cae培训课件四ansys workbench dm模块.doc
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1、目 录目 录1第一章 简介41.1.ANSYS 工作平台41.2.DesignModeler4第二章 用户图形界面52.1.启动DesignModeler52.2.GUI 概况52.3.视窗, 表格, 菜单和工具栏62.3.1、视窗, 表格,菜单和工具栏62.3.2、图形视窗,坐标62.3.3、图形模式72.4.菜单:文件, 工具, 帮助82.4.1.主菜单(和工具栏):82.5.工具栏132.6.创建新平面按钮152.7.创建新草图按钮152.8.活动的平面, 下拉列表162.8.1激活的平面& 下拉列表162.8.2“来自面”的平面/草图创建的简便方法162.9.鼠标功能172.10.图形
2、控制172.11.选择过滤器182.12.鼠标选择182.13.窗选择182.14.鼠标菜单182.15.光标模式182.16专题讨论2-118第三章 2D草图建模183.1.DesignModeler中的几何建模183.2.草图单位制与启动183.3.DesignModeler中的几何实体183.4.草绘模式183.5.草绘模式下的GUI183.6.平面与草图183.7.平面复制183.8.草绘工具183.8.1. 草绘工具-栅格183.8.2. 草绘工具-标尺183.8.3. 草绘工具-自动约束183.8.4. 草绘工具-技巧183.8.5. 草绘工具-提示183.9.草绘基本形状183.
3、10.草图的细节183.11.草图约束183.12.草图尺寸183.13.尺寸编辑183.14.例题3-1 草绘183.15.修改草图183.16.草图映射183.17.几何模型的关联183.18.与一个CAD进程建立关联183.19.导入CAD文件183.20.导入的几何模型的定位183.22.输出模型183.23.体的属性183.24.例题3-218第四章 3D几何建模184.1.体和零件184.2. 3D 特征184.3.布尔操作184.4.特征指向-方向:184.5.特征类型184.6.特征创建184.7.例题4-118第五章 3D高级几何建模185.1.修改3D模型185.2.高级工
4、具185.3.例5-118第六章 概念建模186.1.概念建模186.2.创建线体186.3.修改线体186.4.截面186.5.截面对齐186.6.截面偏移186.7.由线生成面186.8.边的连接186.9.例题6-118第七章 参数化建模187.1.尺寸参考187.2.提取参数187.3.提取尺寸参考187.4.提取特征尺寸187.5.参数管理器187.6.驱动/附属参数187.7.辅助变量187.8.例题7-118 第一章 简介1.1.ANSYS 工作平台1. ANSYS 工作平台(1)完整的工具.(2)通用的图形用户界面(GUI).2. 工作平台的功能:(1)可靠的几何模型导入能力.
5、(2)强大的网格处理能力.(3)省时的双向CAD 结合.(4)参数化管理器驱动DOE优化和参数实时双向变化的技术.DesignModeler Design SimulationAWDesignXplorer1.2.DesignModelerDesignModeler是ANSYS Workbench的一个模块.以模型分析为目标,类似主流CAD建模方法的建模工具:1.模拟时完成独特的几何修改能力:(1)点的粘结(2)表面分割(3)面模型抽取(4)梁模型2.包含参数建模功能:通过尺寸驱动和约束来建立2D草图。3.与Design Simulation 和ANSYS Workbench实现无缝连接。第二
6、章 用户图形界面2.1.启动DesignModeler1.在windows系统中,点击:Start Programs ANSYS 10.0 ANSYS Workbench2. 从Start Page创建新的几何模型或者通过Browse打开已有的DM数据文件。选择“Geometry”或者直接打开几何数据文件2.2.GUI 概况1.GUI 设计:(1).菜单和工具栏包括很多图标和下拉列表以便接受用户的输入和命令。(2).工具栏可根据用户的喜爱来调整大小。2.两个基本操作模式(1).草绘(2D) 标签(2).实体(3D) 标签模式标签2.3.视窗, 表格, 菜单和工具栏2.3.1、视窗, 表格,菜单
7、和工具栏工具栏,下拉列表特征树面板模式标签细节面板状态/信息条2.3.2、图形视窗,坐标1.图形视窗: 显示, 选择2.显示坐标: 显示全局3D 视图方向。启动时是等轴视图3.点击箭头或ISO球可以快速切换观察方向4.点击Rotate 按钮或者鼠标中健,然后通过鼠标旋转模型交互式的坐标可定模型位置X=红色Y=绿色Z=蓝色2.3.3、图形模式1.实体模式(标签)(1)3D 实体观察 旋转模型以便观察和选择 通过有不同颜色的层叠矩形进行被隐藏面的选择(2)打印预览, 页面布局2.草绘模式(标签)(1)在“激活的平面”上进行2D 草绘(2)可以旋转模型/草图以提供3D观察2.4.菜单:文件, 工具,
8、 帮助2.4.1.主菜单(和工具栏):1.File: 基本的文件操作。(1)Clear:清除目前session,重新开始(2)Attach, Import:利用已有的CAD 几何模型(3)Save, Save Copy As . . .:操作过程中需要经常保存。(4)Print:打印预览(5)Auto-save Now :生成备份的agdb文件。(6)Restore Auto-save File:从目前的Auto-save 文件列表中恢复。(7)Exit:关闭DesignModeler session2.Create: 多种3D创建和修改工具。(1)3D 生成工具(第四章): Extrude,
9、 Revolve, Sweep, Skin/Loft, Thin/Surface.(2)3D 修改工具(第五章):Fixed radius blend, variable radius blend, chamfer.(3)实体操作(第六章):Mirror, Move, Copy, Delete, Scale, Cut Material, Imprint Faces.3.Concept: 生成线体(line body)或面(surface)的工具。4.Tools: 用户定制程序、参数管理以及整体的建模操作。(1)Freeze:冻结模型的所有体。冻结体不受后面的Add, Cut, 或者Imprin
10、t Material features 等操作的影响,但受Slice的影响(2)UnFreeze:激活选中的冻结体(3)名称选定(name selection)允许用户建立一个可以转换成Design Simulation的指定选择(named selections) 。模型上的任何部分可以被选择: 顶点, 边, 面, 和体。通过Apply/Cancel一个“几何体”来完成选择操作通过激活在ANSYS Workbench Design Simulation上的选项“Named Selection Processing”可以将名称选定的体传递到Design Simulation .几何体的细节面板
11、“Preferences”可以提供一个前缀,用来成批选择被转换的名称选定。在DM顶部的名称选定表在DS上显示的名称选定体(4)Joint用于将表面体粘结在一起的工具,以便在Design Simulation中画网格时将它们的接触面作为共有的拓扑形状(shared topology )将两个表面体作为输入体,然后粘附(imprint)两个体之间接触的边(激活的或冻结的体均允许)Shared Topology 选项将决定在粘附的边上是否建立边的粘结: Yes:沿着界面两个体有共同的节点 No:对网格而言两个体都将保持独立(无共同的节点) 注意: 无论接触面怎么设置,线都将将两个体粘附起来。每一个粘
12、结功能限定连接两个表面体为使在Design Simulation中共享的边能起作用,被连接的表面体必须属于同类。例子: 模仿左边的支架。Joint 功能将在支架上的支撑体上印上共享的边同时标记重合的边, 如右图所示。这个共享的边叫做Edge Joint。当转换为Design Simulation,在体之间会产生连续的网格,因为他们重合的边被共享了。(5)Enclosure Enclosure 功能:在模型周围或内部生成代表空间的体。它使模型所有的或被选中的体作为输入体,在这些体的周围生成一个冻结的封闭体,然后把这些体从封闭体内切走。在Design Simulation中封闭体得材料可以被定义为
13、气体或流体。 通过DM或用户预定义,封闭体可以自动产生。 自动生成的形状包括六面体、球体、圆柱体。 不能删除或修改在模型中现有的体。 创建封闭体用来做CFD 分析六面体球体圆柱体(6)Parameters:激活参数管理器(7)Options:设置用户参数选择 Geometry, Graphics, Misc., Units, Grids, Defaults5.View: 修改显示设置。6.Help:得到在线帮助文档。(1)HelpHelp Topics:目录、索引、搜索2.5.工具栏Undo/Redo: 撤销或重复绘图操作。Select: 选择各种几何图形的工具。平面和图形(Plane & s
14、ketch)的创建及管理。图形:移动, 放缩,旋转以及全图适中。改变平面(plane)、草图(sketch)和实体(model)的显示模式。除此之外,显示快速判断大小的标尺(默认选项)。1.3D 实体生成、修改工具以及参数管理。文件管理撤销选择视图显示2.放置鼠标光标在各按钮上可看见简单的帮助(1)File Management: 新建、打开、保存(2)Undo/Redo(3)Selection: 过滤被选择的限定的实体类型(4)View: 旋转、平移、放缩、窗选、适中显示 (5)Display: 网格、平面、3D实体、显示冻结、正视视图模式2.6.创建新平面按钮1.New Plane:创建一
15、个新的平面:(1)新的平面目标放置在特征树上(2)六种类型的平面创建方式(细节面板): From Plane:在当前的平面(plane)上生成新平面 From Face:在一个面(face)上生成新平面 From Point and Edge :通过一个点和一条直线边来定义新平面 From Point and Normal :通过一个点和其法线(由一个边的方向所定义)来定义新平面 From Three Points :通过三点来生成新平面 From Coordinates:通过在坐标系中的原点和法向来生成新平面(3)在平面上添加图形-可以利用图形(sketch)来生成3D几何图形2.7.创建新
16、草图按钮1.New Sketch: 在激活的平面上生成新的图形。2.在特征树中,新的图形位于与之相关的平面的分支内。3.通过特征树或者下拉列表激活图形。4.注意: 下拉列表包括当前激活平面上的所有图形(参看下例)。XYPlane是激活的在下拉列表中仅显示XYPlane图形2.8.活动的平面, 下拉列表2.8.1激活的平面& 下拉列表1.在激活的平面上添加草图2.Display Plane 下拉列表可以:(1)切换激活平面(或者使用特征树)(2)在多个平面间转换(toggle),显示轴矢量、起始点和边界的边。(3)即使在草图模式中也允许切换。3.用来定义新平面的按钮:新的平面变成激活状态且被添加
17、进特征树。2.8.2“来自面”的平面/草图创建的简便方法1.利用当前的几何体生成一个新的“来自面”的平面或图形的捷径:(1)使要用来放置新平面的表面高亮显示。(2)切换草绘标签,开始绘图。(3)新的平面和图形自动生成。2.9.鼠标功能1.LMB,MMB,RMB -三键鼠标2.LMB(左鼠标键)(1)选择(2) + LMB 添加体(3)摁住LMB然后拖动光标=连续选择3.MMB (右鼠标键):窗口缩放4.RMB (中鼠标键)(1)实体旋转(2)与当前操作相关的鼠标菜单(RMB)5.另一些相关的特定的鼠标功能,后文讨论。2.10.图形控制平移 缩放窗选 在图形屏幕内适中显示正视图: 选择模型的一部
18、分(如表面, 线等) ,然后“正视视图”。模型会自动定该部分的法线,在选取点上圈定。1.另外的鼠标控制(1)在选择模式时: 中间鼠标键= 自由旋转。 右鼠标键= 放大或缩小。 Ctrl +中间鼠标键= 平移。(2)在Rotate, Pan, or Zoom 时: 左击模型,在光标位置重新设置视图中心。在模型中被点击的位置成为旋转中心。左击外部空间,重新确定模型中心和旋转中心。2. 坐标轴控制(1)使用View菜单可以打开或关闭坐标轴显示(见下面)。(2)坐标轴显示包括视图和信息的控制: 点击任何一个坐标轴的箭头,视图法向即为该轴方向。 点击蓝色的“Iso”球确定等大小视图。2.11.选择过滤器
19、1.模型的特性必须通过图形选取来选定目标,以便加载、规定区域等.2.通过激活下图所示的任一个选择过滤器图标来完成特性选取(也可右击 光标模式来完成)。新选择单选/窗选2D点、PF点、3D顶点2D边、模型边界、线的边面实体、表面体、线体扩展选项相邻/Flood选取3.在选择模式中,光标变化以反映当前的选择过滤器(与图标匹配)。4.相邻选取:选取当前选择部分的邻近表面或边。例如:选了一个表面,相邻选取将选取位于该表面切线公差内模型的所有表面。5.在Model View 上通过RMB可以设置选取过滤。(1)草绘模式: (2)实体模式:2.12.鼠标选择1.可以选择多个实体以加载和加支撑、或者选择两个
20、顶点以确定轴向/集中力的方向。2.取决于当前的选取过滤模式(线、表面、等.).3.再用相同的选取次序,可以移除当前的选择设置。4.要撤销所有选择,在几何图形视窗的空白区域点击一下即可。5.“Paint”选取摁住左鼠标键,然后在被选择的区域上移动(“paint”)鼠标。6.被选择的部分取决于当前的选择过滤器(线、面、等)。7.实体被选取后,可以使用Ctrl键+ 鼠标左键来移除不想选取的实体。8.可以与其他选择方式相结合。9.要撤销选择,在几何图形视窗的空白区域点击一下即可.10.“选取面板”允许选择起初点取的隐藏几何图形(如线、表面等)。11.面板被着色以与零件颜色匹配(装配体各单体颜色不同)。
21、12.所有多个选择方法也可用来(Ctrl + 鼠标左键, paint 选取, 等) 进行面板选取。2.13.窗选择1.选取工具栏包括一个“Select Mode”按钮,允许用户用单选和窗选来选择项目(1)选取是基于当前激活过滤器的(例如:点、边、面等)(2)选取的类型基于拖动方向: 从左至右的拖动,完全封闭在方框(box)内的项目被选择。 从右至左的拖动,完全和部分封闭在方框内的项目被选择。(3)注意方框边缘的符号区别,可以帮助用户确认执行哪种方框选择类型。Left to RightRight to Left2.14.鼠标菜单RMB:显示与当前操作相关的菜单:特征树Tree Object草图尺
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