ANSYS布爾運(yùn)算介紹

2017-06-06 by:CAE仿真在線來源:互聯(lián)網(wǎng)

創(chuàng)建復(fù)雜的幾何模型,可運(yùn)用布爾運(yùn)算對模型進(jìn)行加工和修改。無論是自頂向下建模或是自底向上建模創(chuàng)建的圖素都可進(jìn)行布爾運(yùn)算,通過簡單的幾何模型進(jìn)行一系列布爾操作可創(chuàng)建復(fù)雜的模型,使得建模較為容易和快捷。

對于包含退化的模型,有時布爾運(yùn)算是無法完成的。對于已經(jīng)劃分網(wǎng)格的圖素不能進(jìn)行布爾運(yùn)算,在操作前應(yīng)清除網(wǎng)格,否則提示錯誤信息;同樣地,如果定義了荷載和單元屬性,在布爾運(yùn)算后這些屬性不會轉(zhuǎn)換到新圖素上,需重新定義。

布爾運(yùn)算GUI操作界面以及所有命令如下圖所示。

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1.交運(yùn)算 Intersection

交運(yùn)算就是由圖素的共同部分形成一個新的圖素,其運(yùn)算結(jié)果只保留兩個或多個圖素的重疊部分。

交運(yùn)算分為公共相交和兩兩相交兩種。公共相交就是僅保留所有圖素的重疊部分,即只生成一個圖素,當(dāng)圖素很多時可能不存在公共部分,這時布爾運(yùn)算不能完成。兩兩相交是保留任意兩個圖素的公共部分,有可能生成很多圖素。

公共交運(yùn)算對圖素沒有級別要求,即任何級別的圖素都可作公共交運(yùn)算,而不管其相交部分是何級別的圖素。例如線、面、體的兩兩與相互交運(yùn)算都可;再如體的交運(yùn)算中,其相交部分可以是關(guān)鍵點(diǎn)、線、面或體等。

兩兩相交運(yùn)算則要求為同級圖素,但相交部分可為任何級別的圖素。例如只能作線與線(相交部分可為關(guān)鍵點(diǎn)、線)、面與面(相交部分可為關(guān)鍵點(diǎn)、線、面)、體與體的兩兩相交(相交部分可為關(guān)鍵點(diǎn)、線、面、體)。

交運(yùn)算完成后,輸入圖素的處理采用 BOPTN 的設(shè)置。

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(1) 同級圖素相交運(yùn)算

線線相交:LINL, NL1, NL2, NL3, NL4, NL5, NL6, NL7, NL8, NL9

面面相交:AINA, NA1, NA2, NA3, NA4, NA5, NA6, NA7, NA8, NA9

體體相交:VINV, NV1, NV2, NV3, NV4, NV5, NV6, NV7, NV8, NV9

其中 NX1~NX9 為相交圖素的編號,NX1 可以為 P、ALL 或組件名(其中 X 表示 L、A 或 V)。

(2) 不同級圖素相交運(yùn)算

線面相交:LINA, NL, NA

面體相交:AINV, NA, NV

線體相交:LINV, NL, NV

其中 NL 為相交線號,NA 為相交面號,NV 為相交體號。被交圖素不能為 ALL 或組件名,這對實際應(yīng)用造成一定的不便。

(3) 同級兩兩相交運(yùn)算

線線兩兩相交:LINP, NL1,NL2, NL3, NL4, NL5, NL6, NL7, NL8, NL9

面面兩兩相交:AINP, NA1,NA2, NA3, NA4, NA5, NA6, NA7, NA8, NA9

體體兩兩相交:VINP, NV1,NV2, NV3, NV4, NV5, NV6, NV7, NV8, NV9

其中 NX1~NX9 為相交 X 的編號,NX1 可以為 P、ALL 或組件名(其中 X 表示 L、A 或V)

2.加運(yùn)算Addition

加運(yùn)算是由多個幾何圖素生成一個幾何圖素,而且該圖素是一整體即沒有“接縫”(內(nèi)部的低級圖素被刪除),當(dāng)然帶孔的面或體同樣可以進(jìn)行加運(yùn)算。

加運(yùn)算僅限于同級幾何圖素,而且相交部分最好與母體同級,但在低于母體一級時也可作加運(yùn)算。如體與體的相加,其相交部分如為體或面,則加運(yùn)算后為一個體;如相交部分為線,則運(yùn)算后不能生成一個體,但可公用相交的線;如相交部分為關(guān)鍵點(diǎn),同樣加運(yùn)算后公用關(guān)鍵點(diǎn),但體不是一個,不能作完全的加運(yùn)算。

如面與面相加,其相交部分如果面或線,則可完成加運(yùn)算。如果相交部分為關(guān)鍵點(diǎn),則可能生成的圖素會有異常,當(dāng)然一般情況下不會出現(xiàn)這種加運(yùn)算。

加運(yùn)算完成后,輸入圖素的處理采用 BOPTN 的設(shè)置。如采用缺省設(shè)置,則輸入圖素被刪除。

加運(yùn)算有 2 個命令,即AADD,VADD。線合并 LCOMB 命令不能算布爾加運(yùn)算,其命令說明詳見前面創(chuàng)建線部分。

加運(yùn)算命令:

面加運(yùn)算:AADD,NA1, NA2, NA3, NA4, NA5, NA6, NA7, NA8, NA9

體加運(yùn)算:VADD,NV1, NV2, NV3, NV4, NV5, NV6, NV7, NV8, NV9

其中 NX1~NX9 為相加圖素的編號,NX1 可以為 P、ALL 或組件名 (其中 X 表示 A 或 V)。

3.減運(yùn)算Subtract

減運(yùn)算就是“刪除”母體中一個或多個與子體重合的圖素。與加運(yùn)算不同的是減運(yùn)算可在不同級圖素間進(jìn)行,但相交部分最多與母體相差一級;例如體體減運(yùn)算時,其相交部分不能為線,為面或體均可完成運(yùn)算。減運(yùn)算結(jié)果的最高圖素與母體圖素相同。

減運(yùn)算完成后,輸入圖素的處理可采用 BOPTN 的設(shè)置,如采用缺省設(shè)置,則輸入圖素被刪除。也可不采用 BOPTN 的設(shè)置,而在減運(yùn)算的參數(shù)中設(shè)置保留或刪除,該設(shè)置高于 BOPTN 中的設(shè)置,并且減圖素和被減圖素均可設(shè)置刪除或保留選項。

減運(yùn)算在處理相交圖素時可選擇共享或分離兩種方式。由于減運(yùn)算可在不同等級圖素間進(jìn)行,其命令較多。

(1) 同級圖素減運(yùn)算

線線減運(yùn)算:LSBL,NL1, NL2, SEPO, KEEP1, KEEP2

面面減運(yùn)算:ASBA,NA1, NA2, SEPO, KEEP1, KEEP2

體體減運(yùn)算:VSBV,NV1, NV2, SEPO, KEEP1, KEEP2

Nx1,Nx2 - 被減圖素編號和減去圖素編號。Nx1 也可為 ALL 或組件名(x 可為 L,A,V)。

SEPO - 確定 NX1 和 NX2 相交圖素的處理方式。

SEPO=blank (空,缺省)則新生成的圖素共享該相交圖素;

SEPO=SEPO 則新生成的圖素分開是各自獨(dú)立的,但位置上是重合的。

KEEP1---確定NX1是否保留控制參數(shù)。

KEEP1=0 或空(缺省)則使用 BOPTN 中的設(shè)置;

KEEP1=DELETE 刪除 NX1 圖素(高于 BOPTN 設(shè)置)

KEEP1=KEEP 保留 NX1 圖素(高于 BOPTN中設(shè)置)

KEEP2 - 與 KEEP1 類似用于 NX2。

(2) 不同級圖素減運(yùn)算

線減面運(yùn)算:LSBA,NL, NA, SEPO, KEEPL, KEEPA

線減體運(yùn)算:LSBV,NL, NV, SEPO, KEEPL, KEEPV

面減線運(yùn)算:ASBL,NA, NL, ------, KEEPA, KEEPL

面減體運(yùn)算:ASBV, NA, NV,SEPO, KEEPA, KEEPV

體減面運(yùn)算:VSBA,NV, NA, SEPO, KEEPV, KEEPA

其中 NL ,NA,NV - 線、面、體編號,也可為 ALL 或組件名。其余參數(shù)意義類似于同級圖素減運(yùn)算命令中的說明。

4.剖分運(yùn)算Divide

分割運(yùn)算包含用線、面、體分割。用得最多的命令當(dāng)屬用工作平面分割了。用工作平面切分圖素實際上是布爾減運(yùn)算,即圖素( 線、面、體) 減工作平面的運(yùn)算(相當(dāng)于 LSBA,ASBA, VSBA命令),但工作平面不存在運(yùn)算后的刪除問題,且利用工作平面不用預(yù)先創(chuàng)建減去的面,因此在很多情況下非常方便。

這里的切分也存在“僅切不分”和“切而分”兩種情況,前者將圖素用工作平面劃分為新的圖素,但與工作平面相交部分是共享的,或者說是“粘”在一起的;而后者則將新生成的圖素分開,是各自獨(dú)立的,在同位置上存在重合的關(guān)鍵點(diǎn)、線或面。在網(wǎng)格劃分中,常常將圖素切分(僅切不分),以得到較為理想的劃分效果(以保證共節(jié)點(diǎn))。

切分運(yùn)算完成后,輸入圖素的處理采用BOPTN 的設(shè)置,如采用缺省設(shè)置,則輸入圖素被刪除。也可不采用BOPTN 中的設(shè)置,而強(qiáng)制保留或刪除。

該類運(yùn)算命令僅有3個,即 LSBW、ASBW、VSBW,格式如下:

切分線命令:LSBW, NL, SEPO,KEEP

切分面命令:ASBW, NA, SEPO,KEEP

切分體命令:VSBW, NV, SEPO,KEEP

其中:NL ,NA,NV - 線、面、體編號,也可為ALL、組件名或 P (在 GUI 中拾取)。

SEPO - 同 2.3.4 中的命令參數(shù)說明。為空 (默認(rèn)) 即切而不分,為 SEPO 即切而分。

KEEP - 同前面 KEEP1 說明。

5.分割運(yùn)算Partition

分割運(yùn)算是將多個同級圖素分為更多的圖素,其相交邊界是共享的,即相互之間通過共享的相交邊界連接在一起。分割運(yùn)算與加運(yùn)算類似,但加運(yùn)算是由幾個圖素生成一個圖素,分割運(yùn)算是由幾個圖素生成更多的圖素,并且在搭接區(qū)域生成多個共享的邊界。分割運(yùn)算生成多個相對簡單的區(qū)域,而加運(yùn)算生成的是一個復(fù)雜的區(qū)域,因此分割運(yùn)算生成的圖素更易劃分網(wǎng)格。

分割運(yùn)算不要求相交部分與母體同級,相差級別也無限制。例如體的相交部分如果為關(guān)鍵點(diǎn),進(jìn)行分割運(yùn)算后,體可以通過共享關(guān)鍵點(diǎn)連接起來。面的相交部分如果為線,則共享該線并將輸入面分為多個部分,分割運(yùn)算容許不共面。

可以認(rèn)為,分割運(yùn)算包含了搭接運(yùn)算,在建模過程中使用分割運(yùn)算即可。分割運(yùn)算完成后,其輸入圖素的處理方式采用 BOPTN 中的設(shè)置。

分割運(yùn)算只有 3 個命令如下:

LPTN, NL1, NL2, NL3, NL4, NL5, NL6, NL7, NL8, NL9

APTN, NA1, NA2, NA3, NA4, NA5, NA6, NA7, NA8, NA9

VPTN, NV1, NV2, NV3, NV4, NV5, NV6, NV7, NV8, NV9

其中 NX1~NX9 為分割圖素的編號,NX1 可以為 P、ALL 或組件名(其中 X 表示 L、A、V)。

6.搭接運(yùn)算 Overlap

搭接運(yùn)算僅限于同等級圖素,由幾個圖素生成更多的圖素,并且在搭接區(qū)域生成多個共享的邊界。

體搭接運(yùn)算相交部分要求與母體同級,例如體相交部分不能為面。但是進(jìn)一步的操作發(fā)現(xiàn),當(dāng)面面不在一個平面內(nèi)相交時,其相交部分可以比母體低一級,例如面相交部分可以為線;但如果面面在同一平面內(nèi)相交時,其相交部分不能為線。但線線相交部分可以為點(diǎn)。因此與分割命令在某些情況下是相同的。

搭接運(yùn)算完成后,其輸入圖素的處理方式采用BOPTN 中的設(shè)置。

搭接運(yùn)算只有3個命令如下:

線搭接命令:LOVLAP, NL1,NL2, NL3, NL4, NL5, NL6, NL7, NL8, NL9

面搭接命令:AOVLAP, NA1,NA2, NA3, NA4, NA5, NA6, NA7, NA8, NA9

體搭接命令:VOVLAP, NV1,NV2, NV3, NV4, NV5, NV6, NV7, NV8, NV9

其中 NX1~NX9 為搭接圖素的編號,NX1 可以為 P、ALL 或組件名(其中 X 表示 L、A、V)。

7.粘接 Glue

把兩個或多個同級圖素粘在一起,在其接觸面上具有共享的邊界。粘接運(yùn)算要求參加運(yùn)算的圖素不能有與母體同級的相交圖素。例如體體粘接時,其相交部分不能為體,但可為面、線或關(guān)鍵點(diǎn),即相交部分的圖素級別較母體低即可;面面粘接時,其相交部分只能為線或關(guān)鍵點(diǎn),并且這些面必須共面;線線粘接時,其相交部分只能為線的端點(diǎn),例如兩個不在端點(diǎn)相交的線是不能粘接的。

粘接運(yùn)算與加運(yùn)算不同,加運(yùn)算是將輸入圖通過運(yùn)算合為一個母體,而粘接運(yùn)算后參與運(yùn)算的母體個數(shù)不變,即母體不變,但公共邊界是共享的。粘接運(yùn)算在網(wǎng)格劃分中是非常有用的,即各個母體可分別有不同的物理和網(wǎng)格屬性,進(jìn)而得到優(yōu)良的網(wǎng)格。

粘接也不是分割運(yùn)算的逆運(yùn)算,因為分割運(yùn)算后圖素之間共享邊界,此時無需粘接運(yùn)算。

在建立比較復(fù)雜的模型時,可獨(dú)立創(chuàng)建各個圖素,然后通過粘接運(yùn)算使其共享邊界。這與采用各種方法創(chuàng)建一個母體,然后采用切分效果是一樣的。如果圖素之間本身就是共享邊界的,當(dāng)然也不需進(jìn)行粘接運(yùn)算。

粘接運(yùn)算完成后,其輸入圖素的處理方式采用 BOPTN 中的設(shè)置。

粘接命令只有3個,說明如下:

線粘接:LGLUE,NL1, NL2, NL3, NL4, NL5, NL6, NL7, NL8, NL9

面粘接:AGLUE,NA1, NA2, NA3, NA4, NA5, NA6, NA7, NA8, NA9

體粘接:VGLUE,NV1, NV2, NV3, NV4, NV5, NV6, NV7, NV8, NV9

其中 NX1~NX9 為粘接圖素的編號,NX1 可以為 P、ALL 或組件名(其中 X 表示L、A、V)。