DesignModeler(DM)是ANSYSWorkbench自带的CAD模块(文件),ANSYSWorkbench中的DesignSimulation(DS)可直接使用;另外还有如下CAD模块(文件)支持DesignSimulation(DS),即DS可调用这些CAD文件建立的几何模型,进行计算分析。
(1)DesignModeler;
(2)Pro/ENGINEER;
(3)Unigraphics(UG);
(4)Solidworks;
(5)Inventor;
(7)MechanicalDesktop;
(9)CATIAV5;
(10)ACIS(SAT);
(11)Parasolid;
(12)IGES。
DesignSimulation可从这些CAD文件中读入以下项目:
(1)图形;(2)焊点;(3)参数;(4)材料属性;(5)坐标系;(6)命名选项;(7)动载荷;(8)CAD属性。
DesignSimulation连接CAD图形后,有三种方式输入设置:
(1)Workbench的项目文件页面;
(2)DesignSimulation图形结构树;
(3)Options…box
DesignModeler(DM)图形用户界面,见图2。
图2DesignModeler(DM)图形用户界面
2.DesignModeler(DM)模块各界面中的菜单和命令
ANSYSWorkbench自带DesignModeler(DM)文件,用该文件建立计算模型后,可直接使用DesignSimulation(DS)进行计算分析。
打开ANSYSWorkbench后,在图形用户界面中,单击第二个图标,就可进入DesignModeler(DM)。
DesignModeler(DM)模块各界面中的菜单和命令说明:
(1)主菜单
1)File文件管理,包括基本文件操作及外部几何文件导入
New新建文件
Startover再次开始文件
Open打开文件
CloseDesignModeler关闭建模文件
Save储存
SaveAs…另存为
Export…输出文件
AttachtoActiveCADGeometry附着于激活的CAD几何模型上
ImportexternalGeometryFile…输入外部几何文件
WriteScript:sketch(es)ofActiveplane写手写文件:激活的平面草图
RunScript运行手写文件
RestoreAuto-saveFile恢复自动储存的文件→Browe…
ExitWorkbench退出工作平台
2)Create产生三维建模和修改工具
NewPlane新的平面体
Extrud拉伸成体
Revolve旋转成体
Sweep扫描成体
Skin/Loft蒙皮、图样
Point点
Primitives原始的模型:
Sphere球体
Box盒形体
Parallelepiped平行四面体
Cylinder圆柱体
Cone圆锥体
Prism平台
Pyramid棱锥体
Torus轮环体
Bend弯管体
3)Concept构思线和面工具
LinesFromPoints由点生成线
LinesFromSketches由草图生成线
LinesFromEdge由边生成线
3DCurve三维曲线
SurfaceFromSketches由草图生成表面
CrossSection横截面
Rectangular矩形截面
Circular圆截面
CircularTube圆管截面
ChannelSection槽形截面
ISection工字形截面
ZSectionZ字形截面
LSectionL字形截面
TSectionT字形截面
HatSection帽子截面
RectangularTube矩形管截面
UserIntegrated用户感情趣的截面
4)Tools用于整体建模操作、参数管理和客户化属性设置的工具
WindingTool缠绕工具
AnalysisTools分析工具
Parameters参数工具
Addins…附加工具
Options…选择工具
5)View图形显示方式管理
ShadedExteriorandEdge涂色外表面和边缘
ShadedExterior涂色外表面
Wirefame金属框架
FrozenBodyTransparency冻结实体画面
EdgeJoints边缘连接
CrossSectionAllgnments横截面校直
CrossSectionSolids横截面实体
Ruler直尺
Triad三角形
Outline外形
ExpandAll全面扩张
CollapseFeatures毁坏特征
CollapseParts&Bodies毁坏部分或实体
Windows
ResetLayout复原布置
(2)基本工具条
1)New新建
2)StartOver再次开始
3)Open打开
4)Save储存
5)Saveas…另存为
6)Auto-SaveNew自动储存新的
7)ImageCapture抓图
8)Undu恢复上次的图形
9)Redo再复原过来
10)Select:选择目标
(3)图形工具条
1)Rotate转动
2)Pan移动
3)Zoom放大、缩小
4)BoxZoom框选放大、缩小
5)ZoomtoFit缩放至全屏幕
6)Togglemagnifier扭转放大
7)PreviousView向前显示视图
8)NextView向后显示视图
9)Set轴测显示视图
10)DisplayPlane显示坐标系
11)DisplayModal显示模型
12)LookAt查看平面/草图
(4)工作平面工具条
1)XYPlane坐标平面
2)NewPlane新的平面定义
3)NewSketch新的草图定义
(5)3D建模工具条
1)Generate生成
2)Entrude拉伸
3)Revolve旋转
4)Sweep扫掠
5)Skin/Loft蒙皮/图样
6)Thin/Surface薄壳/表面
7)Blend转接、混合
8)Chamfer倒角
9)Point点
10)Parameters参数
(6)导航树
该区域显示的内容与整个建模流程相匹配,包括草图绘制、尺寸标注、3D建模等多个分支组成。这里也是选择、访问这些元素最直接的途径。
(7)图形窗口
图形窗口见图3。
图3图形窗口
图形窗口可直接显示几何模型、计算结果、程序报告、标尺等内容。
(8)详细信息窗口
详细信息窗口用于对绘图命令的详细信息定义,如定义尺寸数据、拉伸长度以及选择操作图元等。
3.DesignModeler(DM)模块建立几何模型
使用DesignModeler(DM)模块,可以方便地建立线、面和体的实体模型。下面用三个实际例子介绍建模过程:
例题1:简支梁几何实体的建立
1.进入DesignModeler界面
(1)打开ANSYS11.0,设置ANSYSWorkbench,选择存放路径:E:\\,设定文件名称:File1,然后单击[RUN]运行,出现ANSYSWorkbench界面。
(2)在ANSYSWorkbench界面下,在[Open:]中选择“DesignModelerGeomentry”,并单击“Geomentry”图标,出现选择希望使用的长度单位对话框,选择“⊙Millimeter”,单击[OK]按钮,出现DesignModeler界面,可以开始建立模型。
2.建立几何模型
(1)设置绘图平面、绘制草图
1)选择绘图平面及其坐标
在导航树中,选择[XYPlane]平面;
2)绘制线框草图
在导航树左下角,单击[Sketching],出现绘图工具菜单[Draw];
选择“Line”,以图形坐标圆点为中心,绘制1条直线段;
3)标注尺寸、修改尺寸数据
单击[Dimensions],在出现的菜单中选择“General”,在图形上标注直线尺寸;
然后在详细信息窗口中,在“Dimensions”下修改尺寸数据“1320”,单击屏幕确认;
(2)生成线实体
1)在导航树左下角,单击[Modeling],将当前绘制模式切换到[Modeling]模式;
2)在主菜单中单击[Concept],在下拉菜单中选择“LinesFromSketches”;
3)在导航树中选择“Sketch1”,草图线变黄色,已被选择;
4)在详细信息窗口的“Baseobjects”中,单击[Apply],出现“1Sketch”;
(3)为线体定义横截面
1)单击主菜单中的[Concept],选择“CrossSection”;
2)单击“UserIntegrated”,并在详细信息窗口中修改:
A=647IXX=242618IYY=146730SHX=45SHY=50
然后单击图形确认。
3)双击“1Part,1Body”,出现线体“LineBody”,选择“LineBody”;
4)在详细信息窗口中“CrossSection”下,选择“UserInt1”;
6)储存文件,退出。
3.显示线实体
(1)在[View]中,激活“CrossSectionSolid”;
(2)在[DetailsView]的“WindingBody”下,选择“Yes”;
例题2:带孔平板几何实体的建立
(1)打开ANSYS11.0,设置ANSYSWorkbench,选择存放路径:E:\\,设定文件名称:File1,然后单击[RUN]运行,出现ANSYSWorkbench界面。
选择“Arcbycenter”,以图形坐标圆点为中心,绘制1/4圆弧;
选择“Line”,从弧端点开始,绘制4条直线段(线框必须封闭);
选择“Radius”,在图形上标注半径尺寸;
然后在详细信息窗口中,在“Dimensions”下修改各尺寸数据,单击屏幕确认;
用图形放大工具放大。
(2)生成面实体
2)在主菜单中单击[Concept],在下拉菜单中选择“SurfucesFromSketchs”;
5)在“Thickness”中,输入面的厚度数据,单击屏幕确认;
7)储存几何模型,退出。
例题3:轴承座几何实体的建立
(2)在ANSYSWorkbench界面下,在[Open:]中选择“DesignModelerGeomentry”,并单击[Geomentry]图标,出现选择希望使用的长度单位,选择“⊙Millimeter”,单击[OK],出现DesignModeler界面,可以开始建立模型。
2.生成轴承座
(1)生成底座
1)工作平面、草图及其坐标的设置
2)在导航树左下角,单击[Sketching],出现绘图工具菜单[Draw];
用“Rectaingle”,从坐标原点开始,在第三象限,生成长方线框;
用“Circle”,在线框中任意位置生成圆线;
3)标注尺寸线,并修改尺寸数据
单击[Dimensions],出现标注尺寸菜单;
用“General”生成直线和圆心位置(要先选圆心点)的尺寸线;
用“Diamenter”生成直径尺寸;
在详细信息窗口,依次修改所有尺寸(10,30,8,8,20);
4)拉伸成底座
单击[Modeling]和[Extrude],切换到建模和拉伸状态;
在详细信息窗口,修改拉伸深度为“FD1,Depth6”;
(2)生成支架
1)单击图标[NewPlane],设置新的绘图平面“Plane4”;
在详细信息窗口,单击“BasePlane”,出现“Apply”;
在导航树中,选择“ZXPlane”,单击“Apply”;
在图形工具条中,单击图标[LookAt],在图形区出现XZ平面显示图形;
2)单击[Sketching],出现绘图工具菜单[Draw];
用“Arcbycenter”,在X轴线上一点向下生成一个半圆和一个圆弧;
用“Line”生成各线段,使支架线封闭;
用“General”,生成直线和圆心位置(要先选圆心点)的尺寸线;
用“Radius”,生成半径尺寸;
在详细信息窗口,依次修改所有尺寸(28,22,10,7.5);
4)拉伸成支架
在详细信息窗口,修改拉伸深度为“FD1,Depth2.5”;
(3)生成肋板
1)单击图标[NewPlane],设置新的绘图平面“Plane5”;
在导航树中,选择“YZPlane”,单击“Apply”;
2)在详细信息窗口,单击“Transform1”,选择“OffsetZ”;
3)单击[Sketching],出现绘图工具菜单[Draw];
用“Line”生成三角线段,使其线封闭;
4)标注尺寸线,并修改尺寸数据
用“General”,生成直线的尺寸线;
在详细信息窗口,依次修改所有尺寸(22,2.5,6,17.5);
5)拉伸成肋板
在详细信息窗口,修改拉伸深度为“FD1,Depth1.5”;
图41/4轴承座
(4)两次影射成整个轴承座模型
1)YZ平面影射
单击“Create”出现菜单后,选择“BodyOperation”;
在导航树中,出现“Body0p1”;
在详细信息窗口,单击“Bodys”,出现“Apply”;
双击“MirrorPlane”,出现“Apply”;
在导航树中,选择“YZPlane”,单击“Apply”,使“MirrorPlane”,为“YZPlane”;
单击图标,生成整个轴承座。
图51/2轴承座
2)ZX平面影射
在导航树中,选择“ZXPlane”,单击“Apply”,使“MirrorPlane”,为“ZXPlane”;