一线机械工程师总结Ansys Workbench——DM的工程实践应用(上)(ansys workbench机械工程应用精华30例)

Ansys Workbench——DM模块的工程应用

Ansys Workbench中提供了两种建模工具,Design Modeler(以下简称DM)与Space Claim(以下简称SC),但是我们一般建模是在CAD软件中,比如SolidWorksCatia、UG等,所以一般只会用到DM或SC的模型修改功能,比如建立施加边界条件的印记面、删除不必要的孔洞、删除或增加圆角、抽中面、抽边线等。以下根据我的机械设计与分析经验,介绍DM的工程应用技术。

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建模工具的选择

1 DM与CAD的双向关联

我们经常需要将CAD软件中对模型的实时更改传递到DM中,或者将DM中对模型的实时更改传回到CAD软件中,这便是双向关联,DM与目前市面上的大部分CAD软件可实现双向关联,以下以DM与Solidworks(以下简称SW)双向关联为例,双向关联时需要SW一直处于打开状态。

1.1 SW中的更改传到DM中

Step1:使用SW调用WB:在SW中点击工具——Ansys——Ansys Workbench,在WB中出现新的Geometry项目,右击模型栏,用DM 打开,进入DM界面,特征树中出现了Attach1,点击Generate即可生成模型。(也可在SW中新建项目,进入DM,点击File——Attach to Active CAD Geometry即可关联导入SW中的模型。)

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DM数据关联导入

Step2: 如果在SW中对模型进行了修改,DM中并不会提示,需要我们手动刷新数据:点击特征树中的Attach1,在属性细节窗口中将Refresh后的No修改为Use Geometry Parameter Values,再次点击Geometry即可刷新模型。

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手动刷新模型参数

1.2 DM中的更改传回SW中

在Attach1参数细节窗口中删除Parameter Key的参数ANS:DS,点击Geometry生成模型,参数细节窗口中便出现了模型尺寸参数,修改这些参数后,再次点击Geometry生成模型,DM中的模型和SW中的模型将同时改变。

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参数修改

注意:只有对Attach(关联导入)的模型的参数修改会传回SW,在DM中对模型的新操作无法传回,比如给模型增加圆角倒角、增加凸台,减去凹槽等。

所以进行实时关联时,建议在SW中修改,而不是在DM中修改。

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无法传回的参数

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2 冻结与解冻功能的灵活应用

在DM中,没有装配体建模工具,所有的接触在一起的解冻(又称激活)状态下的几何体会合并为一个零件,要创建多个零件,需要用到冻结功能。

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冻结与解冻功能

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在DM中建模时,Add Material表示添加材料,建立的几何体将合并到与它相接触的零件中;Add Frozen表示添加冻结体,建立的几何体将成为独立的零件,不管有没有零件与它相互接触。

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Add选项

3 Imprint Faces印记面功能

约束与载荷往往不应加载在整个面上,而应加载在一个面的局部区域,这时候就需要用到印记面将局部区域分割出来。

如果是外部导入的模型,需要解冻:Tools—Unfreezn。点击Generate刷新生成。

3.1平面映射

此时我们需要在平面上分割出一个小区域。

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点击特征树中Sketching标签栏,进入草图绘制环境。草图绘制工具包括Draw(绘图)、Modify(修改)、Dimensions(标注)、Constraints (约束)、Settings(设置)。使用过CAD软件建模的人对此都能很快熟悉,在此不展开说明。

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草图绘制环境

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草图绘制完成后,在工具栏点击Extrude(拉伸)图标(或Create—Extrude),在Details View窗口中的Geomery中选择刚才的草图,Operation中选择Imprint Faces,点击Generate刷新即可生成印记面。

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印记面设置

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印记面效果

3.2圆柱面映射

此时我们需要在圆柱面上分割出一个小区域。

DM中,在圆柱体的径向面先建立草图,绘制一条与圆柱面重合的线段。

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绘制线段

草图绘制完成后,在工具栏点击Revolve(旋转)图标(或Create—Revolve),在Details View窗口中的Geomery中选择刚才的草图,Axis中选择旋转轴,FD1,Angle中设置旋转角度,Operation中选择Imprint Faces,点击Generate刷新即可生成印记面。

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圆柱印记面设置

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圆柱印记面效果

3.3曲面映射

此时我们需要在曲面上分割出一个小区域。

DM中,创建一个高于曲面的面:点击工具栏中New Plane图标并设置。

(1)Type选项中,From Pace表示来自于模型的表面,From Plane表示来自于坐标基准面。在Base Face(Base Plane)中选择基面。

(2)Transform中选择变换方式,其中Offset X/Y/Z表示在某个方向偏移,这时的XYZ的方向指的是模型的局部坐标,不是界面右下角的全局坐标。Rotate about X/Y/Z表示沿某轴旋转角度。Reverse Normal/z-Axi表示反转Z轴,Flip XY-Axes表示调换X和Y轴;

(3)在FD1中输入参数。

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建立面

在刚才创建的面上绘制草图。完成后选择拉伸命令,Operation中设置为Add Frozen,Extent Type设置为To Next(或Extent Type设置为Fixed,FD1设置为足够大,使拉伸穿过曲面),点击Generate刷新即可生成。

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拉伸设置

点击标题栏Tools—Projection,Edeges中选择相交边,Target中选择目标面,点击Generate刷新即可生成。

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Projection设置

最后,删除辅助拉伸体:Create—Delete—Body Delete,点击Generate刷新即可生成。

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曲面映射效果

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