ANSYS WORKBENCH_DesignModeler建模模块_3D几何体

第四章3D几何体,DesignModeler,目录,体和零件3D特征布尔操作特征方向特征类型几何体,体和零件,DesignModeler包括三种不同体类型:实体：由表面和体组成表面体：由表面但没有体组成线体：完全由边线组成，没有面和体缺省情况下，DM自动将每一个体放在一个零件中单个零件一般独自划分网格。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。,DesignModeler主要用来给分析环境提供几何体，为此我们必须了解DM是如何处理不同几何体的。,激活和冻结体,DM会默认的将新的几何体和已有的几何体合并来保持单个体。这个可用激活或冻结体来控制。通过使用冻结和解冻工具可以在激活和冻结状态中切换。,激活和冻结体,在DM中有两种状态体:激活的:体可以进行常规的建模操作修改（不能被切片）激活体在特征树形目录中显示为蓝色体在特征树形目录中的图标取决于它的类型-实体、表面、或是线体冻结的:(ToolsFreeze)主要目的:为仿真装配建模提供不同选择的方式。建模中的操作除切片外均不能用于冻结体。用冻结特征可以将所有的激活体转到冻结状态选取体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。,Active,Frozen,体和零件,体抑制:抑制体不显示在窗口中。抑制体既不能送到其他Workbench模块中用于分网与分析，也不能导出到Parasolid（.x_t）或ANSYSNeutral文件（.anf）格式。抑制体在树形目录中前面有一个“X”,被抑制,没有抑制,体和零件,零件:缺省地，DesignModeler将每一个体自动放入一个零件中。可以将体成组置于零件中复合体零件包含有多个体素，并且它们具有共享拓扑，也就是离散网格在共享面上匹配。为构成一个新的零件可以先在图形屏幕中选定两个或更多(或在鼠标右键弹出菜单中“SelectAll”)的体素，然后用ToolsFormNewPart只有在选择体之后才可以使用创建新零件选项，同时您不能处在特征创建或特征编辑状态。,体和零件,为什么是多体零件?范例:设计模型中：3个零件，共有3个物体分别包含在3个实体中划分网格中:3个实体，3个物体每一个实体都独立地划分网格节点不能共享对应节点不能排成一条直线仿真模型中：3个实体共有2个接触区,DM,Mesh,体和零件,范例（续）：设计模型：1个零件，包含1个实体的1个物体划分网格中:1个实体，1个物体完全作为一个实体划分网格无接触区,DM,DM,Mesh,体和零件,范例（续）：设计模型：有3个实体的1个多体零件划分网格中：1个多体零件，3个体/实体每一个实体都独立划分网格，但实体间的节点连续性被保留,DM,DM,Mesh,3D特性,通过3D特征操作由2D草图生成3D几何体。常见的特征操作包括:拉伸扫掠旋转蒙皮抽面特征创建的效果取决于特征的类型，当特征创建后，布尔操作与特征延伸（固定值，到一个面，延伸到整个体等）生效。,3D特性,3D几何特征的生成（如拉伸或扫掠）包括两个步骤:(a)选择特征并指定细节(b)“生成”特征体,拉伸,拉伸:拉伸包括实体，表面和薄壁特征为创建表面要先选择“asthin/surface”然后内、外厚度设置为零激活的草图作为默认的输入，但可以通过在树形目录中选择想要的草图改变输入详细列表菜单用来设定拉伸深度，方向和布尔操作（添加，切除，切片，印记，或加入冻结）点击生成按钮完成特征创建注意：前面的部分（特征类型）示例了各种拉伸的范例,创建表面,旋转,旋转:旋转激活草图创建3D几何体从细节列表菜单中选择旋转轴如果在草图中有一条孤立（自由）的线，它将被作为缺省的旋转轴旋转方向特性:正常：按基准对象的正Z方向旋转反向：按基准对象的负Z方向旋转双向对称：在两个方向上创建特征。一组角度运用到两个方向双向不对称：在两个方向上创建特征。每一个方向有自己的角度单击生成按钮完成特征创建,存在自由线的草图,扫略,扫略:实体，表面，薄壁特征都可以通过沿一条路径扫掠一个剖面创建比例和圈数特征可用来创建螺旋扫掠比例：沿扫掠路径逐渐扩张或收缩圈数：沿扫掠路径转动剖面负圈数要求剖面沿与路径相反的方向旋转，正圈数：逆时针旋转其它要求见文档部分对齐:路径相切：沿路径扫掠时自动调整剖面以保证剖面垂直路径全局：沿路径扫掠时不管路径的形状如何，剖面的方向保持不变范例,扫略,扫略范例1:,Sketch1=扫掠剖面,Sketch2=扫略路径,路径切向对齐：剖面保持和路径相切,全部沿轴向对齐：剖面方向保持不变,扫略,比例和圈数限制:比例：扫掠路径可以是光滑开放链路圈数：扫掠路径必须光滑如果扫掠路径是一个闭合的环路，则圈数必须是整数如果扫掠路径是开放链路，则圈数可以是任意数值比例和圈数的默认值分别为1.0和0.0,扫略范例2:,Sketch1=扫略剖面,Sketch2=扫略路径,扫略细节:比例=0.5圈数=-4,蒙皮/放样,蒙皮/放样:从不同平面上的一系列剖面（轮廓）产生一个与它们拟合的三维几何体（必须选两个或更多的剖面）剖面可以是一个闭合或开放的环路草图或由表面得到的一个面所有的剖面必须有同样的边数不能混杂开放和闭合的剖面所有的剖面必须是同种类型草图和面可以通过在图形区域内点击它们的边或点，或者在特征或面树形菜单中点击选取选取好足够数量的剖面轮廓后，可以预览选定的剖面和导引多边形指引多边形是一段灰色的多义线，它用来显示剖面轮廓的顶点如何相互连接的蒙皮/放样操作非常依赖鼠标右键弹出菜单的选项范例.,蒙皮/放样,蒙皮/放样范例1:在三个偏移平面上创建三个5边形剖面选取好每个剖面后（按住CTRL键），显示指引多边形鼠标右键弹出菜单用于指引多边形选项继续通过所有的剖面,蒙皮/放样,蒙皮/放样范例1:加入操作生成3D实体指引多边形:在鼠标右键弹出菜单中可以重新排列排列方向出现差错可能导致出现不可预知的形状,结果,蒙皮/放样,蒙皮/放样重定位:创建蒙皮/放样或编辑选取对象时可以调整剖面的顺序高亮待重新排列的剖面，然后点击鼠标右键从弹出菜单中选择,3D特征细节（拉伸）,在模型中冻结体特征吗?,3D特征,所有的细节都在这里!,布尔操作,布尔操作,对3D特征可以运用以下5种不同的布尔操作:添加材料：该操作总是可用创建材料并合并到激活体中。切除材料：从激活体上切除材料切片材料：将冻结体切片。仅当体全部被冻结时才可用给表面添加印记：和切片相似，但仅仅分割体上的面，如果需要也可以在边线上增加印记（不创建新体）加入冻结：和加入材料相似，但新增特征体不被合并到已有的模型中，而是作为冻结体加入线体不能进行切除，印记和切片操作,如果冻结:,布尔操作,添加材料:,在激活的草图中选择特征和要进行的布尔操作,此处显示Extrude“AddMaterial”,注意：如果体已经存在，“add”生成的对象会自动合并到几何体中。,布尔操作,去除材料:,已存在的几何体（为清楚起见以线框图表示）旋转90度去除材料,激活的草图,旋转轴,布尔操作,印记面:印记面操作将连续面进行分割（见下图）。这使得在任意位置加入有限元边界条件变得非常方便。,激活待拉伸草图选imprintface进行拉伸操作。,布尔操作,添加冻结:和添加操作相似，但产生的是各个独立的体（或单个冻结体）,拉伸激活草图添加了冻结体选AddFrozen操作拉伸,布尔操作,切割(必须所有体被冻结以使用“Slicematerial”操作):对冻结体切片，将在切片区域留下新的（冻结）体,新冻结体激活待拉伸草图选“SliceMaterial”进行拉伸,特征方向,方向:,方向和草图平面有关有些操作（如切除）会自动改变方向,特征类型,穿过所有类型：将剖面延伸到整个模型在加料操作中延伸轮廓必须完全和模型相交,草图,特征类型,“到下一个”类型:在加料操作将延伸轮廓到所遇到的第一个面在剪切、印记及切片操作中，将轮廓延伸至所遇到的第一个面或体,草图,特征类型,“到面”类型：可以延伸拉伸特征到有一个或多个面形成的边界对多个轮廓而言要确保每一个轮廓至少有一个面和延伸线相交，否则导致延伸错误到面”选项不同于“到下一个”选项。到下一个并不意味着“到下一个面”，而是“到下一个块的体（实体或薄片）”“到面”选项可以用于到冻结体的面,草图,特征类型,到表面：除只能选择一个面外，和到面选项类似。延伸可以由选择面的潜在面与可能游离面来定义（如下所示）。在这种情况下选择一个单一面，该面的潜在