介紹
設計幾何體通常會包含一些特征,使其無法直接導入我們的仿真工具,例如 Ansys Mechanical、LS-DYNA、Fluent 等。有些干擾或錯位雖然適合制造,但在我們的仿真工具中卻會造成問題。有時,一些小特征(例如孔或圓角)對于制造產品來說是必需的,但對于仿真而言卻是無關緊要的,只會增加仿真的難度。模型中可能還包含一些您想要提取結果的感興趣區域,例如模型中不存在的特定表面。
本博客介紹了在將 CAD 幾何圖形引入模擬工具之前,可以使用 Ansys Discovery 對其進行預處理的一些方法。
特征消除
特征去除是準備用于仿真的幾何體的常用做法。這包括移除不影響模型行為的不必要的復雜特征。這些特征可能包括壓印曲面、孔、圓角或其他特征。下圖展示了一些特征去除前后的對比。為了更容易進行網格劃分,我們移除了許多圓角和一些孔。
以下部分將介紹 Discovery 中的一些不同工具,以幫助準備用于分析的幾何圖形。
拉動工具
拉動工具是一種多功能工具,我們可以將其用于各種應用,包括添加或刪除圓角、縮放主體和擠壓表面。?
下面的示例展示了如何使用拖動工具為邊緣添加圓角。選擇拖動工具后,我點擊邊緣,然后拖動以創建圓角。然后,我開始輸入一個值來創建具有目標尺寸的圓角。
我們也可以用類似的方式刪除圓角。我們可以點擊圓角,然后點擊“刪除”,或者將半徑設置為 0。?
像我一樣,您可能不想選擇每條要添加圓角的邊,或者每條要移除圓角的邊。我們可以雙擊一條邊或圓角,將所有邊或圓角選擇為該邊環或圓角環的一部分。以下示例展示了如何選擇整個頂部邊環并快速為其添加圓角。?
合并面
我們的幾何體導入時可能會包含一些不必要的邊,而這些邊對于定義幾何體來說并非必要。這可能會導致網格劃分問題,導致掃掠網格無法生成,或者產生細長邊。我們可以使用合并面工具來合并面。?
我們也可以做同樣的事情,選擇有問題的邊并點擊“刪除”。我點擊“Esc”退出合并工具。然后我選擇該邊,并使用“Delete”鍵將其刪除。?
分割面
我們可能還需要分割面來創建區域,以便應用邊界條件、載荷、接觸、力或結果對象。我們可以使用草圖工具在對象表面上繪制一個形狀,它會分割該表面。分割后的曲面會被導入到我們的仿真工具中,然后我們就可以對其應用邊界條件。
我們還可以使用壓印工具將一個物體的形狀壓印到另一個物體上。我們可能會將這個工具用于想要用作邊界條件的物體。下面我將展示如何使用壓印工具將圓柱體的形狀壓印到立方體上。?
我們還可以將表面從一個物體投影到另一個物體,或者從一個物體的一個表面投影到另一個物體。我們可以使用投影工具來實現這一點。我們使用此工具的目的與壓印工具相同,即創建有用的區域供我們使用。
電源選擇
我們還可以使用 Discovery 中的“增強選擇”選項來選擇多個要移除的目標特征。在下面的示例中,我使用“增強選擇”功能選擇了要移除的不同面和孔。
主體合并
我們還可以在 Discovery 中合并和拆分實體。這有助于將兩個粘合在一起的部件組合在一起,并簡化為一個部件。以下示例展示了如何使用合并工具合并兩個實體。我們可以在右側的設計樹中看到,使用合并工具后,兩個實體如何合并為一個。
分體式
我們還可以分割實體。我們可能會考慮分割實體,以便進行某些網格操作,例如細化網格,或某些網格劃分方法,例如掃掠網格或多區域網格。我們可以使用不同的面或平面來分割實體。在下面的示例中,我創建了一個平面來分割實體。?
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結論
Ansys Discovery 擁有多種工具,可幫助工程師高效地去除 CAD 幾何結構特征并準備用于仿真的模型。我們可以通過多種方式實現同??一目標,而這個過程可能需要大量的反復試驗。Ansys Discovery 為用戶提供了實現這一目標的最佳工具。
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