ANSYS Workbench布爾運(yùn)算

2017-07-04  by:CAE仿真在線  來源:互聯(lián)網(wǎng)



前面兩篇介紹了SolidworksANSYS經(jīng)典界面中的布爾運(yùn)算,本期當(dāng)然是介紹Workbench布爾運(yùn)算了,WB自帶的強(qiáng)大建模工具怎能遺漏呢。下面娓娓道來,想學(xué)好Workbench建模技術(shù)的童鞋看仔細(xì)了哈。

WorkbenchDesignModeler中實(shí)體間的布爾運(yùn)算包括如下幾種:Unite(相加),Subtract(相減), Intersect(相交), Imprint Faces(印記面)。關(guān)于印記面的專題介紹請(qǐng)參考什么是印記面?。還包括其它形式的布爾運(yùn)算如:Add Material,Cut Material, Slice.

布爾運(yùn)算的菜單入口如下圖1

ANSYS Workbench布爾運(yùn)算ansys培訓(xùn)課程圖片1

1 布爾運(yùn)算菜單入口

下面以一個(gè)小模型來演示布爾運(yùn)算使用方法,方便大家理解。下圖是一個(gè)花鍵軸和圓盤組合在一起(有重合)。

ANSYS Workbench布爾運(yùn)算ansys培訓(xùn)課程圖片2

2 演示幾何模型


1.Unite

Unite操作起來很簡單,只需要選中這里的軸和圓盤2 Bodies,Generate 一下就可以了,然后之前選中的2個(gè)實(shí)體就變成了一個(gè)新的實(shí)體了。如下圖3所示。

ANSYS Workbench布爾運(yùn)算ansys培訓(xùn)課程圖片3

3選擇兩個(gè)實(shí)體進(jìn)行Unite元算

Uniteadd material 有些類似,但是Add Material操作只能在導(dǎo)入模型、生成新體時(shí)使用,而Unite操作可以在現(xiàn)有的模型中使用。


2. Subtract

WB DM中的Subtract功能也是與經(jīng)典界面中的同出一轍,但稍遜于后者。新手需要特別注意Target Bodies Tool Bodies的區(qū)別!這兩項(xiàng)是必選項(xiàng),很有必要弄清楚概念。Target Bodies是你需要減的母體,而Tools Bodies是你做減法所用的工具。即Target Bodies -Tool Bodies=期望得到的實(shí)體。本例演示如下圖4。

ANSYS Workbench布爾運(yùn)算ansys培訓(xùn)課程圖片4

4減運(yùn)算不保留工具體

注意如果需要保留Tool Bodies,那Details of Boolean下面的Preserve tool bodies?項(xiàng)就選YES, 生成后就會(huì)多出一個(gè)花鍵實(shí)體。

ANSYS Workbench布爾運(yùn)算ansys圖片5

5減運(yùn)算保留工具體


3.Intersect

相交運(yùn)算的關(guān)鍵選項(xiàng)在preserve tool bodies,其下有三種選項(xiàng):

(a) NO;不保留tool bodies,只保留相交部分;

(b) Yes;保留tool bodies,并生成相交部分;

(c) Yes,Slice。保留tool bodies,并有并保留相交部分,不過原先的tool bodies已經(jīng)被相交部分給切分開了。

還不太明白?下面請(qǐng)看下圖6、7、8。

ANSYS Workbench布爾運(yùn)算ansys圖片6

6相交運(yùn)算不保留工具體

ANSYS Workbench布爾運(yùn)算ansys圖片7

7相交運(yùn)算保留工具體

ANSYS Workbench布爾運(yùn)算ansys結(jié)果圖片8

8相交運(yùn)算保留工具體并切分

請(qǐng)留意這三種交運(yùn)算操作的區(qū)別,實(shí)體變化數(shù)目以及對(duì)應(yīng)的實(shí)體形狀變化。

Intersect Result 中有兩個(gè)選項(xiàng)Intersection ofAll Bodies Union of All intersections,如下圖9示。Union of All Intersections是對(duì)所有交集組合在一起的。而Intersection ofAll Bodies就是對(duì)所有實(shí)體取交集。該選項(xiàng)涉及到多個(gè)相交運(yùn)算,本例不便演示。貼張圖片來演示下,相信你對(duì)Intersection ofAll Bodies Union of All Intersections的區(qū)別很容易就明白了,如圖10。

ANSYS Workbench布爾運(yùn)算ansys結(jié)果圖片9

9 相交結(jié)果設(shè)置

ANSYS Workbench布爾運(yùn)算ansys結(jié)果圖片10

10 兩種相交結(jié)果區(qū)別


4.Imprint Faces

表面印記操作能分割體上的面(但不改變實(shí)體形狀),可方便地應(yīng)用在局部加載情況下。印記面設(shè)置如下圖11。Target Bodies為你要在其表面加印記面的實(shí)體。Tool Bodies為工具實(shí)體(默認(rèn)設(shè)置為不在工具實(shí)體上加印記面)。

ANSYS Workbench布爾運(yùn)算ansys結(jié)果圖片11

11印記面設(shè)置

對(duì)于工具實(shí)體的操作Preserve ToolBodies?這里也有三個(gè)選項(xiàng):

1 No 不保留工具實(shí)體。

2 Yes 保留工具實(shí)體,但不加印記面。

3 Yes, Imprinted 保留工具實(shí)體,加印記面。

下面用本例模型來演示下這三個(gè)選項(xiàng)的區(qū)別。擦亮眼鏡看仔細(xì)了哈。

ANSYS Workbench布爾運(yùn)算ansys培訓(xùn)課程圖片12

12 不保留工具體

ANSYS Workbench布爾運(yùn)算ansys培訓(xùn)課程圖片13

13保留工具實(shí)體,但在tool bodies上不加印記面

ANSYS Workbench布爾運(yùn)算ansys培訓(xùn)課程圖片14

14保留工具實(shí)體,在tool bodies上加印記面


5. Add Material

為了示范Add Material功能,需要先導(dǎo)入多個(gè)實(shí)體。(實(shí)體導(dǎo)入后參考原始坐標(biāo)系堆疊在一起,可以通過Create->bodytransformation-> Move來調(diào)整實(shí)體間的相對(duì)位置)

ANSYS Workbench布爾運(yùn)算ansys培訓(xùn)的效果圖片15

15 導(dǎo)入多個(gè)外部實(shí)體

ANSYS Workbench布爾運(yùn)算ansys培訓(xùn)的效果圖片16

16導(dǎo)入后結(jié)果

ANSYS Workbench布爾運(yùn)算ansys培訓(xùn)的效果圖片17

17導(dǎo)入后設(shè)置添加材料操作

由上圖可知在外部導(dǎo)入實(shí)體時(shí)可以通過在Import下面更改Operation方式為Add Material就可以達(dá)到布爾加運(yùn)算的目的。但筆者發(fā)現(xiàn)個(gè)bug:導(dǎo)入后的多個(gè)實(shí)體一般都需要調(diào)整位置,調(diào)整位置后再用布爾運(yùn)算就會(huì)發(fā)現(xiàn)實(shí)體相對(duì)位置又恢復(fù)原狀了。故建議此方法盡量少用,知道就好了。

WB DM中可以進(jìn)行多體建模時(shí),而不需要像Solidworks那樣先畫零件圖然后再裝配在一起。關(guān)鍵原因就是在WB DM體中你可以先畫好實(shí)體1,然后凍結(jié)起來,然后在畫實(shí)體2,然后依次類推懂了吧DM中就是這樣進(jìn)行裝配體建模的。在生成實(shí)體時(shí)如果選擇Add Frozen,就會(huì)是多體建模效果,如下圖18。如果選擇Add Material就是布爾加運(yùn)算了,如下圖19

ANSYS Workbench布爾運(yùn)算ansys培訓(xùn)的效果圖片18

18 添加凍結(jié)=多體建模

ANSYS Workbench布爾運(yùn)算ansys圖片19

19 添加材料=布爾加運(yùn)算


6.Cut Material

Cut Material與布爾減運(yùn)算的效果是一樣的。如下圖,先將圓盤結(jié)凍(激活到可修改狀態(tài)),在圓盤外表面畫一個(gè)小圓形然后向內(nèi)拉伸0.02M,操作選項(xiàng)選擇Cut Material。效果如下圖20

ANSYS Workbench布爾運(yùn)算ansys圖片20

20 CutMaterial


7. Slice

Slice功能其實(shí)也與布爾減運(yùn)算相差無幾。常用的Slice功能用在平面分割實(shí)體、拉伸分割等情況。平面分割實(shí)體舉例如圖21。拉伸分割實(shí)體舉例如圖22。

ANSYS Workbench布爾運(yùn)算ansys圖片21

21 YZ平面分割實(shí)體舉例

ANSYS Workbench布爾運(yùn)算ansys分析案例圖片22

22拉伸分割實(shí)體舉例

小結(jié)

布爾操作博大精深,上面所列的幾點(diǎn)只是最基本介紹,要想熟練掌握還是要勤于動(dòng)手實(shí)踐操練,多動(dòng)腦筋思考并總結(jié)規(guī)律。以上為筆者根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)所寫,如有錯(cuò)誤之處,還請(qǐng)大家指出。


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