ansys面的布爾的案例
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，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(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
創(chuàng)建復(fù)雜的幾何模型，可運(yùn)用布爾運(yùn)算對模型進(jìn)行加工和修改。無論是自頂向下建模或是自底向上建模創(chuàng)建的圖素都可進(jìn)行布爾運(yùn)算，通過簡單的幾何模型進(jìn)行一系列布爾操作可創(chuàng)建復(fù)雜的模型，使得建模較為容易和快捷。
對于包含退化的模型，有時(shí)布爾運(yùn)算是無法完成的。對于已經(jīng)劃分網(wǎng)格的圖素不能進(jìn)行布爾運(yùn)算，在操作前應(yīng)清除網(wǎng)格，否則提示錯(cuò)誤信息；同樣地，如果定義了荷載和單元屬性，在布爾運(yùn)算后這些屬性不會(huì)轉(zhuǎn)換到新圖素上，需重新定義。
布爾運(yùn)算GUI操作界面以及所有命令如下圖所示。
1. 交運(yùn)算 Intersection
交運(yùn)算就是由圖素的共同部分形成一個(gè)新的圖素，其運(yùn)算結(jié)果只保留兩個(gè)或多個(gè)圖素的重疊部分。
交運(yùn)算分為公共相交和兩兩相交兩種。公共相交就是僅保留所有圖素的重疊部分，即只生成一個(gè)圖素，當(dāng)圖素很多時(shí)可能不存在公共部分，這時(shí)布爾運(yùn)算不能完成。兩兩相交是保留任意兩個(gè)圖素的公共部分，有可能生成很多圖素。
公共交運(yùn)算對圖素沒有級別要求，即任何級別的圖素都可作公共交運(yùn)算，而不管其相交部分是何級別的圖素。例如線、面、體的兩兩與相互交運(yùn)算都可；再如體的交運(yùn)算中，其相交部分可以是關(guān)鍵點(diǎn)、線、面或體等。
兩兩相交運(yùn)算則要求為同級圖素，但相交部分可為任何級別的圖素。例如只能作線與線（相交部分可為關(guān)鍵點(diǎn)、線）、面與面（相交部分可為關(guān)鍵點(diǎn)、線、面）、體與體的兩兩相交（相交部分可為關(guān)鍵點(diǎn)、線、面、體）。
交運(yùn)算完成后，輸入圖素的處理采用 BOPTN 的設(shè)置。
展開 ANSYS中的ASUB命令——通過已存在面的形狀生成一個(gè)面
1.命令格式
ASUB, NA1, P1, P2, P3, P4
其中，
NA1：指定已存在面的面號。若NA1=P，則激活圖形拾取功能，忽略命令的其它內(nèi)容。
P1, P2, P3, P4：分別為定義新面第一個(gè)角點(diǎn)、第二個(gè)角點(diǎn)、第三個(gè)角點(diǎn)和第四個(gè)角點(diǎn)的關(guān)鍵點(diǎn)號。這四個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)是已存在面上的角點(diǎn)。
2.操作路徑
Main Menu> Preprocessor>
Modeling> Create> Areas>
Arbitrary> Overlaid on Area
3.實(shí)例
輸入命令：
/PREP7
K,1,0,0,0
K,2,0,1,0
K,3,1,1,0
K,4,1,2,0
K,5,2,2,0
K,6,2,-1,0
K,7,1,-1,0
A,1,2,3,4,5,6,7
ASUB,1,2,4,6,7 ！由已存在面的2、4、6、7角點(diǎn)重新生成一個(gè)面
則生成的面如圖1所示
圖1 ASUB命令的操作結(jié)果
4.參考資料
ANSYS HELP 15.0
展開 ANSYS頂級專家面對面交流會(huì)-ANSYS CFD燃燒及化學(xué)反應(yīng)專場
7月24日，ANSYS中國官方將在上海舉辦「ANSYS燃燒及化學(xué)反應(yīng)研討會(huì)」，此次研討會(huì)特別邀請到了ANSYS首席研發(fā)專家李少平博士和李革農(nóng)博士來分享ANSYS 對燃燒系統(tǒng)的模擬及高級燃燒模擬工具，主要涵蓋燃燒系統(tǒng)、有限速率化學(xué)方法、湍流燃燒模擬以及針對燃?xì)廨啓C(jī)的LES燃燒模擬。
同時(shí)，ANSYS中國的流體工程師馬世虎將分享ANSYS CFD在工業(yè)中的應(yīng)用，ANSYS 代理商中潤漢泰工程師張國軍也將分享ANSYS Chemkin Enterprise軟件功能及其在工業(yè)中的應(yīng)用。
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以下是研討會(huì)詳情：
燃燒是人類最早認(rèn)識并掌握的一種自然力，歷史上燃燒技術(shù)的發(fā)展程度代表了人類征服自然界的能力和人類社會(huì)的發(fā)展水平。盡管人類對燃燒的科學(xué)研究已有數(shù)百年歷史，但由于涉及到復(fù)雜的反應(yīng)、流動(dòng)、傳熱傳質(zhì)現(xiàn)象，目前燃燒仍然是最有挑戰(zhàn)性的研究領(lǐng)域之一。ANSYS FLUENT擁有最為豐富的燃燒模型，且被業(yè)內(nèi)廣泛認(rèn)可并采用。
李少平博士
首席軟件開發(fā)
Fluent反應(yīng)流開發(fā)經(jīng)理
ANSYS Inc., | 美國
李少平博士畢業(yè)于中國科技大學(xué)工程熱物理系，并在英國曼徹斯特大學(xué)獲得湍流模型博士學(xué)位。
展開 
Ansys Workbench 估計(jì)圓柱面受力變形后的圓柱度 ￥10
問題：
仿真過程中有時(shí)會(huì)遇到要求提取圓柱面在受力變形后的圓柱度。若此時(shí)圓柱面有剛體偏移等，就無法直接在workbench界面中通過創(chuàng)建圓柱坐標(biāo)系而讀取圓柱度信息。
解決方案：
通過apdl后處理命令，提取待評估圓柱面的幾何信息和變形信息。利用matlab強(qiáng)大的優(yōu)化計(jì)算功能，評估圓柱面在變形后的圓柱度。
matlab評估圓柱度大致過程為，根據(jù)圓柱面節(jié)點(diǎn)，確定中心軸線，測量每個(gè)節(jié)點(diǎn)到中心軸線的距離，獲得最大、最小距離差，即為圓柱度。
? 依據(jù)初始圓柱面確定中心點(diǎn)O，作為圓柱面的初始中心點(diǎn)；
? 以中心點(diǎn)O，計(jì)算O點(diǎn)到壁面的最小距離點(diǎn)A；
? 參考O、A點(diǎn)篩選合適的點(diǎn)B，要求點(diǎn)B盡可能在圓柱面軸線垂直的法平面附近，且∠BOA近似90°；（要求圓柱面圓周方向大于25個(gè)節(jié)點(diǎn)，軸向大于20層節(jié)點(diǎn)）
? 以O(shè)、A、B三個(gè)點(diǎn)為平面，提取法向向量，作為圓柱面的初始軸線；
? 根據(jù)初始中心點(diǎn)和初始軸線，結(jié)合圓柱度定義，構(gòu)建目標(biāo)函數(shù)；
? 利用matlab的優(yōu)化極值功能，優(yōu)化和中心點(diǎn)和軸線方向，使得目標(biāo)函數(shù)獲得極小值。此時(shí)中心點(diǎn)和軸線方向即為變形后所有節(jié)點(diǎn)的理想圓柱中心線；
操作方法：
首先，需要利用APDL后處理命令，在仿真模型計(jì)算后，提取待評估圓柱面的幾何信息和變形信息。
1、 在named Selection中選擇要評估的圓柱面，并命名為cyFace1、cyFace2、cyFace3…等。每個(gè)圓柱面單獨(dú)命名。
2、 在求解Solution下插入Command命令，將附錄1的APDL命令復(fù)制進(jìn)來。并根據(jù)上一步補(bǔ)創(chuàng)建的cyFace數(shù)量，在command的屬性欄ARG1內(nèi)，填寫數(shù)值。
3、 求解計(jì)算。計(jì)算完成后會(huì)在對應(yīng)的目錄文件夾下生產(chǎn)cyFace#.txt文檔。
展開 Ansys Zemax | 如何對中間面進(jìn)行優(yōu)化
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一起來學(xué)習(xí)光學(xué)設(shè)計(jì)吧！
展開 AnsysWB-接觸面磨損模擬 ￥5
磨損是指固體物體在與另一物體接觸時(shí)，其表面材料逐漸減少的現(xiàn)象。該程序通過重新定位接觸節(jié)點(diǎn)來近似模擬這種材料的損耗情況。 新的節(jié)點(diǎn)位置是通過一個(gè)磨損模型來確定的，該模型會(huì)根據(jù)接觸結(jié)果計(jì)算出接觸節(jié)點(diǎn)需要移動(dòng)的量以及移動(dòng)的方向，以模擬磨損情況。
這個(gè)示例展示了如何使用Archard磨損模型。由于磨損涉及材料的去除，位于接觸元素下方的實(shí)體元素的質(zhì)量會(huì)隨著磨損程度的增加而逐漸變差。為了成功模擬大量的磨損，需要重新劃分網(wǎng)格。這個(gè)示例展示了如何在模型經(jīng)歷大量磨損時(shí)使用非線性網(wǎng)格自適應(yīng)性來提高網(wǎng)格質(zhì)量。
Ansys Zemax | 如何建模離軸拋物面鏡
離軸拋物面反射鏡是光學(xué)工業(yè)中一種重要的設(shè)計(jì)類型。本文演示了如何根據(jù)制造商給出的規(guī)格設(shè)計(jì)一個(gè)離軸拋物面反射鏡，并演示如何使用主光線求解將像面中心與主光線路徑對齊。(聯(lián)系我們獲取文章附件)
簡介
離軸拋物面反射鏡的優(yōu)點(diǎn)是光束通過反射到達(dá)像面途中將不會(huì)受到遮擋。使用 OpticStudio 可以很簡單地建模一個(gè)表面的任何離軸部分，不管其是否為拋物面。本教程將向您展示如何建模一個(gè)離軸拋物面反射鏡。這里所示的概念適用于任何偏心表面，并不局限于離軸拋物面反射鏡。
離軸拋物面鏡設(shè)計(jì)參數(shù)
我們將制作一個(gè)商用的離軸拋物面反射鏡。這個(gè)設(shè)計(jì)練習(xí)的目標(biāo)是能夠使反射鏡在光軸（Z軸）上的任意一點(diǎn)繞X軸傾斜。反射鏡的規(guī)格如下：
離軸距離:150mm
焦距:1000mm
元件物理直徑:203mm
反射鏡背面的基底垂直于光軸。
如果您不熟悉任何在本教程中使用的步驟，請先參考 “如何使序列光學(xué)元件傾斜和偏心” 文章后，再嘗試本文內(nèi)的詳細(xì)步驟。
輸入基礎(chǔ)幾何結(jié)構(gòu)
設(shè)計(jì)開始時(shí)，我們將首先定義系統(tǒng)設(shè)置。在系統(tǒng)資源管理器中進(jìn)行以下調(diào)整：
·設(shè)置 系統(tǒng)孔徑 (Aperture)…孔徑類型 (Aperture Type) ：入瞳直徑 (Entrance Pupil Diameter) 和孔徑值 (Aperture Value) ：100
·設(shè)置 單位 (Units) …鏡頭單位 (Lens Units)：毫米 (Millimeters)
·設(shè)置 波長 (Wavelengths) …波長1 (Wavelength 1) : 0.550 um
接下來我們可以開始定義系統(tǒng)的幾何結(jié)構(gòu)。在鏡頭數(shù)據(jù)編輯器中的光闌面后添加一個(gè)表面，然后在表面1-3上輸入以下參數(shù)。
展開 Ansys Speos | 將Rayfile光源轉(zhuǎn)換為面光源
概覽
本文將講述如何rayfile轉(zhuǎn)換為面光源，Rayfile光源文件包含有限數(shù)量的光線，表面光源有無限量的光線，這使得表面源對于使用逆模擬，得到清晰可視化仿真特別有用。
表面光源均勻地從幾何形狀表面的每個(gè)點(diǎn)發(fā)射光，這種簡單的方法可以在沒有指定光源的早期開發(fā)階段使用。
高階段的表面光源通過使用從rayfile文件光源獲取光信息，更準(zhǔn)確的以模擬面光源代替rayfile光源，打破rayfile光源內(nèi)有限光線數(shù)對仿真的限制。
下面將在本文中介紹這種轉(zhuǎn)換方法:
步驟1:用一個(gè)初步的模擬獲取rayfile(s)光源屬性。
步驟2:使用先前獲取的屬性文件再創(chuàng)建表面源。
當(dāng)然為了創(chuàng)建一個(gè)表面光源，需要4個(gè)元素，獲取這些元素?cái)?shù)據(jù)，可以確保表面光源在近場和遠(yuǎn)場的正確建模：
Flux光通量：在數(shù)據(jù)表中查找，或通過初步模擬獲取。
Exitance：一般是常數(shù)，或通過初步模擬以輻照度探測器獲取XMP文件。
Intensity：數(shù)學(xué)定義，或通過初步模擬用強(qiáng)度探測器獲取XMP文件。
Spectrum：在數(shù)據(jù)表中查找，或通過初步模擬獲取。
步驟
步驟1:用一個(gè)初步的模擬獲取rayfile(s)屬性
創(chuàng)建輻Irradiance照度探測器，在LED最后可見表面前面距離處(例如0.1 mm)創(chuàng)建一個(gè)輻照度探測器。
對于可見波長，“type”應(yīng)設(shè)置為photometric。
對于UV/IR波長，“type”應(yīng)設(shè)置為radiometric。
展開 ANSYS workbench吊鉤響應(yīng)面分析 ￥10
本案例適合哪些人學(xué)習(xí)：
1、學(xué)習(xí)型仿真工程師
2、理工科院校學(xué)生
你會(huì)得到什么：
1、學(xué)習(xí)吊鉤的三維模型處理
2、學(xué)習(xí)吊鉤響應(yīng)面分析步的建立
3、學(xué)習(xí)吊鉤響應(yīng)面分析的載荷施加
4、學(xué)習(xí)吊鉤響應(yīng)面載荷的施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020R2.
案例介紹了ANSYS workbench 吊鉤響應(yīng)面分析。
本案例完整得提供了分析相關(guān)所有分析文件。
?
Ansys Workbench提取螺栓連接面載荷方法記錄 ￥10
在螺栓側(cè)端面施加2000N載荷（無螺栓預(yù)緊力）。需要提取螺栓在連接面處所受到的載荷包括：力和力矩。
載荷提取結(jié)果：
1.螺栓連接面位置作用力
2.螺栓連接面位置因載荷分布不均產(chǎn)生的彎矩
詳細(xì)步驟：
1.螺栓連接面位置的載荷提取，需要在結(jié)果輸出中打開節(jié)點(diǎn)力輸出項(xiàng)“Nodal Forces-Yes”
2.需要在螺栓連接面位置創(chuàng)建局部坐標(biāo)系和虛擬結(jié)構(gòu)面
ANSYS中的A命令——連接點(diǎn)生成面
1.命令格式
A, P1, P2, P3, P4, P5, P6, P7, P8, P9, P10, P11, P12, P13, P14, P15, P16, P17, P18
其中，
P1, P2, P3, P4, P5, P6, P7, P8, P9, P10, P11, P12, P13, P14, P15, P16, P17, P18：定義面角點(diǎn)的關(guān)鍵點(diǎn)號，最多可以輸入18個(gè)編號，至少需要輸入3個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)號才能定義一個(gè)面。如果P1=P，則激活圖形拾取功能，忽略命令的其它內(nèi)容。
注：關(guān)鍵點(diǎn)（從P1到P18）必須按照順時(shí)針或逆時(shí)針順序依次輸入。輸入順序按照右手法則定義了生成面的正法線方向。相鄰點(diǎn)之間如果存在線，則使用該線；如果沒有線，則在相鄰點(diǎn)之間生成線（激活坐標(biāo)系中的“直線”），并給線指定最小的可用線號。如果相鄰點(diǎn)之間存在的線超過一條，則選擇最短的線生成面。
2.操作路徑
Main Menu> Preprocessor> Modeling> Create> Areas> Arbitrary> Through KPs
3.實(shí)例
輸入命令：
/PREP7
K,1,0,0,0
K,2,0,1,0
K,3,2,1,0
K,4,1,0,0
K,5,3,2,0
K,6,4,0,0
K,7,3,-1,0
K,8,2,-1,0
LSTR,2,3
LARC,2,3,4,1.5
A,1,2,3,5,6,7,8
K,9,-1,0,0
CSYS,1
A,1,2,9
則生成的面如圖1所示
圖1生成的線
4.參考資料
ANSYS HELP 15.0
展開 Ansys Zemax | 利用 TrueFreeForm 面進(jìn)行網(wǎng)格自由曲面的優(yōu)化
在這篇文章中，我們將演示如何使用 OpticStudio 的 TrueFreeForm 面，設(shè)計(jì)AR/VR設(shè)備中的人眼追跡系統(tǒng)（eye-tracking subsystem），這個(gè)系統(tǒng)通常位于裝置的楔形透鏡結(jié)構(gòu)中。此外，為了完成子孔徑（sub-aperture）矢高（sag）的優(yōu)化，我們會(huì)透過優(yōu)化 TrueFreeForm 面的網(wǎng)格矢高（grid-based sag）以達(dá)成目標(biāo)。在優(yōu)化的過程中，人眼追跡系統(tǒng)的影像質(zhì)量可以隨之提升。
簡介
在 OpticStudio 中，TrueFreeForm 面屬于序列模式下的一種面型。此表面結(jié)合了多項(xiàng)式（Polynomial）和網(wǎng)格矢高兩種面型的特性。另外，以 TrueFreeForm 面進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，我們還可以對網(wǎng)格矢高中的每個(gè)點(diǎn)為目標(biāo)，并且以非參數(shù)化（non-parameterized）的方式進(jìn)行矢高的優(yōu)化。當(dāng)用戶想以局部區(qū)域?yàn)閮?yōu)化目標(biāo)，或是多項(xiàng)式函數(shù)無法完整呈現(xiàn)矢高架構(gòu)時(shí)，TrueFreeForm 面會(huì)是我們的好選擇。
背景知識
在使用 TrueFreeForm 面進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，我們能以多項(xiàng)式函數(shù)的型式，如雙錐 toroidal （biconic toroidal）、偶次項(xiàng)非球面（even asphere）、Zernike標(biāo)準(zhǔn)矢高（Zernike standard polynomial）、擴(kuò)展多項(xiàng)式（extended polynomial）以及網(wǎng)格矢高定義的方式設(shè)定矢高。
展開 ANSYS中的AFILLT命令——給兩相交面倒角
1.命令格式
AFILLT, NA1, NA2, RAD
其中，
NA1：相交面第一個(gè)面的面號。如果NA1=P，則激活圖形拾取功能，忽略命令的其它內(nèi)容。
NA2：相交面第二個(gè)面的面號
RAD：倒角半徑
2.操作路徑
Main Menu >Preprocessor >Modeling >Create >Areas >Area Fillet
操作提示框如圖1所示
圖1 操作提示框
3.實(shí)例
輸入命令：
/PREP7
K,1,0,0,0
K,2,0,0,2
K,3,0,2,0
K,4,0,2,2
A,1,2,4,3
K,5,2,2,0
K,6,2,2,2
A,5,6,4,3
AFILLT,1,2,0.5
則生成的圖形如圖2所示
圖2 生成的圖形
4.參考資料
ANSYS HELP 15.0
展開 ANSYS在燃?xì)廨啓C(jī)端面齒設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
ANSYS在燃?xì)廨啓C(jī)端面齒設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
