模型输入及修复.ppt
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1、第五章 模型输入及修复,目标:掌握实体模型的输入过程并使用ANSYS的修复工具。 若要分析的几何模型已经用CAD建好了,通常只需把该几何模型输入到ANSYS中即可,这比在ANSYS中重新建模更有效。 本章将讨论ANSYS 中的各种输入选项: A.输入IGES文件 B.接口产品 向用户介绍如何直接输入CAD零件 C.输入有限元模型,5.1 模型输入方法,CAD中的模型,为下一步网格划分和求解而输入ANSYS的模型,5.1.1 一般准则,如果有相关接口,则应首选它来输入模型,否则,使用IGES输入方法 Merge操作和创建实体模型都是自动的,(不需要进行拓扑和几何修复) 与IGES相同,存在着消除
2、小特征的工具,5.1.2 IGES输入,以IGES格式保存的文件,为下一步网格划分和求解而输入ANSYS的模型,Utility Menu: File Import IGES,5.1.3 ANSYS的CAD接口产品,为CAD的文件格式到ANSYS的传输提供一个界面 保存原始模型的特性(不需要先输出再输入) 在有些情况下,可以从CAD程序中直接进入ANSYS 使用接口输入,需要下面的licenses: Parasolids: Connection for Parasolids , ANSYS Pro/E: Connection for Pro/E, ANSYS Unigraphics: Conne
3、ction for Unigraphics, ANSYS SAT: Connection for SAT, ANSYS,5.2 IGES输入选项,当使用IGES输入文件时,Default defeature 选项允许使用下面将要说明的三种修复工具。Alte no Defeature选项允许进行标准的布尔操作和建模操作,但没有修复工具。,5.2.1 Defeaturing选项,把文件输入并存储在指定的数据库中,该数据库允许对模型进行修改和改变模型形状。 ioptn,iges,defeat 允许修改模型, 如, 删去凸出部分,洞,小孔等。 因为指定数据库用于存储模型, 故该数据库只允许对实体模型做
4、有限次的操作。 要求的内存比较大,和“No defeaturing”方法相比有点慢。 该方法对单个实体模型的输入、施加荷载、划分网格和求解效率更高。 一般地, 如果对几何图形的要求很高,则不提倡用此法。,把文件输入并存储在标准ANSYS数据库中。 ioptn,iges,nodefeat 比Defeaturing方法更快更有效。 允许对实体模型进行操作。 可使用No defeaturing 工具条。 这是缺省(DEFAULT)方法,建议用户选该方法。,5.2.2 No Defeaturing选项,5.2.3 Merge选项,缺省为YES, 合并重叠部分,以使相邻的面相交于一条公用线,相邻的线交于
5、一个关键点。 仅在使用Defeaturing 方法且运行超出内存时,才将此选项改为NO。 ioptn,merge,yes/no,5.2.4 Solid实体选项,缺省为YES, 输入、合并之后自动建立一个体(实体)。 若用户仅想输入面并建立壳或2-D板单元模型时,可将此项转换为 NO。 ioptn,solid,yes/no,5.2.5 Small选项,缺省为YES, 自动删除小的碎面,这些碎面在划分网格时可能会引起麻烦。 仅适用于Defeature方法。 若模型中有缝隙或“洞”,则将该选项改为 NO。 ioptn,small,yes/no,5.2.6 IGES输入选项提示,5.2.6 IGES输
6、入选项提示(续),5.3 IGES输入过程,Utility Menu: File Import IGES.,2. 单击OK,1.选择一种输入选项,5.3 IGES输入过程(续),3.选择将要输入的IGES文件,4.单击OK,5.4 IGES输入检修技术,如果输入不成功,关闭Merge和Solid选项,重新输入。 ANSYS装饰技术可以过滤掉坏图元。 输入完成后,仔细检查模型,从中删掉不想要的图元。 在完成输入后,如果发现一些小面被丢失,则关掉Small选项,重新输入模型。 可能需要花费更多的时间和占用更多的内存。,5.4 IGES输入检修技术(续),如果发生下面的任一情况:Merging花费的
7、时间太长;输入过程使用太多的内存;在模型中存在丢失部分 则以模型的最大尺寸为基础调整间隙容差,重新输入 检查输出窗口,估计最大的模型尺寸 确定模型的实际最大尺寸 实际距离与估计距离的比率是间隙容差的合理近似值 在重新输入之前,在键入窗口中输入下述信息来设置间隙容差:ioptn, gtol, ,5.5 接口产品,输入IGES文件的方法虽然很好,但是双重转换过程 CAD IGES ANSYS 在很多情况下并不能实现100%的转换。 ANSYS的产品接口直接读入“原始”的CAD 文件,解决了上面提到的问题: Pro/ENGINEER接口 (缩写为“Pro/E”) Unigraphics(单一图形)接
8、口 (缩写为“UG”) SAT接口 Parasolid接口 用产品接口 ,需购买相应的授权。,5.5.1 Pro/E输入过程,Utility Menu: File Import Pro/E. 读入由Pro/ENGINEER生成的文件 .prt (由Parametric Technology公司提供) 也可以读入Pro/Engineer组集文件 (.asm) 需要 Pro/ENGINEER 软件 Utility Menu File Import Pro/E. 或 proein,5.5.1 Pro/E输入过程(续),4. 单击 OK.,3. 删除小特征的选项,缺省不打开Allow Defeatun
9、ing 如果想进行标准的建模操作和布尔操作,则关掉allow refeaturing,否则,打开allow refeaturing这将使模型简化工具可用。(注意:仅提供有限的建模操作和布尔操作),2. 输入启动Pro/E的命令名 (缺省=当前支持的Pro/E版本),1. 选择将要输入的Pro/E文件,5.5.2 UG输入过程,Utility Menu: File Import UG.读入由 Unigraphics生成的文件.prt (由Electronic Data Systems 公司提供) 需要 Unigraphics 软件 Utility Menu File Import UG. 或 u
10、gin,5.5.2 UG输入过程(续),5.选择OK,3.删除小特征的选项,缺省不打开Allow defeaturing 如果想进行标准的建模操作和布尔操作,则关掉Allow Refeaturing,否则,打开Allow Defeaturing使模型简化工具可用(仅提供有限的建模操作和布尔操作),2. 选择输入指定的一部分层,然后再输入层号,或号的范围。(缺省为全部层),1.选择将要输入的UG文件,4. 选择几何体类型: 对体选择Solids 对面选择Surfaces 对线选择Wireframes,5.5.3 CADDS输入过程,Utility Menu: File Import CADDS
11、.,5. 选择OK,3.删除小特征的选项,缺省不打开Allow defeaturing 如果想进行标准的建模操作和布尔操作,则关掉Allow Defeaturing,否则,打开Allow Defeaturing使模型简化工具可用(仅提供有限的建模操作和布尔操作),2. 选择输入指定的一部分层,然后再输入层号,或号的范围。(缺省为全部层),1. 选择将要输入的CADDS文件,4. 选择几何体类型: 对体选择Solids 对面选择Surfaces 对线选择Wireframes,5.5.4 SAT输入过程,Utility Menu: File Import SAT. SAT接口读入由 CAD生成的文
12、件 .sat,该文件用于ACIS建模者 不需要 ACIS 软件,需要AutoCAD软件 Utility Menu File Import SAT. 或 satin,5.5.4 SAT输入过程(续),4. 选择OK,3.删除小特征的选项,缺省不打开Allow defeaturing 如果想进行标准的建模操作和布尔操作,则关掉Allow Refeaturing,否则,打开Allow Refeaturing使模型简化工具可用(仅提供有限的建模操作和布尔操作),1.选择将要输入的SAT文件.,2. 选择几何体类型: 对体选择Solids 对面选择Surfaces 对线选择Wireframes,5.5.
13、5 Parasolids输入过程,Utility Menu: File Import PARA. Parasolid接口读入CAD生成的文件由.x_t 或 .xmt_txt,该文件适用Parasolid 进行建模者 不需要 Parasolid 软件 Utility Menu File Import PARA. 或 parain,2. 不打开Allow defeaturing(推荐) 如果想进行标准的建模操作和布尔操作,则关掉Allow Refeaturing,否则,打开Allow Refeaturing使模型简化工具可用(仅提供有限的建模操作和布尔操作),5.5.5 Parasolids输入过
14、程(续),5. 选择OK,1.选择将要输入的Parasolids文件,4. 选择几何体类型: 对体选择Solids 对面选择Surfaces 对线选择Wireframes,3.允许缩放几何模型,5.6 输入有限元模型,除了实体几何模型外,ANSYS也可输入由某些软件包生成的有限元单元模型数据(节点和单元)。 对软件商来说,最常用的方法是用ANSYS 可读的格式“写出”节点和单元 (用NREAD和EREAD)。 这些格式公布在ANSYS Programmers Manual 中。 某些软件包提供了一个界面,该界面不仅允许把节点和单元,也允许把更多的内容从一个有限元包中移入到ANSYS 中。,5.
15、7 IGES的修复工具,可用的修复工具: 1.拓扑修复工具 2.几何修复工具 3.几何简化工具,5.7.1 拓扑修复工具,使用拓扑修复工具来显示和列示模型中出现的分开和封闭的边界,并对模型中存在的间隙进行Merge操作,删除多余的线和面。当修复工具出现时,如果没有单击Finish按纽,则我们不能激活任何建模和网格划分工具,注意:一旦离开拓扑修复工具菜单,则不能再次进入,5.7.1 拓扑修复工具(续),1.输入模型(使用IGES缺省选项) 2.Main Menu: Preprocessor -Modeling- Topo Repair,3.选择合适的修复工具,4.单击Finish,如果用间隙检查
16、,程序认为不需要进行拓扑修复,那么在前处理菜单中将不出现拓扑修复工具 输入IGES模型时,在对话框中对merge,solid,small都选择NO,则会强制程序产生拓扑修复菜单,5.7.1 拓扑修复工具(续),删除关键点,线或面,通过指定的容差,merge间隙,通过增量merge间隙,显示分开或封闭的边界或者同时显示二者,列出分开或封闭的边界,设置merge容差和间隙显示选项,5.7.1 拓扑修复工具(续),Merge缝隙的两个选项: Main Menu: Preprocessor -Modeling- Topo Repair -Mrg Model Gaps- 1.通过容差(人工指定容差) 2
17、.重复指定(自动merge工具) 对人工Merge选项,尽可能使用低容差来Merge,过高的容差可能导致表面扭曲 自动Merge工具反复尝试对所有的间隙进行Merge操作。以最低的容差值(缺省值为1)开始,逐步增加容差直到容差达到最大值(缺省值为10),在大多的情况下,我们将使用此选项,5.7.2 几何修复工具,几何修复工具提供了由面建体的方法。用户可以使用填充(或脱开)线或面选项来创建线和面,以代替丢失的图元,5.7.2 几何修复工具(续),1.输入模型(使用IGES缺省选项) 2.Main Menu: Preprocessor -Modeling- Geom Repair,3.选择合适的修
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