ansys的布爾運算
關(guān)注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時間：2023-03-07
ansys的布爾運算的實例教程
在ANSYS幾何建模過程中布爾運算功能尤其強(qiáng)大，相信大家都有所了解。但在Solidworks這樣一個專用的三維建模軟件中有多少人用過它的布爾運算功能呢？在SW軟件中該功能不叫布爾運算，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，下面來一起探索吧...
這里用一個花鍵軸和花鍵孔的小案例來了解下SW中的布爾運算。
Step1:先繪制兩個零件：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)置實體間的配合。
Step3:設(shè)置實體間的配合。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：點擊組合命令，選用刪減類型。花鍵孔為主要實體，花鍵軸為組合實體。
Done!
可以看到SW的組合功能非常簡單（只有相加、相減、取交集三個類型），和ANSYS的布爾運算差遠(yuǎn)了！而且還不能保留組合實體（花鍵軸），需要重新建個裝配文件裝配這兩個零件。
雖說功能簡單但還是具有一定的實用性。本實例中提現(xiàn)的建模便利之處是：只需要繪制一個花鍵槽即可，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題。
還有不懂操作的童鞋請看視頻演示↓
請在Wi-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 前面兩篇介紹了Solidworks和ANSYS經(jīng)典界面中的布爾運算，本期當(dāng)然是介紹Workbench布爾運算了，WB自帶的強(qiáng)大建模工具怎能遺漏呢。
下面娓娓道來，想學(xué)好Workbench建模技術(shù)的童鞋看仔細(xì)了哈。
WorkbenchDesignModeler中實體間的布爾運算包括如下幾種：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參考什么是印記面？。
還包括其它形式的布爾運算如：Add Material,Cut Material, Slice.
布爾運算的菜單入口如下圖1。
圖1 布爾運算菜單入口
下面以一個小模型來演示布爾運算使用方法，方便大家理解。下圖是一個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操作起來很簡單，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個實體就變成了一個新的實體了。如下圖3所示。
圖3選擇兩個實體進(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！這兩項是必選項，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=期望得到的實體。
展開 已劃分網(wǎng)格的實體模型，對布爾運算無效。必須先清楚網(wǎng)格，再進(jìn)行布爾運算。
4. 在對實體模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分前，一般需要對其進(jìn)行相關(guān)的布爾操作，以便使實體模型成為一個整體，使劃分后網(wǎng)格連續(xù)。
5. 布爾操作是一個危險性的運算，在操作之前建議先存儲文件或命令流，再進(jìn)行布爾操作。以免結(jié)果不對時可及時恢復(fù)文件。
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(jìn)行切片分割，平面必須經(jīng)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(jìn)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(chuàng)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(chuàng)建切片。
展開 “
復(fù)雜的模型一般都是由簡單的基礎(chǔ)形狀構(gòu)成，這一過程可以通過布爾運算來實現(xiàn)。本文介紹CST建模中，如何使用布爾運算——Boolean Operation。
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ansys的布爾運算的最新內(nèi)容
本系列文章致力于實現(xiàn)“手搓有限元，干翻Ansys的目標(biāo)”，基本框架為前端顯示使用QT實現(xiàn)交互，后端計算采用Visual Studio C++。
Matrix類
矩陣基本類，用于有限元矩陣計算。
1、public function
1.1、構(gòu)造函數(shù)與析構(gòu)函數(shù)
構(gòu)造函數(shù)用來初始化矩陣，析構(gòu)函數(shù)用來釋放內(nèi)存。
Matrix.h聲明文件：
//
布爾運算
繪制復(fù)雜圖形時，需要利用布爾操作進(jìn)行運算得到復(fù)雜的構(gòu)圖。常用的有【Unite】加法、【Subtract】減法、【Intersect】取交集、【Split】分割。
1、簡單布爾運算【Unite】加法、【Subtract】減法、【Intersect】取交集方法：
示例圖形
1.在繪圖去選中兩個實體，注意選擇順序：
選擇操作中的選擇順序是先選擇圓面再選擇長方形面
“
復(fù)雜的模型一般都是由簡單的基礎(chǔ)形狀構(gòu)成
總結(jié)一下：
在設(shè)計的初期階段，進(jìn)行模擬分析的目的，并不只是“驗證”，更重要的是“變更”，通過模擬對比，找到最優(yōu)設(shè)計再落實生產(chǎn)。以下這些情況，往往阻礙了模擬分析：
1） 只有鑄件，要分析砂芯
2） 鑄件本身結(jié)構(gòu)的改變與優(yōu)化
3） 有流道+冷卻，沒有模具，無法分析模具溫度和冷卻效果
4） 只獲得模具，型腔是空的，無法分析充型凝固
5） 流道方案的修改，例如增加一支輔助流道
Creo 7.0新增裝配布爾運算-添加主體
1、球體
球體有兩種創(chuàng)建方法，如下圖
中心點和直徑：點即為球體的中心，點的創(chuàng)建方法參照前序基礎(chǔ)知識；直徑就是球體的定型尺寸。
圓弧：選擇現(xiàn)有圓弧，此圓弧的尺寸的則代表了該球體的尺寸和位置
2、布爾運算
布爾運算等同于數(shù)學(xué)中的加減乘運算
在組件中不同的元件可以執(zhí)行布爾運算。將這種運算應(yīng)用于三維模型設(shè)計領(lǐng)域，可以實現(xiàn)零件的合并、切除和相交等。下面簡介這些布爾運算方法。
1.元件合并
步驟：1.創(chuàng)建兩個零件模型，并按照合并后的位置將其裝配在一個組件中。如圖。
2.點擊【編輯】-【元件操作】，系統(tǒng)彈出【元件】菜單，單擊【合并
對于三維復(fù)雜幾何模型而言，通常的做法是利用ANSYS布爾運算功能，將其切割成一系列四、五或六面體，然后對這些切割好的體進(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：體的某個狹長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)點必須在一條直線上、等等。
工業(yè)設(shè)計工作經(jīng)歷幾年的朋友遇到布爾運算相反時都無法解決這個問題，因此和大家探討一下這個問題并解決，原因在實體內(nèi)部的數(shù)據(jù)錯亂掉，解決方案重新導(dǎo)出修復(fù)幾何體的實體，如圖下說明；
步驟1，原本兩個實體需要布爾運算求差，但是使用求差指令結(jié)果出現(xiàn)相反變成求和。
步驟2；在文件里——導(dǎo)出——找到修復(fù)幾何體。
步驟3，單擊指定輸出文件。
步驟4，然后更改另一個文件名稱
對于三維復(fù)雜幾何模型而言，通常的做法是利用ANSYS布爾運算功能，將其切割成一系列四、五或六面體，然后對這些切割好的體進(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：體的某個狹長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)點必須在一條直線上、等等。
