建立实体模型

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ANSYS建立实体模型

ANSYS建立实体模型
CAD文件用一种看起来正确但对有限元分析工具却会 产生问题的方法生成的。
CAD文件可能包含难以进行网格划分的物理细节。 对模型进行修改时,需要知道实体模型和有限元模型中 图元的层次关系,不能删除依附于较高级图元上的低级图元 。否则会引起模型错误。例如不能删除依附于面上的线,依 附于体上的面等。
3.4 ANSYS环境内直接建模方法
3.2.2 IGES格式实体的导入
IGES(Initial Graphics Exchange Specification) 是一种被广泛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。使用该文件格式可以输入全部 或者部分模型文件,因而用户可以通过它来输入模型的全部 或者一部分从而减轻建模工作量,然后在ANSYS里对输入 的模型进行修改。对于输入IGES文件,ANSYS提供如下两 种选项:
第3章 建立实体模型
实体模型是分析的基础,约束和载荷加载在实体模型才能进行分析 计算。实体模型的建立,可以视为前处理器中阶段性的任务。设计工程 师可以通过CAD软件所提供的构建、旋转、平移、放大、缩小等功能, 达到建立、查看和修改产品实体模型的目的。
ANSYS中实体模型的来源有两种,一种方法可以通过常用的中间 文件格式导入;另外一种方式就是在ANSYS前处理器中直接建模。当来 自CAD软件时,可以通过IGES,SAT,STEP,PARASOLID等中间文件格 式进行转换,而输入ANSYS,或者经由直接转换界面,将CAD模型直接 转换至ANSYS中。使用这种方式时,最好先在CAD软件中对模型进行简 化,再把模型输出,这样可以节省处理模型的时间。
进入ANSYS时,有一个默认的工作平面,即总体笛卡尔 坐标系的XY平面。工作平面可以根据需要被移动和旋转。

第二章 创建几何模型

第二章 创建几何模型

工作平面 (WP) 是一个可以移动的二维参考平 面用于定位和确定体素的方向。
Definition
wy y x wx
原点
辅助网格, 间距可调
工作平面
M1-17
(1)工作平面设置菜单控制 • 所有的工作平面控制在Utility Menu > WorkPlane. WP 显示 – 只显示栅格(default), 只 显示三轴或都显示 捕捉 – 允许拾取工作平面上的位置 ,将光标捕捉的最近的栅格点 栅距 – 栅格线之间的距离 栅格尺寸 – 显示的工作平面有多大
M1-12
• (2)删除局部坐标
• Command方式:/CSDELE • GUI方式: [Utility Menu] WorkPlane | Local Coordinate Systems | Delete Local CS
删除局部坐标
M1-13
• (3)局部坐标系的激活
• 可以通过定义任意多个局部坐标系,但某一时刻只能 有一个局部坐标系被激活(模型操作中,输入的坐标 值是以激活坐标系为参照的)。ANSYS初始默认的激 活坐标系是总体笛卡儿坐标系。每当用户定义一个新 的局部坐标系时,这个新的坐标系就会被自动激活。 激活坐标系的方法如下: • Command方式:/CSYS • GUI方式: [Utility Menu] WorkPlane | Change Active CS to | Global Cartesian • 或Global Cylindrical • 或Global Spherical • 或Specified Coord Sys • 或Work plane 局部坐标系的激活
选取则打开捕捉,不选取则关闭 捕捉,然后选择OK 或 Apply.

CAD二次开发三维-第二章-建立三维实体模型

CAD二次开发三维-第二章-建立三维实体模型
切割命令
Байду номын сангаас
AutoCAD高级应用技术 土木工程学院 李进 张琪玮
与实体剖切的操作过程类似,可以定义一 个与实体相交的平面,AutoCAD 可以用 切割命令在该平面上创建实体的截面,该 截面用面域对象表示。 切割命令:section
用布尔运算 构造组合体
布尔运算
AutoCAD高级应用技术 土木工程学院 李进 张琪玮
实体模型
实体模型是三维模型中最高级的 一种,它包含了线、面、体的全 部信息 与线框对象和曲面对象相比,实 体对象不仅包括对象的边界和表 面,还包括对象的体积,因此具 有质量、体积和质心等质量特性。
AutoCAD高级应用技术 土木工程学院 李进 张琪玮
使用实体对象构建模型比线框和曲面对象更为容易,而且 信息完整,歧义最少。 此外,还可以通过AutoCAD 输出实体模型的数据提供给计 算机辅助制造程序使用或进行有限元分析。
设置图形界限 绘制基本图形 用圆角命令画圆角 修剪直线 生成面域 拉伸面域生成实体
AutoCAD高级应用技术 土木工程学院 李进 张琪玮
两圆垂直圆心距920
拉伸高度30
画拉伸实体
实例演示(二)
绘制墙体的内角线 绘制过程
设置图形界限300*200 设置用户坐标系 绘制基本图形 生成面域 拉伸面域生成实体
辅助线
园柱半径40,高度足够长,球体半经100, 两实体重心重合
实例演示
通过交运算建立带 圆顶的圆柱体
绘制如图所示的圆形截面掉灯拉杆 绘制过程



注意:1、拉伸路径如果是二维样条曲线及二维多段线或其拟合曲线 可直接拉伸,如果是多段线和直线段混合构成的路径着需要将直线 转换为多段线对象并合并,对于三维多段线和样条曲线一般不可作 为拉伸路径但可以修改其为二维对象后再作为路径使用,修改方法 是先选择要修改的多段线或样条曲线,修改其控制点Z坐标为0即可。 2、在绘制路径时一定要在当前xy平面内,绘制完成后,如果改变了 ucs就不可以再使用夹点编辑修改控制点位置,否则将是二维多段线 修改为三维对象,因此不能作为路径使用。 3、样条曲线作为路径时,起点切向与拉伸面角度不得小于30度。

实体联系模型(E-R模型)

实体联系模型(E-R模型)
m
教师
课程
讲授
n
教师名
职称
教师号
课程号
班级
质量
课程名
解:描述教师和课程之间的E-R图可如下图所示。
3.2 E—R图的设计方法
E-R图通常都应经过以下两个阶段:
针对每一用户画出该用户信息的局部E—R图,确定该用户视图的实体、属性和联系。需注意的是:能作为属性的就不要作为实体,这有利于E—R图的简化。
1
仓库
商品
存放
n
地点
面积
仓库号
商品号
价格
数量
商品名
解:描述仓库和商品之间的E-R。
假设在某教务管理系统中,一个教师可以上多门课,一门课也可以由多个老师去上。教师和课程之间是多对多的联系。 教师和课程可用以下属性来描述: 教师——教师号,教师名,职称 课程——课程号,课程名,班级 在“讲授”联系中应能反映出教师的授课质量。
假设A实体集与B实体集是1:1的联系,联系的转换有三种方法:
小结
把现实世界转换成为计算机能够处理的数据世界,需经过两个阶段:第一个阶段需使用概念模型把现实世界抽象成信息世界,第二阶段是使用实施模型把信息世界转换为数据世界。最常用的概念模型为E-R模型,E-R模型的三个基本要素是实体、属性和联系。设计E-R图一般经过两个步骤,第一步是抽象出各部门的局部E-R图,第二步是把局部E-R图组合成全局E-R图。E-R图只是信息的一种抽象表示,还需把它转化成相应的实施数据模型才能转化为数据库中的数据。把E-R图转化为关系模型,不但要把实体转化成关系,而且在关系中还应反映出E-R图中各实体集之间的联系。
主任和系之间是一个管理关系
添加标题
解:描述主任和系之间的E-R图可如下图:

fluent 参数化建模

fluent 参数化建模

fluent 参数化建模在计算机辅助设计(CAD)和计算机辅助工程(CAE)领域,参数化建模是非常常见和重要的工作。

参数化建模是一种基于参数控制和调整模型的方法,它可以高效、准确地创建和修改复杂的几何形状。

Fluent软件是一种流体力学仿真软件,具有参数化建模的功能。

Fluent软件中的参数化建模可以通过两种方式实现,一种是自带的设计模块“Fluent DesignModeler”,另一种是通过编写脚本实现。

无论是哪种方式,参数化建模都需要用户了解主要的实现步骤和技巧。

1. 建立模型参数化建模的首要任务是建立模型。

用户可以通过Fluent DesignModeler或其他CAD 软件建立模型,然后导入到Fluent中。

Fluent DesignModeler提供了多种建模工具,其中最常用的是实体建模和面建模。

实体建模是基于实体的建模方法,可以通过切割、拉伸、旋转等操作创建和编辑实体。

面建模是基于面的建模方法,可以通过绘制、拼接、修剪等操作创建和编辑面。

在建立模型时,用户需要考虑到几何形状的连通性和可操作性,以便后续的参数化设计。

2. 添加参数建立模型后,用户需要添加参数。

参数可以是几何尺寸、材料属性、流动条件等,通过它们可以对模型进行调整和优化。

在Fluent软件中,可以通过几种方式添加参数,其中最常用的是基于函数的方法。

函数可以是简单的数学函数,也可以是复杂的逻辑函数。

用户可以通过“Fluent Expressions”添加函数,然后将它们应用到特定参数上。

例如,用户可以创建一个尺寸参数“Length”,然后定义一个函数“Length=2*Width”,这样当修改Width时,Length就会自动更新。

通过函数,用户可以快速、灵活、准确地控制模型的形状和特征。

添加参数后,用户需要建立模板。

模板是建立在模型和参数的基础上,用于描述模型的状态和行为。

模板包括定义参数、控制参数、约束条件、模型关系等信息。

Entity 骨骼模型实体的创建步骤

Entity 骨骼模型实体的创建步骤

Entity 骨骼模型实体的创建步骤:1 创建mesh. 加载mesh.加载submesh⑴读取索引数据⑵读取顶点数据⑶读取骨骼名称⑷读取骨骼数据a 骨骼数据b 骨骼层级c 动画数据,Animation, AnimationTrack,AnimationKeyFrame2 用读取到Mesh 中的Skeleton创建SkeletonInstance。

3 创建每个SubMesh 对应的SubEntity。

4 访问SkeletonInstance 获得骨骼数目,依骨骼数目分配矩阵所占空间。

5 创建AnimationStateSet,AnimationStateSet 内部将维护一个AnimationState的链表。

每个AnimationState存储Animation 名字和长度数据。

compileBoneAssignments:⑴BuildIndexMap⑵获得VertexBufferBinding ,创建用来存储骨骼索引值和权重值的VertexBuffer.⑶使用BoneAssignmentList 为VertexBuffer 赋值。

6 prepareTempBlendBuffer.⑴clone VertexData. 克隆出的mSkelAnimVertexData.不再包含原有的顶点权重索引值。

⑵extractTempBufferInfo.TempBlendedBufferInfo mTempSkelAnimInfo.操作:mTempSkelAnimInfo->ExtractFrom(mSkelAnimVertexData);a 得到postion 和normal 对应的vertexElementb 得到顶点位置和法线值所在的缓冲区,存储缓冲区地址。

c 如果postion和normal分别在不同的缓冲区则分别引用。

在TempBlendedBufferInfo 类型变量里保存的是缓冲区的地址来至SubEntity->SubMesh->VertexData7 reevaluateVertexProcessing.判定使用硬件处理顶点混合还是软件处理顶点混合。

ug--实体建模概述

ug--实体建模概述

UG---实体建模概述Unigraphics “建模”可帮助设计工程师快速进行概念设计和详细设计。

它是一个基于实体建模的特征和约束,让用户可以以交互模式生成和编辑复杂的实体模型。

设计工程师可以生成和编辑更逼真的模型,而花费的力气要比使用传统的基于线框和实体的系统少得多。

实体建模的优点建模提高了用户的表达式层次,这样就可以用工程特征来定义设计,而不是用低层次的 CAD 几何体。

特征是以参数形式定义的,以便基于大小和位置进行尺寸驱动的编辑。

特征∙强大的面向工程的内置成型特征 - 槽、孔、凸台、圆台、腔体 - 可捕捉设计意图并提高效率∙特征引用的图案 - 矩形和圆周阵列 - 并有单个特征位移,图案中的所有特征都与主特征关联圆角和倒角∙固定的和可变的半径过渡可以与周围的面重叠并延伸到一个 0 半径∙可以对任何边倒角∙峭壁边圆角 - 针对那些不能容纳完整的圆角半径但仍需要圆角的设计高级建模操作∙可以扫掠、拉伸或旋转轮廓来形成实体。

∙特别强大的抽空体命令可以在几秒钟内将实体转变成薄壁设计;如果需要,内壁拓扑可以与外壁拓扑不同∙接近完成的模制型件的拔模∙用户定义的常用设计元素的特征(需要用“UG/用户定义的特征”来提前定义它们)以前的 CAD 系统是用几何体构造和编辑方法来构建模型的。

这些方法生成的模型由线框和面组成,可通过几何体编辑的方法来编辑。

然而系统却不知道几何体之间的关系。

较新的参数化系统引入了概念建模方法,可用来构建几何体之间的关系。

这些方法依赖用户定义的约束和参数表达式来构建模型。

这种方法构建的模型更具智能性,但是限制太多;约束有时会让用户无法执行原先未预料到的修改。

参数系统也严重依赖通过扫掠草图而生成的体,而且构造和编辑的方法也不丰富。

“建模”应用程序是新一代的建模程序,它结合了传统和参数化这两种建模方法。

这样您就可以自由地选择最适合您需要的设计方法。

有些时候只有一个简单的线框模型就足够了,不需要构建复杂的约束实体模型。

CAD入门教程建立基本三维实体模型

CAD入门教程建立基本三维实体模型

第二十课建立基本三维实体模型三维实体模型是三维图形中最重要的部分,它较前面讲的三维表面更进一步,不仅描述对象的表面,而且具有实体的特征(如重心、体积、惯性等)。

本课重点讲解建立长方体等基本三维实体模型的方法,通过旋转将二维平面转化为三维实体模型以及控制实体显示外观的方法,通过本课学习,读者应达到如下目标:z理解和掌握绘制基本三维实体模型的命令。

z掌握用旋转命令建立三维实体模型的方法。

z掌握如何设置控制实体显示的变量。

20.1建立基本三维实体模型在AutoCAD中,用户可以建立这些基本三维实体模型,包括长方体(Box命令)、球体(Sphere命令)、圆柱体(Cylinder命令)、圆锥体(Cone命令)、楔形体(Wedge命令)和圆环体(Torus命令)。

提示:激活建立上述实体的命令可以使用下面方法之一:z单击【View】→【Toolbars…】,在打开的对话框中,选择“Solids”,打开〖Solids〗工具栏,如图20-1所示,选择该工具栏上的相应按钮(前6项)就可以建立基本实体了。

图20-1z选择【Draw】菜单下的【Solids】菜单的相应子菜单(上面6项),如图20-2所示。

图20-2z在命令行直接键入命令名并回车。

20.1.1长方体单击〖Solids〗工具栏中的,可以完成的绘制。

其建立方法有以下两种:z指定长方体的两个角点和高度;z指定长方体的长度、宽度和高度。

若要建立立方体,直接输入边长就可以了。

在长方体绘制过程中,命令提示窗口中会显示如图20-3所示的内容,其中方括号中各选项的意义如下:图20-3z【Cube】:在当前命令提示窗口中输入C↵,可以生成立方体。

选择该选项后,根据系统提示输入立方体的边长,即可生成立方体。

z【Length】:在当前命令提示窗口中输入L↵,可以根据确定的长方体边的长度、宽度和高度生成长方体。

绘制长方体的操作步骤:(1) 单击〖Solids〗工具栏中的,激活建立长方体的命令。

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第6章 – A. 如何建立模型

如何建立模型?
Training Manual
INTRODUCTION TO ANSYS 8.0 Part 1
细节 • 分析模型中不应该包括对分析结果无足轻重的细节,从CAD系统读取模 型到ANSYS之前,可以先去掉这些细节。 一些细节可能很重要,如导角或孔洞,可能出现最大应力,是否保留这 些细节取决于分析的目的。
… •
接口产品
Parasolid接口
– – – – 读入CAD软件使用Parasolid内核生成的.x_t 或 .xmt_txt 文件。 不需要 Parasolid 软件。 Utility Menu > File > Import > PARA... 或 ~parain
Training Manual
接口产品
UG接口
Training Manual
INTRODUCTION TO ANSYS 8.0 Part 1
– 读入由 Unigraphics生成的 .prt 文件 (由Electronic Data Systems 公司提 供)。 – 需要 Unigraphics 软件。 – Utility Menu > File > Import > UG... – 或 ~ugin

November 3, 2003 Inventory #001968 6-3
第6章 – A. 如何建立模型

如何建立模型?
Training Manual
INTRODUCTION TO ANSYS 8.0 Part 1
对称性 • • 许多结构是对称的,可以只取其中有代表性的部分或截面建立模型。 应用对称模型的主要优点是:
November 3, 2003 Inventory #001968 6-6
第6章 – A. 如何建立模型

如何建立模型?
结构由绕中心轴的几何重复部分组成,如涡轮转子。 只需对结构的一部分建立模型。 假定荷载也是旋转对称的。
Training Manual
INTRODUCTION TO ANSYS 8.0 Part 1
合并
November 3, 2003 Inventory #001968 6-15
第6章– B. 输入几何模型
…IGES •
输入
Training Manual
INTRODUCTION TO ANSYS 8.0 Part 1
Solid 选项
– 缺省为YES ,输入合并之后自动建立一个体。 – 若用户只想输入面建立壳或二维板单元模型时,可将此项改为NO。 – ioptn,solid,yes/no
• 用等效压力荷载代替集中力荷载。
• 将位移约束散布到一批节点上。
November 3, 2003 Inventory #001968 6-11
第6章 – B. 输入几何模型
IGES 输入
• 输入一个IGES文件
– Utility Menu > File > Import > IGES… – 两种方法, No Defeaturing 和 Defeaturing – Merge, Solid和Small 选项
INTRODUCTION TO ANSYS 8.0 Part 1
只读取被选择的几何类型
激活Defeaturing选项 缺省为No Defeaturing
选择几何模型的比例
November 3, 2003 Inventory #001968 6-22
第6章 – C. ANSYS 命令
概述

Training Manual

ANSYS 的接口产品直接读入原始的CAD文件,解决了上面提到的问题
– – – – – Pro/ENGINEER接口 (缩写为“Pro/E‖) Unigraphics接口 (缩写为“UG‖) SAT接口 Parasolid接口 CATIA接口

使用接口产品,需要购买相应的授权。
November 3, 2003 Inventory #001968 6-18
No Defeaturing 方法 —输入并按原样存储在标准的ANSYS数据库中。 [ioptn,iges,nodefeat]
+ + – + 较Defeaturing方法更快速可靠。 允许全套的实体模型操作。 Defeaturing工具无效。 该方法是ANSYS缺省并推荐的方法。
November 3, 2003 Inventory #001968 6-13
平面或反射对称 • •
该模型是反射或旋转对称
November 3, 2003 Inventory #001968 6-8
第6章 – A. 如何建立模型

如何建立模型?
重复部分沿直线排列,如有均匀分布的散热片的长冷却管。 假定荷载沿模型长度方向“重复”。
Training Manual
INTRODUCTION TO ANSYS 8.0 Part 1
November 3, 2003 Inventory #001968 6-14
第6章– B. 输入几何模型
…IGES •
输入
Training Manual
INTRODUCTION TO ANSYS 8.0 Part 1
Merge 选项
– 缺省为YES ,合并重叠部分,以使相应的面只有一条公用线,相邻的线只有 一个相交的关键点。 – 只有在使用 Defeaturing 方法,且运行超出内存时此项改为NO。 – ioptn,merge,yes/no
November 3, 2003 Inventory #001968 6-17
第6章 – B. 输入几何模型
接口产品

Training Manual
INTRODUCTION TO ANSYS 8.0 Part 1
输入IGES 文件虽然很好,但是有两次转换过程 — CAD — IGES — ANSYS ,在很多情况下不能实现100% 转换。
… • •
如何建立模型?
真实结构不应该有应力异常,这是由模型简化假定造成的。 如何处理应力异常?
Training Manual
INTRODUCTION TO ANSYS 8.0 Part 1
– 如果离感兴趣的区域较远,可以在观察结果时不激活受影响区域,忽略应力 异常的现象。 – 如果在感兴趣的区域,需要做如下纠正: • 在尖角处增加倒角,重新进行分析。
Training Manual
INTRODUCTION TO ANSYS 8.0 Part 1
Defeaturing 选项有效 缺省值是No Defeaturing
启动 Pro/E的命令
November 3, 2003 Inventory #001968 6-19
第6章 – B. 输入几何模型
… •
只读入选择的层 和几何类型的选 项 激活Defeaturing 选项 缺省为No Defeaturing
November 3, 2003 Inventory #001968 6-20
第6章 – B. 输入几何模型
… •
接口产品
SAT接口
– – – – 读入CAD软件使用ACIS内核生成的 .sat 文件。 不需要 ACIS 软件。 Utility Menu > File > Import > SAT... 或 ~satin
旋转对称 • • •
November 3, 2003 Inventory #001968 6-7
第6章 – A. 如何建立模型

如何建立模型?
结构的一半与另一半成镜面映射关系,镜面为对称平面。 荷载可以关于对称面对称或反对称。
Training Manual
INTRODUCTION TO ANSYS 8.0 Part 1
INTRODUCTION TO ANSYS 8.0 Part 1

几种不同类型的对称:
– – – – 轴对称 旋转对称 平面或镜面对称 重复或平移对称
November 3, 2003 Inventory #001968 6-5
第6章 – A. 如何建立模型

如何建立模型?
沿某一中心轴对称,如灯泡,直管,圆锥体,圆盘和圆屋顶。
第6章 – B. 输入几何模型
… •
接口产品
Pro/E接口
– – – – – 读入由 Pro/ENGINEER生成的 .prt 文件 (由PTC公司提供)。 需要 Pro/ENGINEER 软件。 也可以读入 Pro/Engineer装配 文件 (.asm) Utility Menu > File > Import > Pro/E... 或~proein
– 通常更易于建立模型。 – 可以建立更细致的模型,以便获得比整体模型更好的结果。
November 3, 2003 Inventory #001968 6-4
第6章 – A. 如何建立模型
… •
如何建立模型?
要利用对称性,下面因素必须是对称的:
– 几何形状 – 材料特性 – 荷载状态
Training Manual
重复或平移对称 • •
该模型是重复,反射对称。
November 3, 2003 Inventory #001968 6-9
第6章 – A. 如何建立模型

如何建立模型?
应力异常是指在有限元模型中某点的应力值极大 ,例如:
– 点荷载,如集中力或力矩作用处。 – 孤立的约束点,其支反力如同点荷载。 – 尖角(倒角半径为零)处。
Training Manual
INTRODUCTION TO ANSYS 8.0 Part 1
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