ansys 布爾的案例
ANSYS Workbench布爾運算
前面兩篇介紹了Solidworks和ANSYS經典界面中的布爾運算，本期當然是介紹Workbench布爾運算了，WB自帶的強大建模工具怎能遺漏呢。
下面娓娓道來，想學好Workbench建模技術的童鞋看仔細了哈。
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選擇兩個實體進行Unite元算
Unite和add material 有些類似，但是Add Material操作只能在導入模型、生成新體時使用，而Unite操作可以在現有的模型中使用。
2. Subtract
WB DM中的Subtract功能也是與經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 ANSYS布爾運算介紹
布爾操作注意事項：
1. 在缺省情況下，布爾操作完成后，輸入的圖元被刪除。
2. 被刪除的圖元編號變成“自由”的（這些自由的編號將賦給新創建的圖元，從最小的編號開始）
3. 已劃分網格的實體模型，對布爾運算無效。必須先清楚網格，再進行布爾運算。
4. 在對實體模型進行網格劃分前，一般需要對其進行相關的布爾操作，以便使實體模型成為一個整體，使劃分后網格連續。
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，再進行布爾操作。以免結果不對時可及時恢復文件。
展開 實用技能 | Solidworks布爾運算操作
在ANSYS幾何建模過程中布爾運算功能尤其強大，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現不了，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，并且勾選轉移所有圓盤零件的元素。特別是基準面必須勾選，方便后面設置實體間的配合。
Step3:設置實體間的配合。可在插入零件的模型樹下面找到配合設置并進行修改。
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 ANSYS APDL 應用技巧
主要體現在以下兩個方面：
1.3D幾何模型特征簡化、拓撲修復 結構分析的幾何模型通常由設計部門提供，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，面對這樣的幾何模型，ANSYS處理起來是相當吃力甚至無法處理。
2.布爾運算 網格劃分前，通常需要對體、面進行剖分以獲得較為規則的網格。ANSYS的布爾操作常常不是失敗，就是生成了一些碎細的線、面、體，需要更多的時間來處理修復。
Workbench的出現，在很大程度上提升了ANSYS的前處理能力，HyperMesh等專業前處理軟件也可以導出ANSYS的cdb文件。因此，對于工程中較為復雜的模型，可運用APDL讀入cdb模型，然后在命令流文件中定義材料參數、接觸參數、約束、載荷等，最終提交給程序求解。
對于較為簡單、規則的模型，可直接利用APDL參數化建模，方便幾何尺寸、材料屬性、載荷、約束等參數的影響分析。尤其對于多層薄膜復合材料問題（比如十多層），在APDL中可方便修改疊層設計（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 !
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ansys 警告信息
這個問題好像遇到的朋友不是特別的，我覺得大部分是由于布爾操作造成，它是一個很很的方法，但是如果用不好，隨之而來，也會帶來麻煩，所以建議大家慎用布爾操作。
4.非對稱單元，你在做模態求解的時候，出現錯誤，告訴你用非對稱求解器或者是阻尼求解器做。但實際上我覺得不是這個原因造成的，因為你選擇了這兩個求解器一般也是求不出來的。主要原因還是你的單元劃分的不好，造成Jabbic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，其余方向的會出錯。
NO、0021
question:
在用Area Fillet對兩空間曲面進行倒角時出現以下錯誤：Area 6 offset could not fully converge to offset distance 10. Maximum error between the two surfaces is 1% of offset distance.請問這是什么錯誤？怎么解決？其中一個是圓柱接管表面，一個是碟形封頭表面。
answer:
ansys的布爾操作能力比較弱。
如果一定要在ansys里面做的話，那么你試試看先對線進行倒角，然后由倒角后的線形成 倒角的面。
建議最好用UG、PRO/E這類軟件生成實體模型然后導入到ansys。
NO、0022
question：
There are 21 small equation solver pivot terms.;
SOLID45 wedges are recommended only in regions of relatively low
stress gradients.
第一個問題我自己覺得是在建立contact時出現的錯誤，但自己還沒有改正過來；第二個也不知道是什么原因。
展開 ANSYS網格劃分詳細介紹
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。對于四邊以上的多邊形，必須用LCCAT命令將某些邊聯成一條邊，以使得對于網格劃分而言，仍然是三角形或四邊形；或者用AMAP命令定義3到4個頂點（程序自動將兩個頂點之間的所有線段聯成一條）來進行映射劃分。
2 面上對邊的網格劃分數可以不同，但有一些限制條件。
3 面上可以形成全三角形的映射網格。
4 體可以是四面體、五面體、六面體或其它任意多面體。對于六面以上的多面體，必須用ACCAT命令將某些面聯成一個面，以使得對于網格劃分而言，仍然是四、五或六面體。
5 體上對應線和面的網格劃分數可以不同，但有一些限制條件。
對于三維復雜幾何模型而言，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行映射網格劃分。當然，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。面的三角形映射網格劃分往往可以為體的自由網格劃分服務，以使體的自由網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的單元、某些位置的節點必須在一條直線上、等等。這種在進行體網格劃分前在其面上先劃分網格的方式對很多復雜模型可以進行良好的控制，但別忘了在體網格劃分完畢后清除面網格（也可用專門用于輔助網格劃分的虛擬單元類型－MESH200－來劃分面網格，之后不用清除）。
展開 復雜幾何模型網格劃分技術
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。對于四邊以上的多邊形，必須用LCCAT命令將某些邊聯成一條邊，以使得對于網格劃分而言，仍然是三角形或四邊形；或者用AMAP命令定義3到4個頂點（程序自動將兩個頂點之間的所有線段聯成一條）來進行映射劃分。
2. 面上對邊的網格劃分數可以不同，但有一些限制條件。
3 .面上可以形成全三角形的映射網格。
4. 體可以是四面體、五面體、六面體或其它任意多面體。對于六面以上的多面體，必須用ACCAT命令將某些面聯成一個面，以使得對于網格劃分而言，仍然是四、五或六面體。
5. 體上對應線和面的網格劃分數可以不同，但有一些限制條件。
對于三維復雜幾何模型而言，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行映射網格劃分。當然，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。 面的三角形映射網格劃分往往可以為體的自由網格劃分服務，以使體的自由網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的單元、某些位置的節點必須在一條直線上、等等。這種在進行體網格劃分前在其面上先劃分網格的方式對很多復雜模型可以進行良好的控制，但別忘了在體網格劃分完畢后清除面網格（也可用專門用于輔助網格劃分的虛擬單元類型－MESH200－來劃分面網格，之后不用清除）。
展開 有限元仿真分析技術中網格劃分的類型與步驟
對于三維復雜幾何模型而言，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行映射網格劃分。也可以用連接的方式來得到規則的面和體，連接后生成的線或面對任何實體建模操作都是無效的，僅用于網格的劃分。
面可以是三角形、四邊形、或其它任意多邊形。對于四邊以上的多邊形，必須用LCCAT命令將某些邊聯成一條邊，以使得對于網格劃分而言，仍然是三角形或四邊形；或者用AMAP命令定義3到4個頂點（程序自動將兩個頂點之間的所有線段聯成一條）來進行映射劃分。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。對于六面以上的多面體，必須用ACCAT命令將某些面聯成一個面，以使得對于網格劃分而言，仍然是四、五或六面體。
面的三角形映射網格劃分往往可以為體的自由網格劃分服務，以使體的自由網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的單元、某些位置的節點必須在一條直線上、等等。這種在進行體網格劃分前在其面上先劃分網格的方式對很多復雜模型可以進行良好的控制，但別忘了在體網格劃分完畢后清除面網格（也可用專門用于輔助網格劃分的虛擬單元類型－MESH200－來劃分面網格，之后不用清除）。
三、掃略網格劃分
對于由面經過拖拉、旋轉、偏移（VDRAG、VROTAT、VOFFST、VEXT等系列命令）等方式生成的復雜三維實體而言，可先在原始面上生成殼（或MESH200）單元形式的面網格，然后在生成體的同時自動形成三維實體網格；對于已經形成好了的三維復雜實體，如果其在某個方向上的拓撲形式始終保持一致，則可用（人工或全自動）掃略網格劃分（VSWEEP命令）功能來劃分網格；這兩種方式形成的單元幾乎都是六面體單元。
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ID=486
本書使用命令行方式結合圖形用戶界面，詳細地介紹了ANSYS 7.0的實體建模、布爾操作、網格剖分、加載求解和結果后處理過程；對材料非線性和幾何非線性分析、模態分析、熱應力分析、瞬態動力分析、疲勞分析、復合材料分析、接觸分析和最優化設計等常用的有限元高級分析，結合理論和實例作了系統分析；同時對APDL命令進行了介紹，并給出了一個參數化建模實例和宏程序的應用。本書的特點是以命令行方式講解為主，輔助以理論分析和結果評價，使讀者逐步掌握ANSYS命令行操作。通過實例介紹常用命令和求解過程。本書中豐富的例題不僅可以幫助讀者學習和熟悉ANSYS軟件的使用，還可以幫助讀者理解命令操作過程，積累計算經驗，不斷提高分析能力。配套光盤給讀者提供了練習求解問題的演練機會。 本書適合于大學本科二年級以上的學生和研究生使用，也可供從事結構分析和設計的其他人員參考。
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這個問題好像遇到的朋友不是特別的，我覺得大部分是由于布爾操作造成，它是一個很很的方法，但是如果用不好，隨之而來，也會帶來麻煩，所以建議大家慎用布爾操作。
4.非對稱單元，你在做模態求解的時候，出現錯誤，告訴你用非對稱求解器或者是阻尼求解器做。但實際上我覺得不是這個原因造成的，因為你選擇了這兩個求解器一般也是求不出來的。主要原因還是你的單元劃分的不好，造成Jabbic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，其余方向的會出錯。
NO.0021
question:
在用Area Fillet對兩空間曲面進行倒角時出現以下錯誤：Area 6 offset could not fully converge to offset distance 10. Maximum error between the two surfaces is 1% of offset distance.請問這是什么錯誤？怎么解決？其中一個是圓柱接管表面，一個是碟形封頭表面。
answer:
ansys的布爾操作能力比較弱。
如果一定要在ansys里面做的話，那么你試試看先對線進行倒角，然后由倒角后的線形成
倒角的面。
建議最好用UG、PRO/E這類軟件生成實體模型然后導入到ansys。
NO.0022
question：
There are 21 small equation solver pivot terms.;
SOLID45 wedges are recommended only in regions of relatively low
stress gradients.
第一個問題我自己覺得是在建立contact時出現的錯誤，但自己還沒有改正過來；第二個也不知道是什么原因。
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