ansys布爾的案例
ANSYS Workbench布爾運(yùn)算
前面兩篇介紹了Solidworks和ANSYS經(jīng)典界面中的布爾運(yùn)算，本期當(dāng)然是介紹Workbench布爾運(yùn)算了，WB自帶的強(qiáng)大建模工具怎能遺漏呢。
下面娓娓道來(lái)，想學(xué)好Workbench建模技術(shù)的童鞋看仔細(xì)了哈。
WorkbenchDesignModeler中實(shí)體間的布爾運(yùn)算包括如下幾種：Unite(相加)，Subtract(相減), Intersect(相交), Imprint Faces(印記面)。
關(guān)于印記面的專題介紹請(qǐng)參考什么是印記面？。
還包括其它形式的布爾運(yùn)算如：Add Material,Cut Material, Slice.
布爾運(yùn)算的菜單入口如下圖1。
圖1 布爾運(yùn)算菜單入口
下面以一個(gè)小模型來(lái)演示布爾運(yùn)算使用方法，方便大家理解。下圖是一個(gè)花鍵軸和圓盤組合在一起（有重合）。
圖2 演示幾何模型
1.Unite
Unite操作起來(lái)很簡(jiǎn)單，只需要選中這里的軸和圓盤2 Bodies，Generate 一下就可以了，然后之前選中的2個(gè)實(shí)體就變成了一個(gè)新的實(shí)體了。如下圖3所示。
圖3選擇兩個(gè)實(shí)體進(jìn)行Unite元算
Unite和add material 有些類似，但是Add Material操作只能在導(dǎo)入模型、生成新體時(shí)使用，而Unite操作可以在現(xiàn)有的模型中使用。
2. Subtract
WB DM中的Subtract功能也是與經(jīng)典界面中的同出一轍，但稍遜于后者。新手需要特別注意Target Bodies 與Tool Bodies的區(qū)別！這兩項(xiàng)是必選項(xiàng)，很有必要弄清楚概念。Target Bodies是你需要減的母體，而Tools Bodies是你做減法所用的工具。即Target Bodies -Tool Bodies=期望得到的實(shí)體。
展開 ANSYS布爾運(yùn)算介紹
布爾操作注意事項(xiàng)：
1. 在缺省情況下，布爾操作完成后，輸入的圖元被刪除。
2. 被刪除的圖元編號(hào)變成“自由”的（這些自由的編號(hào)將賦給新創(chuàng)建的圖元，從最小的編號(hào)開始）
3. 已劃分網(wǎng)格的實(shí)體模型，對(duì)布爾運(yùn)算無(wú)效。必須先清楚網(wǎng)格，再進(jìn)行布爾運(yùn)算。
4. 在對(duì)實(shí)體模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分前，一般需要對(duì)其進(jìn)行相關(guān)的布爾操作，以便使實(shí)體模型成為一個(gè)整體，使劃分后網(wǎng)格連續(xù)。
5. 布爾操作是一個(gè)危險(xiǎn)性的運(yùn)算，在操作之前建議先存儲(chǔ)文件或命令流，再進(jìn)行布爾操作。以免結(jié)果不對(duì)時(shí)可及時(shí)恢復(fù)文件。
展開 ANSYS網(wǎng)格劃分詳細(xì)介紹
在ANSYS中，這些條件有了很大的放寬，包括：
1 面可以是三角形、四邊形、或其它任意多邊形。對(duì)于四邊以上的多邊形，必須用LCCAT命令將某些邊聯(lián)成一條邊，以使得對(duì)于網(wǎng)格劃分而言，仍然是三角形或四邊形；或者用AMAP命令定義3到4個(gè)頂點(diǎn)（程序自動(dòng)將兩個(gè)頂點(diǎn)之間的所有線段聯(lián)成一條）來(lái)進(jìn)行映射劃分。
2 面上對(duì)邊的網(wǎng)格劃分?jǐn)?shù)可以不同，但有一些限制條件。
3 面上可以形成全三角形的映射網(wǎng)格。
4 體可以是四面體、五面體、六面體或其它任意多面體。對(duì)于六面以上的多面體，必須用ACCAT命令將某些面聯(lián)成一個(gè)面，以使得對(duì)于網(wǎng)格劃分而言，仍然是四、五或六面體。
5 體上對(duì)應(yīng)線和面的網(wǎng)格劃分?jǐn)?shù)可以不同，但有一些限制條件。
對(duì)于三維復(fù)雜幾何模型而言，通常的做法是利用ANSYS布爾運(yùn)算功能，將其切割成一系列四、五或六面體，然后對(duì)這些切割好的體進(jìn)行映射網(wǎng)格劃分。當(dāng)然，這種純粹的映射劃分方式比較煩瑣，需要的時(shí)間和精力較多。面的三角形映射網(wǎng)格劃分往往可以為體的自由網(wǎng)格劃分服務(wù)，以使體的自由網(wǎng)格劃分滿足一些特定的要求，比如：體的某個(gè)狹長(zhǎng)面的短邊方向上要求一定要有一定層數(shù)的單元、某些位置的節(jié)點(diǎn)必須在一條直線上、等等。這種在進(jìn)行體網(wǎng)格劃分前在其面上先劃分網(wǎng)格的方式對(duì)很多復(fù)雜模型可以進(jìn)行良好的控制，但別忘了在體網(wǎng)格劃分完畢后清除面網(wǎng)格（也可用專門用于輔助網(wǎng)格劃分的虛擬單元類型－MESH200－來(lái)劃分面網(wǎng)格，之后不用清除）。
展開 復(fù)雜幾何模型網(wǎng)格劃分技術(shù)
在ANSYS中，這些條件有了很大的放寬，包括：
1. 面可以是三角形、四邊形、或其它任意多邊形。對(duì)于四邊以上的多邊形，必須用LCCAT命令將某些邊聯(lián)成一條邊，以使得對(duì)于網(wǎng)格劃分而言，仍然是三角形或四邊形；或者用AMAP命令定義3到4個(gè)頂點(diǎn)（程序自動(dòng)將兩個(gè)頂點(diǎn)之間的所有線段聯(lián)成一條）來(lái)進(jìn)行映射劃分。
2. 面上對(duì)邊的網(wǎng)格劃分?jǐn)?shù)可以不同，但有一些限制條件。
3 .面上可以形成全三角形的映射網(wǎng)格。
4. 體可以是四面體、五面體、六面體或其它任意多面體。對(duì)于六面以上的多面體，必須用ACCAT命令將某些面聯(lián)成一個(gè)面，以使得對(duì)于網(wǎng)格劃分而言，仍然是四、五或六面體。
5. 體上對(duì)應(yīng)線和面的網(wǎng)格劃分?jǐn)?shù)可以不同，但有一些限制條件。
對(duì)于三維復(fù)雜幾何模型而言，通常的做法是利用ANSYS布爾運(yùn)算功能，將其切割成一系列四、五或六面體，然后對(duì)這些切割好的體進(jìn)行映射網(wǎng)格劃分。當(dāng)然，這種純粹的映射劃分方式比較煩瑣，需要的時(shí)間和精力較多。 面的三角形映射網(wǎng)格劃分往往可以為體的自由網(wǎng)格劃分服務(wù)，以使體的自由網(wǎng)格劃分滿足一些特定的要求，比如：體的某個(gè)狹長(zhǎng)面的短邊方向上要求一定要有一定層數(shù)的單元、某些位置的節(jié)點(diǎn)必須在一條直線上、等等。這種在進(jìn)行體網(wǎng)格劃分前在其面上先劃分網(wǎng)格的方式對(duì)很多復(fù)雜模型可以進(jìn)行良好的控制，但別忘了在體網(wǎng)格劃分完畢后清除面網(wǎng)格（也可用專門用于輔助網(wǎng)格劃分的虛擬單元類型－MESH200－來(lái)劃分面網(wǎng)格，之后不用清除）。
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實(shí)用技能 | Solidworks布爾運(yùn)算操作
在ANSYS幾何建模過(guò)程中布爾運(yùn)算功能尤其強(qiáng)大，相信大家都有所了解。但在Solidworks這樣一個(gè)專用的三維建模軟件中有多少人用過(guò)它的布爾運(yùn)算功能呢？在SW軟件中該功能不叫布爾運(yùn)算，而是叫做組合！而且只有在多體零件圖模式下才能激活使用。隱藏得太深了一般人發(fā)現(xiàn)不了，哈哈，下面來(lái)一起探索吧...
這里用一個(gè)花鍵軸和花鍵孔的小案例來(lái)了解下SW中的布爾運(yùn)算。
Step1:先繪制兩個(gè)零件：花鍵軸和圓盤
Step2:在花鍵軸零件圖中插入圓盤零件，并且勾選轉(zhuǎn)移所有圓盤零件的元素。特別是基準(zhǔn)面必須勾選，方便后面設(shè)置實(shí)體間的配合。
Step3:設(shè)置實(shí)體間的配合。可在插入零件的模型樹下面找到配合設(shè)置并進(jìn)行修改。
Step4：點(diǎn)擊組合命令，選用刪減類型。花鍵孔為主要實(shí)體，花鍵軸為組合實(shí)體。
Done!
可以看到SW的組合功能非常簡(jiǎn)單（只有相加、相減、取交集三個(gè)類型），和ANSYS的布爾運(yùn)算差遠(yuǎn)了！而且還不能保留組合實(shí)體（花鍵軸），需要重新建個(gè)裝配文件裝配這兩個(gè)零件。
雖說(shuō)功能簡(jiǎn)單但還是具有一定的實(shí)用性。本實(shí)例中提現(xiàn)的建模便利之處是：只需要繪制一個(gè)花鍵槽即可，不需要考慮軸孔是否完全匹配。用組合操作能提高建模速度，也能很好的避免軸孔干涉或者間隙問(wèn)題。
還有不懂操作的童鞋請(qǐng)看視頻演示↓
請(qǐng)?jiān)赪i-Fi環(huán)境下觀看本視頻。
（更歡迎4G包年包月用戶使用流量觀看哈哈哈哈哈哈）
（正在乘坐交通工具的人下車了再看，注意安全嗷）
展開 有限元仿真分析技術(shù)中網(wǎng)格劃分的類型與步驟
對(duì)于三維復(fù)雜幾何模型而言，通常的做法是利用ANSYS布爾運(yùn)算功能，將其切割成一系列四、五或六面體，然后對(duì)這些切割好的體進(jìn)行映射網(wǎng)格劃分。也可以用連接的方式來(lái)得到規(guī)則的面和體，連接后生成的線或面對(duì)任何實(shí)體建模操作都是無(wú)效的，僅用于網(wǎng)格的劃分。
面可以是三角形、四邊形、或其它任意多邊形。對(duì)于四邊以上的多邊形，必須用LCCAT命令將某些邊聯(lián)成一條邊，以使得對(duì)于網(wǎng)格劃分而言，仍然是三角形或四邊形；或者用AMAP命令定義3到4個(gè)頂點(diǎn)（程序自動(dòng)將兩個(gè)頂點(diǎn)之間的所有線段聯(lián)成一條）來(lái)進(jìn)行映射劃分。注意線與線的夾角不要太大或太小。
體可以是四面體、五面體、六面體或其它任意多面體。對(duì)于六面以上的多面體，必須用ACCAT命令將某些面聯(lián)成一個(gè)面，以使得對(duì)于網(wǎng)格劃分而言，仍然是四、五或六面體。
面的三角形映射網(wǎng)格劃分往往可以為體的自由網(wǎng)格劃分服務(wù)，以使體的自由網(wǎng)格劃分滿足一些特定的要求，比如：體的某個(gè)狹長(zhǎng)面的短邊方向上要求一定要有一定層數(shù)的單元、某些位置的節(jié)點(diǎn)必須在一條直線上、等等。這種在進(jìn)行體網(wǎng)格劃分前在其面上先劃分網(wǎng)格的方式對(duì)很多復(fù)雜模型可以進(jìn)行良好的控制，但別忘了在體網(wǎng)格劃分完畢后清除面網(wǎng)格（也可用專門用于輔助網(wǎng)格劃分的虛擬單元類型－MESH200－來(lái)劃分面網(wǎng)格，之后不用清除）。
三、掃略網(wǎng)格劃分
對(duì)于由面經(jīng)過(guò)拖拉、旋轉(zhuǎn)、偏移（VDRAG、VROTAT、VOFFST、VEXT等系列命令）等方式生成的復(fù)雜三維實(shí)體而言，可先在原始面上生成殼（或MESH200）單元形式的面網(wǎng)格，然后在生成體的同時(shí)自動(dòng)形成三維實(shí)體網(wǎng)格；對(duì)于已經(jīng)形成好了的三維復(fù)雜實(shí)體，如果其在某個(gè)方向上的拓?fù)湫问绞冀K保持一致，則可用（人工或全自動(dòng)）掃略網(wǎng)格劃分（VSWEEP命令）功能來(lái)劃分網(wǎng)格；這兩種方式形成的單元幾乎都是六面體單元。
展開 ANSYS APDL 應(yīng)用技巧
主要體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：
1.3D幾何模型特征簡(jiǎn)化、拓?fù)湫迯?fù) 結(jié)構(gòu)分析的幾何模型通常由設(shè)計(jì)部門提供，往往存在大量的倒角、圓角、安裝定位孔、注塑澆口甚至破面等缺陷，面對(duì)這樣的幾何模型，ANSYS處理起來(lái)是相當(dāng)吃力甚至無(wú)法處理。
2.布爾運(yùn)算 網(wǎng)格劃分前，通常需要對(duì)體、面進(jìn)行剖分以獲得較為規(guī)則的網(wǎng)格。ANSYS的布爾操作常常不是失敗，就是生成了一些碎細(xì)的線、面、體，需要更多的時(shí)間來(lái)處理修復(fù)。
Workbench的出現(xiàn)，在很大程度上提升了ANSYS的前處理能力，HyperMesh等專業(yè)前處理軟件也可以導(dǎo)出ANSYS的cdb文件。因此，對(duì)于工程中較為復(fù)雜的模型，可運(yùn)用APDL讀入cdb模型，然后在命令流文件中定義材料參數(shù)、接觸參數(shù)、約束、載荷等，最終提交給程序求解。
對(duì)于較為簡(jiǎn)單、規(guī)則的模型，可直接利用APDL參數(shù)化建模，方便幾何尺寸、材料屬性、載荷、約束等參數(shù)的影響分析。尤其對(duì)于多層薄膜復(fù)合材料問(wèn)題（比如十多層），在APDL中可方便修改疊層設(shè)計(jì)（各鋪層厚度）、各鋪層材料屬性/鋪角等，大大提高建模、研究效率。
示例如下：
/prep7
! ---------------------------------------
! parameters defination
! ---------------------------------------
*set, all, , ! clear all parameters
R1 = 5.0 ! radius of thin film
T1 = 5.0e-3 ! thickness of thin film
P1 = 1.0 !
展開 ansys 警告信息
這個(gè)問(wèn)題好像遇到的朋友不是特別的，我覺(jué)得大部分是由于布爾操作造成，它是一個(gè)很很的方法，但是如果用不好，隨之而來(lái)，也會(huì)帶來(lái)麻煩，所以建議大家慎用布爾操作。
4.非對(duì)稱單元，你在做模態(tài)求解的時(shí)候，出現(xiàn)錯(cuò)誤，告訴你用非對(duì)稱求解器或者是阻尼求解器做。但實(shí)際上我覺(jué)得不是這個(gè)原因造成的，因?yàn)槟氵x擇了這兩個(gè)求解器一般也是求不出來(lái)的。主要原因還是你的單元?jiǎng)澐值牟缓茫斐蒍abbic矩陣奇異，所以最好可以重新劃分單元。
5.plane單元只能劃分平行于X%26mdash;Y面的面，其余方向的會(huì)出錯(cuò)。
NO、0021
question:
在用Area Fillet對(duì)兩空間曲面進(jìn)行倒角時(shí)出現(xiàn)以下錯(cuò)誤：Area 6 offset could not fully converge to offset distance 10. Maximum error between the two surfaces is 1% of offset distance.請(qǐng)問(wèn)這是什么錯(cuò)誤？怎么解決？其中一個(gè)是圓柱接管表面，一個(gè)是碟形封頭表面。
answer:
ansys的布爾操作能力比較弱。
如果一定要在ansys里面做的話，那么你試試看先對(duì)線進(jìn)行倒角，然后由倒角后的線形成 倒角的面。
建議最好用UG、PRO/E這類軟件生成實(shí)體模型然后導(dǎo)入到ansys。
NO、0022
question：
There are 21 small equation solver pivot terms.;
SOLID45 wedges are recommended only in regions of relatively low
stress gradients.
第一個(gè)問(wèn)題我自己覺(jué)得是在建立contact時(shí)出現(xiàn)的錯(cuò)誤，但自己還沒(méi)有改正過(guò)來(lái)；第二個(gè)也不知道是什么原因。
展開 好書推薦---ANSYS 7.0高級(jí)分析 / 陳曉霞主編
ID=486
本書使用命令行方式結(jié)合圖形用戶界面，詳細(xì)地介紹了ANSYS 7.0的實(shí)體建模、布爾操作、網(wǎng)格剖分、加載求解和結(jié)果后處理過(guò)程；對(duì)材料非線性和幾何非線性分析、模態(tài)分析、熱應(yīng)力分析、瞬態(tài)動(dòng)力分析、疲勞分析、復(fù)合材料分析、接觸分析和最優(yōu)化設(shè)計(jì)等常用的有限元高級(jí)分析，結(jié)合理論和實(shí)例作了系統(tǒng)分析；同時(shí)對(duì)APDL命令進(jìn)行了介紹，并給出了一個(gè)參數(shù)化建模實(shí)例和宏程序的應(yīng)用。本書的特點(diǎn)是以命令行方式講解為主，輔助以理論分析和結(jié)果評(píng)價(jià)，使讀者逐步掌握ANSYS命令行操作。通過(guò)實(shí)例介紹常用命令和求解過(guò)程。本書中豐富的例題不僅可以幫助讀者學(xué)習(xí)和熟悉ANSYS軟件的使用，還可以幫助讀者理解命令操作過(guò)程，積累計(jì)算經(jīng)驗(yàn)，不斷提高分析能力。配套光盤給讀者提供了練習(xí)求解問(wèn)題的演練機(jī)會(huì)。 本書適合于大學(xué)本科二年級(jí)以上的學(xué)生和研究生使用，也可供從事結(jié)構(gòu)分析和設(shè)計(jì)的其他人員參考。
展開 ANSYS常見(jiàn)運(yùn)行錯(cuò)誤及其解決辦法
這個(gè)問(wèn)題好像遇到的朋友不是特別的，我覺(jué)得大部分是由于布爾操作造成，它是一個(gè)很很的方法，但是如果用不好，隨之而來(lái)，也會(huì)帶來(lái)麻煩，所以建議大家慎用布爾操作。
4.非對(duì)稱單元，你在做模態(tài)求解的時(shí)候，出現(xiàn)錯(cuò)誤，告訴你用非對(duì)稱求解器或者是阻尼求解器做。但實(shí)際上我覺(jué)得不是這個(gè)原因造成的，因?yàn)槟氵x擇了這兩個(gè)求解器一般也是求不出來(lái)的。主要原因還是你的單元?jiǎng)澐值牟缓茫斐蒍abbic矩陣奇異，所以最好可以重新劃分單元。
5.plane單元只能劃分平行于X—Y面的面，其余方向的會(huì)出錯(cuò)。
NO.0021
question:
在用Area Fillet對(duì)兩空間曲面進(jìn)行倒角時(shí)出現(xiàn)以下錯(cuò)誤：Area 6 offset could not fully converge to offset distance 10. Maximum error between the two surfaces is 1% of offset distance.請(qǐng)問(wèn)這是什么錯(cuò)誤？怎么解決？其中一個(gè)是圓柱接管表面，一個(gè)是碟形封頭表面。
answer:
ansys的布爾操作能力比較弱。
如果一定要在ansys里面做的話，那么你試試看先對(duì)線進(jìn)行倒角，然后由倒角后的線形成
倒角的面。
建議最好用UG、PRO/E這類軟件生成實(shí)體模型然后導(dǎo)入到ansys。
NO.0022
question：
There are 21 small equation solver pivot terms.;
SOLID45 wedges are recommended only in regions of relatively low
stress gradients.
第一個(gè)問(wèn)題我自己覺(jué)得是在建立contact時(shí)出現(xiàn)的錯(cuò)誤，但自己還沒(méi)有改正過(guò)來(lái)；第二個(gè)也不知道是什么原因。
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