DesignModeler的案例
DesignModeler&Mechanical實用技巧
今天介紹下DesignModeler和Mechanical的5個實用技巧。
1、FORM NEW PART功能(DesignModeler)
建立part，減少接觸的建立，減少計算資源的消耗
2、載荷分組(Mechanical)
3、接觸分組(Mechanical)
4、接觸工具檢查穿透和間隙（用contact tool檢查模型的干涉和間隙）(Mechanical)
5、Distance finder測距(DesignModeler)
DesignModeler 之割面初體驗
CAD軟件中或簡單或復雜都可以割面的，就功能而言，DesignModeler的割面功能更加強大。I-DEAS中的割面和DesignModeler類似，只要選擇Extrude中的Split Surface選擇即可。但是I-DEAS中一次只能對一個零件割面，而DesignModeler一次可以對多個零件同時割面。
1.準備一個零件，注意這個零件沒有被Freeze的，選擇一個面并切換到Sketching。
2.畫一個圓，故意使部分在所選面的外面。
3.回到Modeling，選擇Extrude，改變Operation選項為Imprint Faces。
4.點擊Generate后割面成功。注意這個Extrude的選項：Direction：Normal，Extent Type： To Next。
5.如果改變一下Extrude的選項：Direction：Reversed，邊上兩個面和底面都同時被切割了。
6.前面是閉合sketch，其實非閉合sketch也可以的，隨意畫一些折線。
7.然后選Extrude以及Imprint Faces，這是Generate前拉伸的效果。
8.切割同樣很起作用。
9.再來試試其他的，在Sketching中畫一個閉合折線，用Modify中的fillet消除幾個折角。
10.選擇Extrude中的Cut Material。不是Imprint Faces，這一步是為后面準備的。
展開 用ANSYS WORKBENCH中的DESIGNMODELER輕松建模
但今天試了一下ANSYS WORKBENCH中的DESIGNMODELER之后，發現它本身就具有自動化圖形參數建模的功能，有了它，你不必再面對命令流即可輕松實現圖形化參數建，且它對傳統的一些操作，如選擇，進行了改進，使ANSYS的幾何建模和修改不再痛苦，而變得輕松甚至快樂。
下面通過一簡單例子說明ANSYS WORKBENCH中的DESIGNMODELER的建模過程。
一、擬建的幾何模型
二、畫平面草圖
三、草圖標注及修改
四、平面草圖擠壓成三維模型
五、選擇三維實體表面，準備混合操作
六、執行混合操作后的效果
用ANSYS WORKBENCH中的DESIGNMODELER輕松建模
但今天試了一下ANSYS
WORKBENCH中的DESIGNMODELER之后，發現它本身就具有自動化圖形參數建模的功能，有了它，你不必再面對命令流即可輕松實現圖形化參數建，且它對傳統的一些操作，如選擇，進行了改進，使ANSYS的幾何建模和修改不再痛苦，而變得輕松甚至快樂。
下面通過一簡單例子說明ANSYS WORKBENCH中的DESIGNMODELER的建模過程。
一、擬建的幾何模型
二、畫平面草圖
三、草圖標注及修改
四、平面草圖擠壓成三維模型
五、選擇三維實體表面，準備混合操作
六、執行混合操作后的效果
轉自：http://hawaiicn.blog.163.com/blog/static/8661732020123155328874/
展開 
分別用DesignModeler模塊與Space Claim模塊處理抽取內流域問題
這里對ANSYS 19.0 WORKBENCH中，分別使用DesignModeler模塊與Space Claim模塊，幾何處理抽取內流域問題，進行一個對比。
如圖所示的一個工業用三通管道，常用于流體的混合或者分流。混合時流體如藍色箭頭，分流時流體如紅色箭頭。
在DesignModeler模塊中，流體內流域抽取包含兩種方式：By Cavity和By Caps。
By Cavity方式需要將圍成內流域的面都選中，如下圖所示。
形成內流域如下：
對于簡單的模型抽取內流域較為方便，但是復雜的幾何模型，圍成內流域的面瑣碎、數量龐大或者流道復雜，內流域的抽取反而變得不那么好抽取。就需要使用第二個方式：By Caps。
使用By Caps，需要將模型形成一個封閉的幾何模型，有開口的地方需要使用Coecept中的Surfaces From Edges，形成表面封閉幾何模型。
形成封閉模型后，就可以使用By Caps方式進行內流域的抽取了。因此，對于復雜的幾何模型進行內流域的抽取，使用By Caps方式還是簡單一點。
還以剛才的三通管為例，使用Space Claim模塊進行內流域抽取。打開Space Claim后操作如下：
抽取得到的內流域如上圖右側所示，SpaceClaim自2014年被ANSYS公司收購后，經過多年優勢整合，可以將SpaceClaim模塊使用以中文方式顯示，這也給許多英文不是特別好的同胞一個很大的福利。如果想將SpaceClaim操作改為中文方式，百度一下既可以形成設置，大大節約我們建模后修改的時間，如幾何特征的批處理，仿真結果的重建和修改，幾何模型與CAE模型關聯的參數、子模型邊界互動等功能，提高CAE效率。
展開 第二講 DesignModeler.
第二講 DesignModeler.，需要軟件操作演示視頻請聯系ANSYS專家本人
淺談ANSYS前處理建模軟件
所以，ANSYS在收購FLUENT流體軟件、Ansoft電磁軟件以后，立馬推出了流場、結構場、電磁場統一的DesignModeler全參數化建模工具，在2014年5月又收購更為強大的SpaceClaim全參數化直接建模工具。只要是使用過新版本DesignModeler和SpaceClaim軟件的客戶，估計多會愛不釋手，更會增加幾分對ANSYS這個CAE行業領導者先驅的喜愛之情……。
DesignModeler“何德何能”可以作為ANSYS在Workbench平臺下統一的前處理工具？它有哪些過人之處？他又能幫助客戶提高建模或模型處理的哪些工作效率？DesignModeler功能已經較強大，為什么ANSYS還要在此基礎上收購SpaceClaim？SpaceClaim能夠給DesignModeler在模型建立方面起到哪些有益的補充？
DesignModeler：全參數化建模工具
早期使用6系列FLUENT軟件的客戶可能會對DesignModeler非常陌生，DesignModeler與FLUENT老客戶使用了近5年的Gambit有什么區別？大家都知道，使用軟件，一般會先入為主，使用Gambit慣了，除非DesignModeler有能打動客戶的“過人之處”，否則很難讓客戶放棄Gambit選擇DesignModeler。
下面我們來分析對比一下兩個軟件的優缺點：
Gambit軟件的建模優點及缺點：Gambit采用最原始的，即點、線、面、體，拓撲結構逐步遞增的建模思路，對于建立簡單模型，它會非常方便，但是對于稍微復雜一點的模型，尤其是曲面等，會很麻煩，一旦模型發生修改，基本需要重新建一次模型。
展開 DM(DesignModeler)布爾運算與切片操作
本期簡單介紹Ansys Workbench DM(DesignModeler) 布爾運算Boolean與切片Slice功能。布爾運算Boolean和切片Slice命令都在DM Create菜單下。
Boolean有如下四種操作選項
1． Unit（并集）加法：將多個實體合并到一起，形成一個實體。
2． Subtract（差集）減法：去掉多個實體中的某一部分實體。
3． Intersect（交集）：將兩個實體相交部分取出來，其余實體被刪除。
4． Imprint Faces（表面印記）：生成一個實體與另一個實體相交處的面。
Slice命令有如下五種操作選項
Slice by plane（用平面切片）：利用已有平面對實體進行切片分割，平面必須經過實體。
Slice off Faces（用表面偏移平面切片）：這些面大概形成一定的凹面，本命令將切開這些面。
Slice by Surface（用曲面切片）：利用已有的曲面對實體進行切片操作。
Slice off Edges（用邊做切片）：選擇切分邊，用切分出的邊創建分離體。
Slice by Edge Loop（用封閉邊切片）：在實體模型上選擇一條封閉的棱邊來創建切片。
展開 淺談ANSYS前處理建模軟件
——SpaceClaim全參數化直接建模工具
1、FLUENT軟件應用前景如何
2、ANSYS的建模軟件有哪些，分別有什么特點
DesignModeler：全參數化建模工具
SpaceClaim：全參數化直接建模工具
許多朋友對軟件的參數化部分表示了極大興趣，但同時也表示，如果不用參數化的時候，更傾向于使用自己熟悉的CAD三維軟件。
現在80%以上的企業或科研院所都買了自己的CAD三維軟件，并且工程師都被這些CAD廠商培訓過，有了先入為主后，一般的客戶相對較排斥功能相似的DesignModeler軟件，雖然DesignModeler軟件有很多CAD軟件不具備的高級功能。
隨著國家對企業研發的投入越來越大，越來越多的企業成立了自己的研發中心，研發中心內部都有約5-30人范圍不等的CAE仿真團隊，考慮到仿真的復雜性，很多企業的CAD建模團隊或者CAE仿真團隊是分離的兩撥人。在實際的仿真項目中，相似設計（模型大量需要被修改）的工況非常多，模型需要結合仿真結果多次被修改，那么需要CAE團隊的人與CAD團隊的人反復溝通，工作效率相對較低下。如果模型由CAE團隊的工程師采用DesignModeler軟件建立，情況稍微會有所緩解，但值得注意的是，在相似設計過程中，DesignModeler軟件的參數化更傾向于定型（如直徑多大）、定位尺寸（空間定位）的參數化，對于如Skin蒙皮得到的復雜船體表面模型，因為采用的是型值導入，所以是無法參數化的。
針對企業現狀，ANSYS在2014年5月收購了SpaceClaim軟件，該軟件可以讓CAE團隊不再需要與CAD團隊溝通協調，可以直接基于CAE的仿真模型進行參數修改，并且SpaceClaim軟件可以導入外部CAD模型參數并且參數化。
展開 IPM電機隔磁橋電磁&結構多目標優化設計
UserDefined Primitives
Maxwell UDPs參數化建模
— 便于參數化設置，模型更新速度快，執行效率高
— 同一個UDP可以創建轉子沖片、永磁體、永磁體槽等模型，建模方便
— UDP支持布爾操作，用戶可以靈活運用多個UDP組合創建具有更多細節的幾何模型
— 設計團隊使用UDP建模可以降低成員之間的溝通成本，提高協作效率
— UDP支持二次開發，用戶可以將常用的幾何拓撲編寫成UDP腳本，一勞永逸
腳本開發案例
基于Workbench的多物理場仿真流程
— Maxwell2D:計算電機負載轉矩、轉矩脈動
— DesignModeler:幾何模型處理
— Staticstructure:計算轉子隔磁橋最大離心應力
設置
Maxwell設置
在Maxwel中使用UDP建立轉子幾何參數化模型
在DefaultDesignXplorerSetup中
— 勾選優化設計變量
— 設置優化響應結果:平均轉矩、轉矩波動
DesignModeler設置
在DesignModeler中抑制除轉子鐵心和永磁體以外的幾何模型
靜態結構分析設置
— 周期對稱邊界
— 合理的Mesh
— 約束條件
— 轉速載荷
求解并顯示等效應力結果
— 勾選Results->Maximum將全局最大應力作為優化響應結果
完整版資料，可至公眾號“笛佼科技”菜單欄“干貨福利”查看
展開 ANSYS Workbench ACT 開發實例：ANSYS Workbench SwiftComp
Toolbar in DesignModeler
在Designmodeler里面，會有新的Common 1D SG (Structure Genome)，Common 2D SG， 和 Common 3D SG供選擇
2.3. Toolbar in Mechanical Environment
在Mechanical 里面，會用Homogenization，Structural Analysis，Dehomogenization，和 Failure Analysis供選擇
3. Common SG
用戶可以在DesignModeler里面創建常見的SG，目前ANSYS Workbench SwiftComp GUI提供一下常見的SG:
4. Homogenization
用戶可以在Mechanical里面運行Homogenization，比如下圖是Solid Model 的Homogenization:
5. Structural Analysis
用戶可以在Mechanical里面import homogenization result 或者 extract result，比如下圖是Import Homogenization result:
6. Dehomogenization
用戶可以在Mechanical里面運行Dehomogenization, 比如下圖是Beam Model的Dehomogenization:
7. Failure Analysis
最后，用戶可以在Mechanical里面運行Failure Analysis.
8. 下載
這個插件可以直接從ANSYS App Store下載：https://catalog.ansys.com/?
展開 
Workbench lS-DYNA船舶碰撞仿真案例，詳解視頻及原模型 ￥69
可以使用SpaceClaim、DesignModeler (DM) 或其他三維CAD軟件進行幾何處理，然后將處理好的幾何模型調入LS-DYNA模塊。
在沖擊和震動分析中，使用三維實體單元（如六面體或四面體單元）會顯著增加計算資源消耗。這是因為實體單元需要在三個維度上劃分網格，每個單元需計算位移、應力和應變等多個自由度，導致單元數量龐大且求解時間成倍增長。為解決這一問題，通常將三維幾何模型簡化為殼模型（Shell Model）。殼單元僅需在二維平面上劃分網格，并通過定義厚度參數還原結構的力學特性，既能大幅減少單元數量（通常可縮減至實體模型的10%~30%），又能有效保留結構的抗彎、抗剪性能。幾何簡化可通過專業前處理軟件（如ANSYS SpaceClaim或DesignModeler）完成，也可用其他三維CAD軟件處理。通過合理簡化模型，可在保證結果可靠性的前提下，顯著提升碰撞仿真的計算效率。
處理后的殼模型可導出為通用格式導入LS-DYNA中進一步設置材料、接觸和邊界條件。
2.2 幾何檢查
確保幾何模型的連接性，避免面和面之間在線上的不連接問題。在沖擊震動分析中，幾何連接問題可能導致模型在撞擊過程中出現開裂。
3. 材料屬性賦予
3.1 材料定義
為每個部件賦予材料屬性。例如，船體結構通常使用非線性材料（如鋼材）。
對于撞擊體，可以將其定義為剛性體，或賦予較大的材料屬性（如高彈性模量）。
3.2 厚度調整
通過Thickness選項，根據實際結構調整每個部件的厚度。例如，橫版和豎版的厚度可以分別設置為100mm和120mm。
展開 Workbench實例入門-懸臂梁的應力變形仿真分析
圖1-27 導入幾何體 圖1-28 “打開”對話框
（3）雙擊項目A中的A2欄Geometry，此時會進入到DesignModeler界面，此時設計樹種Import1前顯示，表示需要生成，圖形窗口中沒有圖形顯示，如圖1-29所示。
（4）單擊（生成）按鈕，即可顯示生成的幾何體，如圖1-30所示，此時可在幾何體上進行其它的操作，本例無需進行操作。
（5）單擊DesignModeler界面右上角的（關閉）按鈕，退出DesignModeler，返回到Workbench主界面。
圖1-29 生成前的DesignModeler界面 圖1-30 生成后的DesignModeler界面
1.5.4添加材料庫
（1）雙擊項目B中的B2欄Engineering Data項，進入如圖1-31所示的材料參數設置界面，在該界面下即可進行材料參數設置。
圖1- 31 材料參數設置界面
（2）在界面的空白處單擊鼠標右鍵，彈出快捷菜單中選擇Engineering Data Sources（工程數據源），此時的界面會變為如圖1-32所示的界面。原界面窗口中的Outline of Schematic B2: Engineering Data消失，取代以Engineering Data Sources及Outline of Favorites。
圖1-32 材料參數設置界面
（3）在Engineering Data Sources表中選擇A3欄General Materials，然后單擊Outline of Favorites表中A8欄Stainless Steel（不銹鋼）后的B8欄的（添加），此時在C8欄中會顯示（使用中的）標識，如圖1-33所示，標識材料添加成功。
展開 基于Ansys Workbench平臺搖臂機構仿真模擬
首先從建模開始，筆者采用WB的DesignModeler對本機構建模（如圖2），
圖2 建模圖
在XY平面建立三個草圖（如圖3），分別為十字支架，搖臂OC,搖臂BC及CA（注意：搖臂BC和CA不能為一條直線，必須分成兩段，分別為BC及CA，主要是考慮到OC與ACB的連接，后續mechanical環境設置時C點需要設置旋轉副）。
圖3
下面開始在DesignModeler內概念建模，點擊concept—Lines from Sketches,分別基于剛剛繪制的三個草圖建立Line1、Line2及Line3（注意：建立Line2和Line3時，其Detail View內的operation必須設置成Add frozen，讀者知道這是為什么嗎？如圖4及圖5）。
圖4
圖5
現在開始建立此機構的梁截面，點擊concept—cross section—circular，筆者統一使用一個圓截面作為十字支架及兩個搖臂的梁截面，圓半徑各位網友可以根據自己模型的相對大小定制，如圖5。
圖6
最后為三個Line body設置剛剛生成的圓截面。如圖7
圖7
關閉DesignModeler，拖入Transiant structure至A2 geometry，雙擊B3 Model進入mechanical環境。如圖8
圖8
因為本案例并不關心梁單元的應力狀態，故將三根梁均設置成剛體。如圖9
圖9 設置梁為剛體
接下來開始設置本案例的重點——運動副。本例中需要對O、A、B、C 4個點分別設置運動副。
首先對B點設置運動副，插入joint，并將connection type設置成BODY-BODY,Refence內選擇十字支架豎向的兩根線，Mobile內選擇B點。
展開 基于Ansys WB平臺搖臂機構仿真
首先從建模開始，筆者采用WB的DesignModeler對本機構建模（如圖2），
圖2 建模圖
在XY平面建立三個草圖（如圖3），分別為十字支架，搖臂OC,搖臂BC及CA（注意：搖臂BC和CA不能為一條直線，必須分成兩段，分別為BC及CA，主要是考慮到OC與ACB的連接，后續mechanical環境設置時C點需要設置旋轉副）。
圖3
下面開始在DesignModeler內概念建模，點擊concept—Lines from Sketches,分別基于剛剛繪制的三個草圖建立Line1、Line2及Line3（注意：建立Line2和Line3時，其Detail View內的operation必須設置成Add frozen，讀者知道這是為什么嗎？如圖4及圖5）。
圖4
圖5
現在開始建立此機構的梁截面，點擊concept—cross section—circular，筆者統一使用一個圓截面作為十字支架及兩個搖臂的梁截面，圓半徑各位網友可以根據自己模型的相對大小定制，如圖5。
圖6
最后為三個Line body設置剛剛生成的圓截面。如圖7
圖7
關閉DesignModeler，拖入Transiant structure至A2 geometry，雙擊B3 Model進入mechanical環境。如圖8
圖8
因為本案例并不關心梁單元的應力狀態，故將三根梁均設置成剛體。如圖9
圖9 設置梁為剛體
接下來開始設置本案例的重點——運動副。本例中需要對O、A、B、C 4個點分別設置運動副。
首先對B點設置運動副，插入joint，并將connection type設置成BODY-BODY,Refence內選擇十字支架豎向的兩根線，Mobile內選擇B點。
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