第2讲Workbench建模

1、 第6讲 Workbench建模l Design Modeler 几何建模l Meshing 网格划分Workbench图形化用户界面多模块集成，无缝对接lFluentlCFXlICEM CFDlDesign ModelerlMeshingl其他模块多物理场耦合User Interface 用户界面启动Workbenchl开始菜单 - ANSYS - WorkbenchUser Interface 用户界面Workbench用户界面Workbench主界面User Interface 用户界面Workbench用户界面l左侧：各种项目l中间：已开启的项目启动分析模块l选中项目，从左侧拖入中间l

2、本算例应选择Fluid Flow(Fluent)User Interface 用户界面任务类型几何建模划分网格计算设置计算后处理任务名(可修改)如何启动任务模块的状态User Interface 用户界面关于模块状态的说明Unfulfilled ( )：上游模块没有数据。 Refresh Required ( )：上游数据有变化，本级任务需要刷新数据。例如Geometry改变，Meshing模块需要刷新数据。Attention Required ( )：上游模块的数据已经传入本级模块，但是本级模块的设置还未完成。例如网格（Meshing模块）已经划分完毕，Setup模块需要等待用户设置。Upd

3、ate Required ( )：设置发生改变，需要重新计算。例如更新了Geometry模块中的参数，几何体发生改变，则Meshing模块需重新生成网格。 Up To Date ( )：设置或计算已经完成。Interrupted ( )：计算过程被用户中止。例如设定迭代步数1000步，计算到500步时被用户 中止。Input Changes Pending ( )：设置有改动，但已有计算结果，有待于更新。例如前一次计算已有结果，但是修改了部分设置，可以重新计算。Workbench 建模方法1：导入第三方CAD模型和网格l在“Geometry”模块上用鼠标右键的快捷菜单选择“Import Geo

4、metry”导入其他软件（如ProE、UG、Solidworks、AutoCAD等）创作的模型。l在“Meshing”模块上鼠标右键的快捷菜单选择“Import Mesh File”导入其他软件（如ICEM、Gambit等）划分的网格。方法2：利用Geometry和Mesh模块建模l双击“Geometry”模块启动，或在“Geometry”模块上用鼠标右键的快捷菜单选择“new geometry”。lCAD创建完毕后，双击“Mesh”模块启动网格划分工具。Geometry CAD建模分类：直接建模l适用于简单的几何体：如方体、棱柱、球体、圆环体等一般建模：l适用于复杂的几何体1. 创建二维草图

5、(Sketch)2. 扫掠/拉伸/旋转/缩放/合并/剪切等Geometry CAD建模直接建模l方法：Create-Primitivesl例：创建球体，选择Sphere，在Tree Outline中会出现Sphere1，在Details View中用户需输入相关参数，然后在Sphere1上单击右键菜单选择Generate可直接创建的几何体Tutorial Guide 1：问题描述Geometry CAD建模一般建模总体思路l利用草图分别创建两个圆管的进口型线l利用草图创建扫掠(sweep)路径，并扫掠成三维模型l通过布尔(boolean)运算合并两个弯管一般建模草图构建l利用已存在的平面(如X

6、Y/YZ/XZ)为基准l平移适当的距离或旋转适当的角度l可以创建多个草图，每个草图对应不同的型线或扫掠路径l本算例中，需要构建三个草图，一个为扫掠路径，另外两个分别为大小圆管的进口型线Geometry CAD建模一般建模草图构建1. 大圆管的进口型线l先选中YZPlane，然后菜单Create-New Plane创建大圆管进口所在的平面。lTransform1选择Offset Global X，表明平面是在YZPlane的基础上沿X方向平移得到。(“Global”表示全局坐标)lFD1 Value1输入-8，表明平面沿X负方向移动8 inch。l参数输入完毕后，在Plane4上单击右键菜单选择

7、“Generate”完成创建。l选中已创建的Plane4，单击图标 创建草图Sketch1。Geometry CAD建模一般建模草图构建1. 大圆管的进口型线l切换到Sketch选项卡，在Setting中的Grid设置里激活“Show in 2D”和“Snap”，实现在在工作区内显示坐标格，并具备自动捕捉的功能。l设置“Major Grid Spacing”为1 inch，即每隔1 inch设置一个坐标点l修改“Minor-Steps per Major”为2，即每个坐标格分成2段显示；默认值为8，不利于捕捉。Geometry CAD建模一般建模草图构建1. 大圆管的进口型线l在Draw中选择

8、“Arc by Center”，根据窗口下方的提示绘制半圆弧。其中圆心的坐标为（-6,0），半径为2。l再选择“Line”，连接半圆弧的两个端点。绘图提示信息Geometry CAD建模一般建模草图构建2. 大圆管的扫掠路径l切换回Modeling选项卡，在XY平面上创建草图Sketch2。l回到Sketching选项卡，激活坐标格显示和捕捉功能。l坐标格宽度仍设置为1 inchl创建直线(-8,-6)(0,-6)和(6,0)(6,8)l以(0,0)为圆心，用圆弧连接上述两条直线Geometry CAD建模一般建模草图构建2. 3. 创建大圆管l菜单Create-Sweep，创建扫掠体Swee

9、p1。在Profile里选择Sketch1（大圆管进口型线），在Path里选择Sketch2（扫掠路径），设置完毕后在Sweep1上单击右键菜单选择“Generate”Geometry CAD建模一般建模草图构建4. 创建小圆管l基于ZX平面创建新的平面Plane5，其中X方向平移5.5inch，Y方向平移-9。l在Plane5上创建草图Sketch3，绘制半径为0.5inch的半圆，再用直线连接半圆的两个端点。l菜单Create-Extrude创建拉伸体Extrude1，拉伸默认(垂直)，拉伸长度为4.5。lOperation选项为默认“Add Material”，所以无需进行布尔合并。Ge

10、ometry CAD建模一般建模草图构建4. 创建小圆管l基于ZX平面创建新的平面Plane5，其中X方向平移5.5inch，Y方向平移-9。l在Plane5上创建草图Sketch3，绘制半径为0.5inch的半圆，再用直线连接半圆的两个端点。l菜单Create-Extrude创建拉伸体Extrude1，拉伸默认(垂直)，拉伸长度为4.5。lOperation选项为默认“Add Material”，所以无需进行布尔合并。Geometry CAD建模一般建模草图构建5. 设置域属性l在Tree Outline的最下方，列出了所有的域，选中域Solid，在Detail View中设置为“Fluid

11、”Mesh 划分网格分类：直接建模l适用于简单的几何体：如方体、棱柱、球体、圆环体等一般建模：l适用于复杂的几何体1. 创建二维草图(Sketch)2. 扫掠/拉伸/旋转/缩放/合并/剪切等Mesh 划分网格创建草图构建5. 设置域属性l在Tree Outline的最下方，列出了所有的域，选中域Solid，在Detail View中设置为“Fluid”Mesh启动1. 刷新CAD数据l回到Workbench，在项目的Mesh模块上单击右键菜单选择“Refresh”，待刷新完毕双击Mesh模块启动刷新前刷新后Mesh 划分网格1.创建边界(Named Selection)l选中某个面或多个面（选

12、中后颜色变成绿色，如需多选应按住ctrl+鼠标左键），然后单击右键菜单选择“Create Named Selection”，命名根据自己的习惯并兼顾易读性。Mesh 划分网格2.设置网格大小(Sizing)l在Mesh上，单击右键菜单选择Insert-Sizing，创建一个Body Sizing，然后在Details的Geometry中，选中整个体（需将过滤器切换为体过滤 ），Element Size设置为0.006ml如果需要细化网格设置，可以继续添加Sizing，选中面或线单独设置面网格和线网格的尺寸Mesh 划分网格3.设置边界层网格(Inflation)l在Mesh上，单击右键菜单选择Insert-Inflation，然后根据提示设置即可lBoundary Scoping Method选择为“Named Selection”；Boundary选择为“tube”。lInflation Option可以用默认设置，也可以选择其他设置，建议设置为“First Layer Thickness”。l设置完毕，在M