建或者编辑功能状态。

或者编辑功能状态Training Manual…体和部件•为什么部件有多个体?•例如:DM 33DM–中: 3个部件, 3个体包含3个实体–划分网格: 3个实体, 3个体–每个实体单独划分•无公共节点•节点没有对齐–3个划分区域间无连接来供流体流动或者热传递•在FLUENT/CFX 中可使用网格截面连接起来MeshDMTraining Manual…体和部件•示例(续):–DM 中: 1个部件, 1个体包含1个实体格划分–网格划分: 1个实体,1个体–整个实体作为一个整体进行网格划分•无内部表面DMMeshDMTraining Manual…体和部件•示例(续):–In DM: 1个多体部件, 3个体/实体13DM–网格划分:1个多体部件, 3个体/实体–每个实体单独进行划分，但保留实体间节点的连续性MeshDMB. CAD版本支持Training Manual •Reader与Plug-In支持:–CAD接口是关联的，需要安装CAD软件包•Autodesk Inventor 2008 (Windows 32-bit)•Autodesk Inventor 2009CoCreate Modeling 2008•CoCreate Modeling2008•CoCreate Modeling -OneSpace Modeling 2007•Mechanical Desktop 2008 and 2009Pro/Engineer WF 4 (Windows XP and Vista, 32-bit and 64-bit)•Pro/Engineer WF4(Windows XP and Vista32-bit and64-bit)•Pro/Engineer WF 3 (Windows XP 32-bit and 64-bit, Windows Vista 64-bit)•Solid Edge v19 and v20SolidWorks2008and2009•SolidWorks 2008 and 2009•UG NX 5.0 and 6.0–64位机支持包括IGES与STEP的所有接口… CAD版本支持Training Manual •Plug-In支持:–TeamCenter Engineering 2005 w/ NX5 and NX6 (Windows XP 32-bit and 64-bit)g g()•Reader支持:–ACIS (SAT) 19ACIS(SAT)19–CADNexus/CAPRI CAE Gateway CATIA V5 (R16 –R18) (Win XP 32-bit and 64-bit)–CADNexus/CAPRI CAE Gateway CATIA V5 (R18 SP4+) (Win XP 32-bit, 64-bit)–CATIA V4 (Windows 32-bit)–CATIA V5 (R2 -R19)–IGES 4.0, 5.2, 5.3–Parasolid 19.1–STEP AP203, AP214C. 长度单位Training Manual •当一个新的DM会话开始时，通过一个对话框选择需要的长度单位(可按默认设置)–会话中不能改变单位.D.关联CAD模型Training Manual •如果提前打开一个CAD会话，它自动将模型引入DM会话中•File>Attach to Active CAD File•保持双向结合性…关联CAD模型Training Manual •双向刷新–用CAD源文件里的参数或者DM详细查看信息中的CAD参数来刷新几何体.–允许控制CAD软件包到WB中的变量名后缀，当允许CAD软件包中创建的所有参量导入到DM中时, 删除Parameter Key位置的DSE. 导入CAD文件Training Manual •File>Import External Geometry File…–DM中的“激活”平面控制“装配”建模(多体）的放置位置.–导入类型: 添加、去除、切分等–不保持相关性CutF. 定位导入Training Manual •导入和关联都有“基准面”属性–指定导入或关联模型的参考平面（方向）…–进行一个新的导入或者关联功能时，激活平面是默认的基准平面–在导入操作前，用户需要从树状视图或者平面下拉列表中选择平面•例:–为第一次导入选择XY平面–为第二次导入选择YZ平面–选择添加材料选项G. 导入单位Training Manual •启动DM时设置需要的长度单位•一些重要的类型，可通过导入明细栏进行设置（在Generate 之前设置）些重要的类型可通过导入明细栏进行设置（在G t–然后DM将模型长度单位转换为当前的单位系统Training ManualH. 导出模型•File>Export …•IGES exporting:–导出模型到IGES 文件时，可以选择导出实体，还是仅仅导出修饰过的表面.–>Tools>OptionsI. 创建场域几何体Training Manual •多数情况下，导入CAD文件时，导入的是实体模型•用户可能会对实体部件周围或者包含的流体区域感兴趣•通过对实体部件进行“taking the negative” 操作, 创建相应的流体区域“t ki th ti”•在CAD模型中创建基本几何体:–在原始的CAD软件包–在DM中，使用包围、填充以及实体布尔运算操作，例如切除和切片Training Manual…创建场域几何体•包围:–在体附近创建周围区域以方便模拟场区域•CFD 、EMAG 等–可采用Box, sphere, cylinder 或者用户自定义的形状–Cushion 属性允许指定边界范围(必须大于0)–可以选择给所有体或者选中的目标使用围场–合并属性允许多体部件自动创建•确保原始部件和场域在网格划分时节点匹配Training Manual…创建场域几何体•示例:电路板模型场域的剖面图用box 选项创建围场Training Manual…创建场域几何体•填充:–创建填充内部空隙如孔洞的冻结体–对激活或冻结体均可进行操作–仅对实体进行操作–在CFD 应用中创建流动区域很有用两种填充方法•通过孔洞•通过覆盖Training Manual…创建场域几何体•示例: 孔洞填充模拟图示给油阀组内部流动区域选中37个所需的内部表面，点击Generate 插入填充Training Manual…创建场域几何体•挖孔填充实例(续):填充结果是一个冻结(可划分网格的)体现在被分开的内部区域可在Mesher 中进行网格划分…创建场域几何体Training Manual •例: 覆盖填充目标是模拟图示空心管的内部(流动区域)步骤:•创建表面并封闭管道两端.•Use>Concept>Surfaces from Edges创建端部表面•用Fill by Caps创建内部流动区域Training Manual…创建场域几何体•示例：覆盖填充(续)21封闭端3表面Training Manual…创建场域几何体•示例：覆盖填充(续)12创建内部流动体Training ManualJ. 合并边和面以简化模型•根据角度标准合并边和面来简化模型Training ManualK.使用简洁的自动选项•显示集群预览模型•RMB合并前执行编辑集群操作RMBL. CAD清除与修复能力提升Training Manual6-31。

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将CAD几何模型导入ANSYS的方法

将CAD几何模型导入ANSYS的方法

将CAD几何模型导入ANSYS本节主要讲述如何把各种CAD软件建立的几何模型导入ANSYS。

ANSYS的建模功能有时无法满足现实需要，尤其是建立复杂的几何模型时，不如其它CAD软件方便和准确。

我们可以在CAD软件中建立几何模型，然后把几何模型导入ANSYS进行分析。

ANSYS提供各种CAD软件的直接接口和中性几何文件接口，用于导入各种CAD软件建立的几何模型。

如图所示，执行Utility menu>File>Import，出现ANSYS导入CAD几何模型的子菜单，其中的各项意义为：● IGES：初始文件交换标准，用于导入IGES格式的几何模型。

● CATIA：用于导入CA TIA V4以及更低版本建立的几何模型。

● CATIA V5：用于导入CATIA V5版本建立的几何模型。

● PRO/E：用于导入PRO/E软件建立的几何模型。

● UG：用于导入UG软件建立的几何模型。

● SAT：用于导入SAT格式的几何模型。

● PARA：用于导入PARA格式的几何模型。

● CIF：用于导入CIF格式的几何模型。

当导入CAD软件建立的几何模型含有复杂曲面时，还需要对几何模型进行修复，以保证能够成功地进行网格划分。

包括是否忽略细小的几何特性，消除模型的不连续特性，自动进行图元合并和创建几何体等。

ANSYS的导入菜单导入模型后，还可以对模型进行简化工作。

例如去除某些孔和凸台、消除小单元、合并临近的图元、通过分割和折叠移去小碎片等。

注意：ANSYS接口产品的版本号要匹配，只有匹配的接口产品才能正确导入各种CAD 文件。

匹配遵循向下兼容原则，即ANSYS的版本要高于CAD软件的版本。

另外，ANSYS 提供的各种CAD软件接口程序必须获得正式授权才能使用。

除上述导入各种CAD几何模型的接口之外，ANSYS程序还可以输出IGES的几何模型文件。

输出IGES几何模型文件选择的菜单路径是：Utility menu>File>Export。

Ansys_Workbench详解教程全解 共72页

Ansys_Workbench详解教程全解 共72页


编辑目标
用户可以对给定的目标进行复制、 粘贴、剪切等常规操作。使用Edit菜单 中的各项命令。
2019/7/15
19
视图显示
视图的显示主要在View菜单中进行控制。 1、图形窗口
Shade Exterior and Edges：轮廓线显示 Wireframe：线框显示 Ruler：显示标尺 Legend：显示图例 Triad：显示坐标图示
2019/7/15
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定义材料属性
4、在线性静力结构分析当中，材料属性只需要定义杨氏模量以及泊松比。
– 假如有任何惯性载荷，密度是必须要定义的；模态分析中同样需要定义材 料密度。
2019/7/15
31
3 网格控制
目的：实现几何模型
原则：整体网格控制
有限元模型的转化 局部网格细化
2019/7/15
有限元法的基本思想对弹性区域离散化将单元内任一节点位移通过函数表达位移函数建立单元方程进行单元集成在节点上加外载荷力引入位移边界条件进行求解求解得到节点位移根据弹性力学公式得到单元应变应力有限元法的基本步骤根据弹性力学公式计算单元应变应力
ANSYS Workbench12.0 基础培训讲义
（内部共享）
方法二：单击开始菜单，
选择程序命令；
从Ansys程序组
中选择
AnsysWorkbench程序。
启动该软件后，出现一模块选择对话框。
2019/7/15
10
操作界面介绍
2019/7/15
11
菜单
常用的几个菜单项为：
—“File > Save” 用来保存数据库文件：.dsdb —“File > Clean” 用来删除数据库中的网格或结果 —“Edit > Select All” 用来选取窗口中当前的所有实体 —“Units” 用来改变单位 —“Tools >options” 用来定制或设置选项
ANSYS在结构分析中的应用及与CAD的连接

ANSYS在结构分析中的应用及与CAD的连接


1、设置激励源：根据工程实际情况，确定引起结构振动的外部激励，如风载、 地震作用等；
2、设定测量点：确定用于监测振动的位置或节点；
3、选择求解器：选择适合求解该问题的求解器，如直接求解器、模态求解器 等；
4、进行求解：设置相关参数，如求解时间、时间步长等，并启动求解过程；
5、结果后处理：当求解完成后，ANSYS将生成一系列结果文件，包括位移、 速度、加速度等响应数据。这些数据可通过后处理模块进行可视化处理和分析。
建模
在ANSYS软件中进行机械结构分析，首先需要对结构进行建模。ANSYS提供了 多种建模方法，包括实体建模、线建模、面建模等。在实体建模中，用户可以 通过拉伸、旋转、扫略等操作创建三维实体模型。对于复杂的三维模型， ANSYS还提供了自适应网格划分功能，可以根据模型形状自动划分出高质量的 网格。此外，ANSYS还支持直接导入CAD模型，方便用户快速进行结构分析和 优化。
分析流程
ANSYS软件中的机械结构分析流程一般包括前处理、分析计算和后处理三个阶 段。
前处理阶段主要是建立有限元模型，包括定义材料属性、设置接触条件、定义 载荷和边界条件等。在定义材料属性时，ANSYS提供了丰富的材料库，用户可 以根据实际需要选择相应的材料模型。
在设置接触条件时，需要确定各个部件之间的接触关系以及摩擦系数等参数。 在定义载荷和边界条件时，需要考虑各种外力、约束等对结构的影响。
4、电子设备：ANSYS可以分析手机、电脑等电子设备的结构和热性能，以提 高其可靠性和稳定性。
4、电子设备：ANSYS可以分析手 机、电脑等电子设备的结构和热 性能
1、几何建模：首先在ANSYS中创建桥梁的几何模型，该模型包括桥墩、桥面、 钢筋等组成部分。
2、材料定义：为桥梁的各个部分设定材料属性，如混凝土的弹性模量和泊松 比等。
CAD三维模型导入ANSYS的万能方法!2021

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CAD三维模型导入ANSYS的万能方法——以CATIA V5导入ANSYS11.0为例CAD三维模型导入ANSYS的万能方法——以CATIA V5导入ANSYS 11.0为例当前存在之问题：当用CATIA、Proe、UG等软件进行设计转成.IGES文件，导入ANSY S时，ANSYS提供了No defeaturing（不毁容）和Defeature model （毁容模式）两个选项：（1）当选择No defeaturing 选项时，不能用增强拓扑和几何修复工具，必须使用标准的PREP7几何工具来进行修补。

（2）当选择Defeature model选项时，对于一些模型，转换过程只需要简单的几步，即选择要输入的*.IGES文件对话框：合并重合的关键点，产生实体，删除小面积进行必要的调整，以达到导入效果准确的模型。

若选择（1），则图形需要重新编辑，体需要重新生成，对于复杂模型此方法不合适。

若选择（2），ANSYS会出现错误提示，“This model requires more scratch space than currently available. Please shut down other r unning applications and click RETRY to have ANSYS try to get more memory. Current allocation attempt:80496904 words(307M B)”。

对于此情况目前无较好的解决方法，望有高手能提供解决方案。

解决方法：（1）建立CATIA与ANSYS的接口程序若先安装的CATIA，则在安装ANSYS时选中与CATIA的接口程序，这一步在安装过程中会有提示，要留意。

若已经安装好了CATIA和ANSYS，则打开ANSYS源程序，出现modify,repair和remove，选择modify，会出现与CATIA接口安装的提示。