ANSYS与CAD联合建模时的数据接口及数据转换

XT 或. XM T —T
XT
Parasolid SolidWorks U nigrap hics
ANSYS 需 要 Parasolid 接口工具
包
能可靠传 递几何和 拓扑信息
只能 转 换 三 维 实 体 和 面域
. PRT
Pro/ EN GIN EER U nigrap hics
ANSYS 需
要 U G接口 工具包 ,须 严格设置
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山 西 建 筑 第 33 200
卷 第 33 7年11
期 月
SHANXI
关键词 :数据转换 ,数据接口 ,CAD ,ANSYS
中图分类号 : TP391
文献标识码 :A
ANSYS 是国际著名的大型通用有限元分析软件 ,以先进的 计算方法和良好的可靠性 、开放性广泛应用于机械 、航空航天 、能 源 、交通运输 、土木水利工程 、生物医学等领域[1 ] 。作为专业 CA E 软件 ,其分析和后处理功能强大 ,而建模能力相对较弱 。
数据接口又称数据转换接口 ,是一种能够实现两个以上系统 间信息交换的程序或方法 ,数据接口的核心内容是由其中一个系 统 (文件) 读出信息 ,将信息写入另一个系统 (文件) [4 ] 。ANSYS 提供了和 CAD 软件的接口模块 ANSYS/ Connection ,数据转换时 利用此模块的功能 ,通过数据接口将 CAD 中的图形输入 ANSYS 中 ,再利用 ANSYS 内部参数管理器控制 CAD 模型 、材料 、边界条 件等参数 ,然后进行网格剖分和加载求解 ,工作流程 :CAD 模型 → ANSYS Connection 与 CAD 接口及几何模型修正 →ANSYS/ Multi2 physics ANSYS 多物理场理仿真分析 。
模型信息丢失现象 ,常 需激 活 增 强 的 拓 扑 和
几何工具修改模型
. SA T
AutoCAD Cad Key Mechanical Desktop MicroStation Modeler
ANSYS 需 要 SA T 接 口工具包
转换实体
比较方便 , 一般不会
出错
只能 转 换 三 维 实 体 和 面域
2. 2 创建 Access 数据库的方法比较
Entity ,FM T ,NOCL ,NOAN ,得到输入. SA T 文件对话框 。当模型 没有正常转换到 ANSYS 中时 ,用户可以在当前工作路径下检查. sat —log 和. ans —log 文件 。. sat —log 文件记录了由于. SA T 文件本
准文件 : IGES ,STEP ,Parasolid ,SA T。不同的 CAD 文件格式需要 不同的 ANSYS 接口工具 ,有不同的转换方法 。常用的接口文件格 式 、可接口的 CAD 软件 、接口工具及各自的优缺点如表 1 所示 。
ANSYS 具有很强的 IGES 输入能力 ,可以在没有用户干预的 情况下进行图形转换 ,各种实体类型都能转换 ,但可靠性较差 ,很 多情况下无法实现 100 %转换 。通过 IGES 格式将 CAD 系统中的 信息发送到 ANSYS 系统中要经过 CAD2IGES2ANSYS 的转换过 程 。由于被传递的数据是直接读入 ANSYS 的数据库 (ANSYS database) ,因此在数据传递的过程中不产生转换文件 。利用 IGES 的桥梁作用 ,可以实现在 ANSYS 和其他 CAD 系统之间设计图形 信息交换 。
机专业工程人员角度出发 ,分析了其优缺点 ,并提出编程技术选择的建议 ,以供编程人员参考 。
关键词 :工程软件 ,VB 数据库 ,编程技术
中图分类号 : TP391
文献标识码 :A
随着各学科工程技术的不断发展和计算机技术的普及与应 用 ,软件技术的运用在工程实践中大大节省了原本繁琐重复的工 作 。越来越多的非计算机专业工程人员需要在自己的工程实践 中应用计算机技术编制各种程序 、软件 。文中将结合工程技术人 员特点 ,针对常见的数据库编程技术选择问题进行阐述 。
收稿日期 :2007206222 作者简介 :徐惠琳 (19702 ) ,女 ,工程师 ,南京线路器材厂行政科 ,江苏 南京 210037
杨 帆 (19782 ) ,女 ,硕士 ,助理工程师 ,南京城镇建筑设计咨询有限公司结构所 ,江苏 南京 210024 谢 波 (19772 ) ,男 ,工程师 ,南京城镇建筑设计咨询有限公司结构所 ,江苏 南京 210024
身的问题而引起转换过程中发生的错误和警告信息 ,. am —log 文 件记录了在 ANSYS 中创建模型时发生的错误和警告信息 。
. SA T 文件转换的只能是三维实体和面域 ,在对话框中需要 注意图形输入类型的选择 : Solids only (默认) ,Surfaces only ,Wire2 frame only 分别表示图形输入时按 ANSYS 的体 、面 、线输入 。当 . SA T 文件中包含不同类型的几何实体时 ,可以设定图形输入类 型是 A11 entities。输入时应首选 Allow Defeaturing 选项允许输入 后图形损伤 (默认) ,当模型根本无法输入时 ,尝试选定 Allow De2 featuring 输入图形 。
好 UG 和 ANSYS 的
可以指 要输入
ANSYS 的层数
定 到 中
需先在 Unigraphics 中 用图 形 检 查 函 数 修 改
模型中的异常问题 ,有 时需 启 动 ANSYS 的 修复功能
环境变量
ANSYS 提供了一些数据接口程序 ,能与多数 CAD 软件接 口 ,实现数据的共享和交换 ,ANSYS 可以读取如下格式的图形标
ARCHI
T EC
TU
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VNoolv..3 3 2N0o0.733
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文章编号 :100926825 (2007) 3320367202
工程软件中 VB 数据库编程技术选择
何 昂 赵德安 陈志敏
摘 要 :从数据库文件的建立和数据库文件的访问两方面介绍了用 Visual Basic 创建数据库系统的相关技术 ,从非计算
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山 西 建 筑 第 33
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卷 第 33 7年11
期 月
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VNoolv..3 3 2N0o0.733
文章编号 :100926825 (2007) 3320366202
ANSYS 与 CAD 联合建模时的数据接口及数据转换
徐惠琳 杨 帆 谢 波
摘 要 :探讨了 CAD 中几何模型输入 ANSYS 时的数据接口问题 ,结合不同数据转换对象 ,分析 ANSYS 与 CAD 程序的
数据转换技术及应用技巧 ,并介绍了不同转换法的优缺点 ,为 ANSYS 与 CAD 软件联合建模时 ,数据接口的使用及数据
转换方法的选用提供了参考 。
. SA T 格式的图形文件转换方法为 CAD 在输出模型时保存 类型选 ACIS( 3 . SA T) ,点选实体 (3D Object) 和面域 (Area) ,AN2 SYS 输入类型选 SA T 点击相应的文件名 ( GU I : Utility Menu → File →Import →SA T) ,命令方式 :～SA TIN ,Name , Extension ,Pat h ,
. PR T 文件是 Unigraphics 生成的模具文件格式 ,输入. PR T 文件需要 Unigraphicsl6 (或较低版本) 的支持 ,转换时 ANSYS 需 要专门的接口工具包 ,须设置好 U G 和 ANSYS 的环境变量 ,使用 Unigraphics 旧的版本生成的模型文件 (尤其是 Unigraphics11. 0 以 前的版 本) 需 升 级 到 Unigraphicsl6 文 件[5 ] 。输 入. PR T 文 件 到 ANSYS 之前 ,应首先在 Unigraphics 中执行图形检查函数 ,以确定 模型中不存在任何异常 。模型中的任何问题都应该首先在 Uni2 graphics 中修改 。当发现模型没有正常转换到 ANSYS 中时 ,用户 可以在当前工作路径下检查. ug —log 和. ans —log 文件 。
. X—T 或. XM T —TXT 文件是 Parasolid 的 Text 格式 , Parasol2
id 是一个功能强大的 、严格的 Brep 几何建模软件 ,通常称为“内 核”或“建模器”,是许多 CAD 软件使用的一种图形引擎模块 。
. PR T 格式的图形文件转换方法为 ANSYS 输入类型选 U G , 点击相应的文件名 ( GU I : Utilit yMenu →File →Import →U G) ,命令 方式 :～U GIN ,Name , Extension , Pat h , Entity ,LA YER , FM T ,得到 与 SA T 文件对话框基本一致的对话框 ,不同的是多了 LA YER 选 项 ,用来控制 PR T 文件要输入到 ANSYS 中的层数 (层数范围是 1～256) 。
. SA T 格式的图形文件转换时需要门的接口工具包 ,AN2 SYS 的. SA T 文件接口工具支持按 ACIS6. 1 创建的模型 ,且向下 兼容 。ACIS 是美国 Spatial Technology 公司推出的基于边界表示 法 (Brep) 的三维几何造型引擎 ,以 ACIS 作为造型内核的 CAD 系 统包括 Cad Key ,MicroStation , IronCad 和 AutoCAD 等 。
1 数据库系统概述
Visual Basic 作为一种面向对象的可视化编程工具 ,具有简单 易学 、灵活方便和易于扩充的特点 ,往往成为工程人员首选的编 程语言 。一个数据库系统主要的组成部分是用户直接操作的用
户界面或应用程序以及位于用户界面后面的数据库文件 ,下面将 针对单机数据库系统进行分析 。
表 1 数据转换方式的比较
文件 格式
可接口的 CAD 软件
接口工具 优点
缺点
I GES
AutoCAD Pro/ EN GIN EER
U nigrap hics SolidWorks
ANSYS 内 各 种 实 体 置 IGES 转 类 型 都 能 换过滤器 转换
无法实现 100 %转换 , 复杂 大 型 结 构 会 出 现
2 数据库文件的建立 2. 1 VB 支持的数据库类型比较
VB 支持的数据库类型有很多 ,大致可分为以下 3 类 : 1) Visual Basic 数 据 库 , 即 本 地 数 据 库 ; 2) 外 部 数 据 库 ; 3) ODBC 数据库 。对单机版的数据库系统而言 ,使用 Access 数据库 是一个实用方便 、上手快的选择 。
2 ANSYS 与 CAD 程序的数据转换技术及使用技巧
IGES 格式 的 图 形 文 件 转 换 方 法 为 CAD 输 出 模 型 时 存 为 IGES 格式的文件 ,ANSYS 输入模型时类型选 IGES ,点击相应的 文件名 ( GU I :Utility Menu →File →Import →IMPOR T) ,命令方式 : IGESIN ,Fname , Ext ,Dir ,得到输入 IGES 文件对话框 [2 ] 。对于大 的文件 (5MB 或更多) ,输入模型之前要增加 ANSYS 的内存分 配 ,如果已经用缺省选项装入了一个 IGES 文件 ,在开始装入一个 新 IGES 文件之前必须清理数据库 。
CAD 软件专业用于构造 、输入 、输出和管理几何信息与设计 信息 ,几何造型技术是其核心 ,有强大的建模能力和相对较弱的 有限元模型化能力 。
建立复杂模型时 ,可以结合 CAD 系统的图形优势和 ANSYS 强大的计算功能 ,采用 ANSYS 与 CAD 软件联合建模 。
1 ANSYS 与 CAD 程序的数据接口