CAD几何模型导入ANSYS.doc

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 menuFileImport，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CATIA 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 menuFileExport。常用的各种CAD软件、文件类型和ANSYS接口的对应关系见表1。表1 CAD软件、文件类型和ANSYS接口的对应关系CAD软件文件类型ANSYS接口CATIA 4.X及低版本.model或.dlvCATIACATIA 5.X.CATPart或.CATProductCATIA V5Pro/ENGINEER.prtPro/ENGINEERUnigraphics.prtUnigraphicsParasolid.x_t或.xmt_txtParasolidSolid Edge.x_t或.xmt_txtParasolidSolidWorks.x_tParasolidUnigraphics.x_t或.xmt_txtParasolidAutoCAD.satSATMechanical Desktop.satSATSAT.satSATSolid Designer.satSAT一、SAT文件导入ANSYSANSYS的SAT接口可以导入在ACIS7.0及其更低的版本上创建的模型。ACIS是一个几何工具模块，它所创建的几何模型文件的扩展名为.SAT。基于ACIS创建的.SAT文件的CAD软件有AutoCAD、SolidWorks等。下面以AutoCAD软件为例介绍SAT文件导入ANSYS的具体方法。(1) 启动AutoCAD 执行菜单文件打开命令，弹出选择文件对话框，打开光盘中import ansys file文件夹下的zhouchengzhizuo.dwg文件，如图4-42所示。图4-42 打开zhouchengzhizuo文件图4-43 选择输出项(2) 输出SAT格式文件 执行菜单文件输出命令，弹出输出数据对话窗，如图4-43所示。文件类型选择ACIS(*.sat)，选择合适的文件名和路径保存，由CAD软件创建的实体必须存放在由英文命名的文件夹中，文件名也必须由英文命名。在文件名栏内输入zhouchengzhizuo后，单击保存按钮。提示选择实体，用鼠标选择模型实体，回车。(3) 导入SAT格式文件 运行菜单Utility MenuFileImportSAT.命令。弹出ANSYS Connection for SAT对话窗，在弹出的对话框中选择已保存的zhouchengzhizuo.sat文件，单击OK按钮导入实体，如图4-44所示。(4) 把线框模型变为实体模型 运行菜单Utility MenuPlotCtrlsStyleSolid Model Facets命令，弹出Solid Model Facets对话框，在下拉菜单中选择Normal Faceting，单击OK按钮，如图4-45所示。(5) 重新显示 运行菜单Utility MenuPlotReplot命令。生成完整轴承支座模型如图4-46所示。图4-44 导入后的界面图4-45 Solid Model Facets对话框图4-46 显示导入的实体二、Parasolid文件导入ANSYSParasolid是一个几何工具模块，应用于许多CAD软件，其中主要包括SolidWorks、SolidEdge等。存盘时必须将模型保存为Parasolid格式，模型文件的扩展名为*.x_t或*.xmt_txt。下面以SolidWorks软件为例介绍Parasolid文件导入ANSYS的具体方法。(1) 启动SolidWorks 执行菜单：文件打开命令，弹出选择文件对话框，选择光盘中import ansys file文件夹下的zhouchengzhizuo文件，如图4-47所示。(2) 保存x_t格式文件 执行菜单文件另存为命令，文件类型选择x_t格式，选择路径保存文件，在文件名栏中输入zhouchengzhicuo后，点击保存按钮。(3) 导入x_t格式文件 运行菜单Utility MenuFileImportParasolid.命令。弹出ANSYS Connection for parasold对话窗。在对话框中选择已保存的zhouchengzhicuo.x_t文件，单击OK按钮。如图4-48所示。导入实体。图4-47 打开zhouchengzhizuo文件图4-48 选择已保存的文件(4) 把线框模型变为实体模型 运行菜单Utility MenuPlotCtrlsStyleSolid Model Facets命令，弹出Solid Model Facets对话框，在下拉菜单中选择Normal Faceting，单击OK按钮。(5) 重新显示 运行菜单Utility MenuPlotReplot命令，生成完整的轴承支座实体模型如图4-46所示。三、Pro/E几何模型导入ANSYS1建立Pro/E和ANSYS的连接(1) 设置工作路径 在计算机中同时安装Pro/E Wildfire2.0和ANSYS10.0，设置相同的工作路径。(2) 配置Pro/E与ANSYS的连接 运行计算机开始菜单程序ANSYS10.0Utilities ANS_ADMIN命令。弹出ANS_ADMIN10.0对话窗，在对话框中选择Configuration Options，单击OK按钮进入配置选项，如图4-49所示；弹出Configuration Options对话窗，在对话框中选择与ANSYS的连接选项Configure Connect for Pro/E，单击OK按钮，如图4-50所示；弹出Configure Connect for Pro/E对话窗，在对话框中选择ANSYS Mechanical U和win32，单击OK按钮，如图4-51所示；此时，显示ANSYS Config Success成功创建；输入Pro/E的安装路径和选择语言Usascii，点击OK按钮，如图4-52所示；计算机显示Pro/E中protk.dat被替换，弹出完成替换对话框，点击EXIT按钮退出ANSYS与Pro/E连接设置。启动Pro/E，在菜单栏中增加了ANSYS10.0菜单，表示Pro/E和ANSYS连接成功，如图4-53所示。 图4-49 选择Configuration Option 图4-50 选择Configure Connect for Pro/E图4-51 选择ANSYS Mechanical U和win32图4-52 输入安装路径和语言Usascii图4-53 显示ANSYS10.0菜单2Pro/E模型导入ANSYS的具体方法(1) 启动Pro/E 执行FileOpen，弹出File Open对话框，选择光盘中import ansys file文件夹下的zhouchengzhizuo.prt文件，如图4-54所示。(2) 执行Pro/E和ANSYS连接 执行Pro/E管理器中的ANSYS10.0ANSYS geom命令，进入ANSYS，如图4-55所示。(3) 导入Pro/E建立的实体模型 执行ANSYS中的FileImportPro/E命令。弹出ANSYS Connection for Pro/E对话框，在弹出的对话框中选择zhouchengzhizuo.prt文件，如图4-56所示。单击OK按钮，导入实体，如图4-46所示。图4-54 打开zhouchengzhizuo文件图4-55 进入ANSYS图4-56 选择已保存的文件四、UG几何模型导入ANSYS(1) 调入实体模型 启动UG，执行文件打开，弹出选择文件对话框，选择光盘中Chaper1文件夹下的zhouchengzhizuo.prt文件。(2) 保存prt格式文件 执行文件另存为，文件类型选择.prt格式，选择合适路径保存文件，再文件名栏中输入zhouchengzhizuo后，点击保存按钮。(3) 导入UG建立的实体模型 执行ANSYS菜单中的FileImportUG.命令，在弹出的对话框中选择保存过的zhouzhechizuo.prt文件，如图4-57所示，单击OK按钮完成实体导入，导入的图形如图4-46所示。图4-57 选择已保存的文件五、I-DEAS几何模型导入ANSYS在I-DEAS中建立实体模型，划分网格后，利用I-DEAS中的导出命令，选择ANSYS的选项，然后在ANSYS中直接执行resume就可以了。六、CATIA几何模型导入ANSYS在CATIA中建立实体模型，文件以Catpart格式存储。启动ANSYS，选择ANSYS中的FileImportCATIA.，选择需导入模型文件，导入实体图形。七、ADAMS和ANSYS的接口1ADAMS软件的简介ADAMS软件是目前最具权威的机械系统动力学仿真软件，通过在计算机上创建虚拟样机来模拟复杂机械系统的整个运动过程，从而达到改进设计质量、节约成本、节省时间的目的。2ANSYS与ADAMS的接口说明通过ANSYS软件与ADAMS软件之间的双向接口，可以很方便的考虑柔性体部件对机械系统运动的影响，并得到基于精确动力学仿真结果的应力应变分析结果，提高分析精度。ADAMS/Flex软件允许在ADAMS模型中根据模态频率数据创建柔性体部件，柔性体部件可能会对机械系统的运动产生重大的影响，在ADAMS模型中考虑柔性体部件的影响会极大地提高仿真精度，而ANSYS程序则提供了一种方便的创建柔性体部件的方法。ANSYS程序在生成柔性体部件的有限元模型之后，利用adams.mac宏命令可以很方便地输出ADAMS软件所需要的模态中性文件jobname.mnf，此文件包含了ADAMS中柔性体的所有信息，在ADAMS软件中直接读入此文件即可看到柔性体部件的模型，指定好柔性体与其它部件的连结方式，并给系统施加必要的外载后即可进行系统的动力学仿真。3利用ANSYS与ADAMS接口，对柔性体部件进行应力应变分析的完整过程在ANSYS软件中创建柔性体部件的有限元模型并利用adams.mac宏文件生成ADAMS软件所需要的柔性体模态中性文件(jobname.mnf)。在ADAMS软件中建立好刚性体的模型，读入模态中性文件，指定好部件之间的连结方式，施加必要的载荷进行系统动力学仿真，在分析完成后输出。ANSYS所需要的载荷文件(.lod文件)，此文件记录了运动过程中柔