ansys建模和网格划分教程DOC

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1、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 ANSY

2、S 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

3、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） 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

4、 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

5、入 IGES 文件的选项：命令 : IOPTNGUI: Utility MenuFileImportIGES? 选择 SMOOTH 选项选择 IGES 文件：命令: IGESINGUI: 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

6、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

7、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.

8、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

9、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 MainMenuPreprocessorNumbering CtrlsMerge items ）。当用 ANSYS AUX15IGESIN 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。 （

10、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。? 在输入模型之后不能在 FACETED 和 SMOOTH 选项间进行切换， 因此 从下向

11、上建模不允许。? 该选项不能传递诸如标注、文本、注释图元的数据。而且 ANSYS 将忽 略任何该选项不能识别的 IGES 图元。然而该选项将传递所有 IGES 拓扑及几何 实体。? 当用 FACETED 方法输入模型划分网格时， 可以将模型用 DB ，G EOM ， CM，MAT 及 LOAD 选项归档模型（ CDWRITE 命令）。? ANSYS不会合并关键点（NUMMRG , KP）;在输入操作中合并自动进 行。? ANSYS 不会衔接线与面。然而可以合并面和线。? 用 FACETED 选项输入的曲面内部表示为平的刻面的网格。对这些面 （面内部）划分网格的节点将不会沿着原来的表面如关键点或

12、线内部一样准确， 也不如 SOOTH 选项输入的准确。有些情况下将会影响分析的精度。然而 FACETED 选项的 defeaturing 数据库提供了强大的简化模型的功能， 应该利用 SOOTH 选项输入及建模的功能来输入并修复模型的任何缺陷。 如果需 要进一步简化几何模型， 可以用 FACETED 选项的 defeaturingCAD 修复工具来 defeature 模型：1从 SMOOTH 状态输入 IGES 文件。2通过重新生成几何体素及利用布尔运算修复并增强模型。不要对模型划 分网格。3保存输入创建的或生成模型的数据库。4输出 ANSYS IGES 文件模型。5用/CLEAR命令清空数

13、据库（或离开并重新启动 ANSYS ）。6设置 IOPTN 到 FACETED 。7输入你生成的 IGES 文件。注意 一旦输入了文件就不能恢复到 SMOOTH 模式了。确保在用FACETED 选项输入之前使用 ANSYS 标准几何数据库完成了所有建模工作。8简化模型（ defeature ）从模型中去掉有问题的特征。9尝试给模型划分网格。如果在划分网格时遇到问题，需要进一步简化模 型。下面几节详细覆盖了上述任务。6.1.2.1 修复并增强模型在 SMOOTH 模式时，用几何增强工具创建额外实体或增强。这些工具设计 用来同布尔运算一起用于增加通孔或增强几何体素的模型。这些工具是 ANSYS 可

14、用的标准几何工具的一个子集，参见 5 更多的内容。6.1.2.2 用 FACETED 选项输入 IGES 文件通过 SMOOTH 选项 IGES 文件的输入，主面网格划分器（ Riemann 空间网 格划分器）是缺省的网格划分器。如果对给定模型主网格划分器网格划分失败， ANSYS 会自动转换到替代的面网格划分器而不需要用户的干预。为输入 IGES 文件设置选项：命令： IOPTNGUI : Utility MenuFileImportIGES选择缺省选项。合并重合关键点选项设置为 YES （缺省） 如果可用则生成实体的选项设置为 YES （缺省）选择 IGES 文件：命令： IGESINGU

15、I ：在设置 IGES 选项之后出现文件拾取对话框。当希望设置输入选项不同于上面所述的时候，如果出现以下几种情况，就不 应当合并关键点或生成实体了：模型中存在一些已知的几何图元并且在转换后要将其删掉。模型中包含了一些已知没有进行适当修整的表面。在合并之前，应当在ANSYS 中删除这些表面。IGES模型是非常大的。在这种情况下，下面的方法是一个很好的策略， 即在试图合并关键点和生成实体之前不必激活这些选项而把模型输入到 ANSYS 中去。模型包含一些不共享边界的表面。 在这种情况下，用户可能希望分别对这 些表面进行网格划分。输入的模型不是一个实体模型。注意：如果模型不能成功地输入的话，使用 GTOLER 选项可能会有帮助。 具体地说， 设置大的因子值可以删除模型的一些小的细节。 相反，如果模型丢失 了一些小的细节特征（但是重要的），使用小的因子值就可以恢复它们。大多数 情况下，不推荐使用 GTOLER 选项。FACETED 选项比 SMOOTH 选项输入 IGES 文件时需要更多的内存，对于 没有干净地输入的模型或需要更多手工修复来生成的模型更是如此。 下面是一些 建议。1、输入模型时打开自动合并和生成体的开关选项（缺省的条件）。2、 模型需要手工清理时的一些指示包括进行合并时发生失败，或ANSYS 发出一些不合理的内存要求。 通常情况下，