Ansys 14.0 Workbench 课件7-DM-Intro_Geometry_Cleanup_Concept

Patch Healing
Automatic
16 © 2011 ANSYS, Inc. March 10, 2014
Natural Healing
Release 14.0
合并
• • • 合并边或面 可以降低模型的复杂程度 类型
– 合并边 – 合并面
•
方法
– 手动: 用户选择需要合并的几何体 – 自动: 自动选择需要合并的几何体
需要修复的裂缝的 详细信息
移除小裂缝
Release 14.0
修复尖角
修复: 实例
模型中的尖角
需要修复尖角的详细信 息
移除尖角
修复狭长面
模型中的狭长面
14 © 2011 ANSYS, Inc. March 10, 2014
需要修复的狭长面 的详细信息
移除狭长面
Release 14.0
修复: 实例
修复Spikes
– 手动：只对用户指定的一对面进行操作 – 自动：对所有搜索到的面进行操作
对管形件提取中面
中面的细节窗口
28 © 2011 ANSYS, Inc. March 10, 2014 Release 14.0
延伸面
• • 可以对面进行延伸 延伸类型
– Natural: 基于选定边的梯度 – User Defined（用户自定义）: 用户指定方向
短边
尖角
Release 14.0
分析工具（Analysis Tools）
• Analysis tool中的这些功能可以提供几何 的相关信息并且检查相关的几何缺陷
在 part上单击鼠标右键
6 © 2011 ANSYS, Inc. March 10, 2014 Release 14.0
修复
• • •
9
© 2011 ANSYS, Inc.
源自文库
March 10, 2014
Release 14.0
修复: 自动（Automation）
• 自动检查并列出几何缺陷
•
•
选中几何上的缺陷
点击列表的对应项，并将该位置进 行区域放大
•
• •
修复缺陷
– 可选用不同的方法进行修复
属性栏中的信息 一次性修复所有缺陷
– 点击 “Generate” – 不能依次进行

Translation可以:
– 处理不完整，破损或不连续的几何 – 处理CAE分析中不必要的几何细节

几何清理可为划分网格提供方便
– 修复不完整或破损的几何，连接不连续的几何部分 – 移除不必要的几何细节（修复） – 把几何模型分解为便于网格划分的几个部分

本章中介绍了DM中处理几何的一些工具和相关实例。
10
© 2011 ANSYS, Inc.
March 10, 2014
Release 14.0
修复: 实例
修复边
模型中的短边
所要修复的边属性信息
移除短边
模型中的短边
11 © 2011 ANSYS, Inc. March 10, 2014
所要修复边的属性信息
移除短边
Release 14.0
修复: 实例
混合划分：四面 体,棱柱,棱锥混合 网格
以六面体为主导 的扫掠划分
3D 操作
拉伸，旋转，扫 掠等
几何模型的清理和 修复
装配体网格划分
几何输入选项
自动清理 单向CAD/双向 CAD 合并，连接，映 射，抽取等
整体网格划分设 置 局部网格划分设 置
尺寸设置, 体/影 响范围, 匹配控制 等
3
© 2011 ANSYS, Inc.
修复孔
实体中的孔
所要修复孔的详细信息
移除孔
面上的孔
12 © 2011 ANSYS, Inc. March 10, 2014
所要修复孔的详细信息
移除孔
Release 14.0
修复: 实例
修复硬边
模型中的硬边
需要修复的硬边的 详细信息
移除硬边
修复裂缝
模型中的小裂缝
13 © 2011 ANSYS, Inc. March 10, 2014
March 10, 2014
Release 14.0
修复: 自动（Automation）
• •
•
自动检查并列出几何缺陷 选中几何上的缺陷
点击列表的对应项，并将该位置进 行区域放大
• • •
修复缺陷
– 可选用不同的方法进行修复
分析列表中的内容 一次性修复所有缺陷
– 点击 “Generate” – 不能依次进行
March 10, 2014
Release 14.0
典型的几何缺陷
许多潜在的几何缺陷
– – – – – – 缺少面 狭长面 硬边 短边 尖角 其他…
缺少面 狭长面
必须对这些几何缺陷进行修复，从而： – 创建出密闭的体 – 避免网格划分时可能出现的问题
硬边
5 © 2011 ANSYS, Inc. March 10, 2014
连接：实例
边的连接
将Location设定为 Interpolated 两条边都移动到中间插补的位置
模型中有缝
将Location设定为 Preserve First 第二条边移动到第一条边的位置
27 © 2011 ANSYS, Inc. March 10, 2014 Release 14.0
中面
• • 提取实体表面之间的面 两个选项:

可以通过概念建模工具创建线:
– 用点生成线 – 从草图生成线 – 通过边生成线

可以通过概念建模工具创建面:
– 用线生成面 – 通过草图生成面 – 用3D边生成面
33
© 2011 ANSYS, Inc.
March 10, 2014
Release 14.0
模型中的Spike
需要修复的spikes的 详细信息
移除Spike
修复表面
模型中的小面
15 © 2011 ANSYS, Inc. March 10, 2014
需要修复面的详细 信息
移除小面
Release 14.0
删除面
• 用来移除倒圆角，倒角，孔洞等，并自动修复几何 • 可以有四种选择：Automatic, Natural, Patch or No healing
修复: 自动（Automation）
• • 自动检查并列出几何缺陷 选中几何上的缺陷位置
– 点击列表的对应项，并将该位置进 行区域放大
•
• •
修复缺陷
– 可选用不同的方法进行修复
分析列表中的内容 一次性修复所有缺陷
– 点击 “Generate” – 不能依次进行
8
© 2011 ANSYS, Inc.
模型中有孔
Release 14.0 Patch Healing
映射
• • 可以在边/面上映射点，在面/体上映射边 选项
– 点映射到边或面上 – 边映射到面或体上
•
体在激活状态或冻结状态下都可以进行操作
映射的详细信息
20
© 2011 ANSYS, Inc.
March 10, 2014
Release 14.0
•
输出
– 在选定部件周围指定范围内生成冻结状态的体 – 通过布尔运算的”减” 操作自动生成流体域
•
•
支持对称模型
包络域中可以包含全模型或局部模型
Enclosure created for an airplane
24
© 2011 ANSYS, Inc.
March 10, 2014
Release 14.0
2
© 2011 ANSYS, Inc.
March 10, 2014
Release 14.0
前处理的工作流程
Geometry Creation OR Geometry Import Geometry Operations Meshing Solver
草图和平面
3D 操作
布尔运算，体操 作，拆分等
网格划分方法
March 10, 2014
Release 14.0
几何清理/修复：简介
• DM中的几何工具可用来:
– 分析 – 修复 – 修改/简化
•
•
上述操作都可以在工具菜单中找 到
有时需要切换到线框显示模式下, 以便更好的发现模型的缺陷，
•
在DM中可以根据边的连接情况， 用不同的颜色进行显示
4
© 2011 ANSYS, Inc.
映射: 实例
边映射到面上
边映射到面
Type: Edges on Face 将‘Extend Edges’ 设为 YES，使边映 射到面上 需要映射的边 Extend Edges: Yes
21
© 2011 ANSYS, Inc.
March 10, 2014
Release 14.0
体操作: 缝合
• 如果几个面相邻边的距离在容差范围内，可以将这几个面缝合成一个 面 • 创建实体？ 可以用面形成一个闭合区域，从而生成实体
Release 14.0
使用对称
25 © 2011 ANSYS, Inc. March 10, 2014
连接（Connect）
• • 定位和连接顶点，边或面 特性
– 位置特性 – T型连接特性
连接顶点
连接的Details View
26 © 2011 ANSYS, Inc. March 10, 2014 Release 14.0
© 2011 ANSYS, Inc.
March 10, 2014
Release 14.0
概念建模
Concept菜单中的选项用于创建和修改线体和面体，进而生成梁单元 和壳单元 可以用以下两种方式进行概念建模：
– 用绘图工具箱中的特征创建线或面，用来设计2D草图或生成3D模型。 – 从外部导入几何
Release 14.0
填补面（surface patch）
• 填补面上的间隙
•
• •
几条边需要是闭合的
可以是不同面上的边 一次可以进行多个填补操作
Natural Healing
Surface Patch的详细信息
用Surface Patch填补间 隙
19 © 2011 ANSYS, Inc. March 10, 2014
第六章 清理几何模型，修复和概念建 模 14. 0 Release
DesignModeler简介
1 © 2011 ANSYS, Inc. March 10, 2014 Release 14.0
清理几何体/修复: 介绍
一些实现CAD/CAE系统数据交换的转化方法
– 直接集成/CAD读取功能 – 导入通用的CAD格式 (IGES, ACIS 等)
合并边 合并操作的属性信息
17 © 2011 ANSYS, Inc. March 10, 2014 Release 14.0
分割面
• 可以通过以下方法分割面:
– 点和边 • 草图和3D模型相结合 – 定位 • 单击面 • 不需要闭合
18
© 2011 ANSYS, Inc.
March 10, 2014
22
© 2011 ANSYS, Inc.
March 10, 2014
Release 14.0
填充（Fill）
• • 创建内部流体 两种选择：
– By Cavity : 用户需选定所有的型腔内表面 – By Caps : 用户需要在入口和出口创建闭合面，并选 择实体
用Fill创建内部流体 Fill的Details View
需要连接的面
连接后的面
30
© 2011 ANSYS, Inc.
March 10, 2014
Release 14.0
作业 4a – 几何清理*
*可以选择继续学习概念建模的部分并完成作业4b
31 © 2011 ANSYS, Inc. March 10, 2014 Release 14.0
概念建模
32
对称（Symmetry）
• • 在模型中定义对称 输入
– 所有体或选中的体 – 最多3个对称平面
提示: 在观察模型时，对 称工具可以来更详细的 显示模型内部细节
• •
操作
– 用对称平面切分模型
输出
– 切分后的模型（模型中轴正向区域的部分被保留）
对称的Details View 注意 : 与对称面重合的面作为一个名为 “Symmetry” 的named selection
拉伸面的详细信息
模型中存在缝隙
29 © 2011 ANSYS, Inc. March 10, 2014
模型中的缝闭合
Release 14.0
连接（joint）
• • • 连接面体,使他们在接触区域共享相同的边
– 是共形网格划分的前提
可以对两个或多个面进行连接 在体互相接触的地方生成印记边
连接的详细信息
Cap surface bodies must be selected
23 © 2011 ANSYS, Inc. March 10, 2014 Release 14.0
包络域（Enclosure）
• 在体周围创建包络域
– 用于外部空气动力学分析 – 可用于产生内部流体域
•
输入
– 所有体或选定的体 – 包络域的形状 – 包络域的范围
– – – – – – – –
对一些不必要的几何特征和几何缺陷进行搜 索并修复 无论体处于冻结还是激活状态，都可以进行 修复 可修复的类型
修复硬边 修复边 修复裂缝 修复孔 修复尖角 修复狭长面 修复spikes 修复表面
7
© 2011 ANSYS, Inc.
March 10, 2014
Release 14.0