《ansys建模和网格划分》第六章直接生成

第六章 输入实体模型 本章讨论 ANSYS 内置的 IGES 转换过滤器，它不是诸如 ANSYS Connection Kit for SAT 这样的 ANSYS 接口产品。接口产品是独立授权的，接口工具包是独立的，独立的文 档产品包括在 ANSYS 安装 CD 盘中。若想获得更多的信息，可参看《ANSYS Connection User’s Guide》。 用户可以在 ANSYS 里直接建立模型，当然，作为一种可供替换的方案，也可以先在用 户擅长的 CAD 系统里建立实体模型，把模型存为 IGES 文件格式，然后把这个模型输入到 ANSYS 中。一旦模型成功地输入后，就可以象在 ANSYS 中创建的模型那样对这个模型进 行网格划分。 6.1 从 IGES 文件中输入实体模型 初始图形交换标准（IGES）是一种被普遍接受的中间标准格式，用来在不同的 CAD 和 CAE 系统之间交换几何模型。ANSYS 的 IGES 输入能力在工业界中是位于最强者之列。而 且，因为过滤器程序可以输入部分的文件，所以用户至少可以输入模型的一些部分。 对于输入 IGES 文件，ANSYS 提供了下面两种选项： ·SMOOTH (NURBS-based 或 RV52)-- 这个选项使用标准的 ANSYS 几何数据库。 SMOOTH 选项没有自动生成体的能力，而且通过这个转换器输入的模型还需要一些手工的 修补。必须使用标准的 PREP7 几何工具来修改模型。但是，通过这个转换器输入的模型不 能使用 FACETED 选项拓扑和几何修改工具。 ·FACETED(或 RV53)──这个选项使用 defeaturing 数据库。 这种转换包括自动地合 并和生成体，为模型划分网格做准备。如果 FACETED 选项在转换 IGES 文件时遇到问题， ANSYS 会提示用户并激活一组增强的拓扑和几何工具，这些工具是专门设计成采用交互方 式修改输入模型的。对大而复杂的模型建议不要采用这个选项。 确保在输入或创建模型之前设置了输入选项。 一旦模型输入或创建就不能改变这个选项 了。如果必须改变输入选项，用/CLEAR 清空数据库（或离开并重启动 ANSYS），设置正 确的选项并重新输入或重新创建模型。 改变输入选项将导致混合模式的几何模型， 生成一个 坏的数据库。 6.1.1 使用 SMOOTH 选项 用 SMOOTH 选项的强大输入及建模特性输入模型并准备分析， 如果必要用 FACETED 选项的 defeaturing 功能。在下列情形也需要用 SMOOTH 选项： ? 模型输出为 IGES 文件。 ? 在输入模型的基础上创建新的几何图元 首先应尝试用 SMOOTH 选项输入模型。如果不能用可用工具修复模型，尝试用 FACETED 选项输入并修复模型。 6.1.1.1 用 SMOOTH 选项输入 IGES 文件 设置输入 IGES 文件的选项： 命令: IOPTN GUI: Utility MenuFileImportIGES ? 选择 SMOOTH 选项 选择 IGES 文件： 命令: IGESIN GUI: 设置 IGES 选项之后拾取文件对话框，当 ANSYS 问是否执行 IGES 命令时选 择 YES。 6.1.1.2 用 SMOOTH 选项的准则 如果用 SMOOTH 选项输入 IGES 文件，应当注意下列准则。 6.1.1.2.1 当在 CAD 系统中建模 ? 考虑模型的规划、 对称及有限元分析要求细节的程度按照 ANSYS 实体建模过程进 行建模。例如对轴对称模型 ANSYS 程序要求总体坐标系的 Y 轴作为旋转轴。参考§2。 ? 避免生成封闭曲线（即线开始并终止于相同的点）及封闭曲面（诸如表面起始并 终止于同一个边界）。ANSYS 不能存储封闭曲线或曲面（它要求至少两个关键点）。如果 一个封闭曲线， 封闭曲面或修剪的封闭曲面－当读入 IGES 文件遇到由 IGES 图元 120、 144 或 128、144 定义的表面时，ANSYS 将试图将其分割为两个或更多的图元。 ? 尽可能写 ANSYS 需要的数据到 IGES 文件中（参见《ANSYS Commands Reference》中 IOP TN 命令的描述）。 6.1.1.2.2 当从 CAD 程序写出 IGES 文件 ? 只传递分析需要的部分几何模型，有限元分析并不需要 CAD 模型那样多的细节。 ? 对修剪表面的传递，在 IGES 文件中包括总体 XYZ 数据及 UV 数据。 ? 对待分析的大模型，用 CAD 程序的选择功能创建几个 IGES 文件，每个包含模型 的一部分。ANSYS 将会给每个输入的文件一个新的实体号码。可以利用前处理中的合并 （MERGE）特性（NUMMRG 命令或菜单路径 Main MenuPreprocessorNumbering CtrlsMerge Items ）合并重合的图元。 ? 以 ASCII 格式写 IGES 文件，每条记录 80 个字符。 ? 对 Pro/ENGINEER 程序用下列准则： -设置 Config.pro 选项“iges_out_trim_xyz”为“yes” -设置精度为 1E-6 并重新生成模型。 6.1.1.2.3 当将 IGES 文件读入到 ANSYS 中： ? 关注 ANSYS 执行的信息。警告信息给出未能传递的 IGES 图元的细节及相应 ANSYS 的体号。 ? 如果 IGES 实体没有传递，用 ANSYS 实体建模命令重新构造。SMOOTH IGES 过滤器能够读入任何小于或等于 20 度的有理 B 样条曲线（类型为 126）或有理 B 样条曲面 （类型 128）。尝试读入大于 20 度的 B 样条曲线或曲面将会导致错误信息。 ? 从 IGES 文件传入有重复线或关键点的模型是允许的。因为建模的容差及经验在 CAD 模型中常常出现。有些时候需要用 ANSYS 命令合并重复的图元来清理实体模型 （NUMMRG 命令或菜单路径 Main MenuPreprocessorNumbering CtrlsMerge items） 。 当用 ANSYS AUX15[IGESIN]读入 IGES 文件是合并是自动的。 缺省容差用于确定关键 点是否应合并成为一个关键点。有些时候缺省收敛容差不够必须改变。 6.1.1.2.4 当从 ANSYS 写出 IGES 文件 ? 在写 IGES 文件之前设定系统单位制[/UNITS]。IGES 文件捕捉这个信息并被读入 IGES 文件的很多程度读入。（不能在 GUI 上直接使用/UNITS 命令）。 ? 在写文件时选择所有低级实体模型图元。（ALLSEL，BELOW，ALL）或菜单路 径（Utility MenuSelectEverything Below）。 ? 如果要写出模型的一部分（如面），在写文件之前只选择相应的图元及相应低阶 的图元（线和关键点），然后不选择任何高级图元（体）。 6.1.2 用 FACETED 选项 用 FACETED 选项来 defeature 你的模型， 并修复任何用 SMOOTH 选项的实体建模工 具不能修复的缺陷。 ? 在输入