ansys復制布爾運算
關注創建者：王靖雯 創建時間：2023-03-07
ansys復制布爾運算的實例教程
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 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。
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沿X方向連續纖維分布（左圖）和隨機方向連續纖維分布（右圖）周期性單胞
三、布爾運算的容差處理
針對ACIS引擎在絕對平行條件下布爾運算易失敗的問題，程序中引入了非穩態判定與自適應微擾機制。當執行X/Y/Z方向的正交對齊切削時，若檢測到幾何容差逼近臨界值，程序向纖維軸向注入極小幅度的方向偏移。
幾何編輯與清理：提供完整的布爾運算、幾何分割、變換操作以及倒角/孔洞/LOGO清理工具，提升幾何修復與簡化效率。
重建CAD幾何并確保其適合進一步處理（例如布爾運算）是具有挑戰性的：鑲嵌體可能有 10-100k 個面或更多，超出了大多數幾何核的容量。Ansys Lumerical 的互操作工具會自動識別子域表面并簡化提取的結構，以便它可以在 3D CAD 環境中使用，同時保留網格所代表的底層結構形狀。
甚至傳統上只能用幾何軟件做的布爾運算，現在基于網格也能實現，比如在無孔的耳片網格上 “挖孔”，直接用網格布爾操作就能完成。
5針對復雜零件的中面網格解決方案
塑料件、注塑件這類零件，中面抽取難度大，幾何清理特別耗時。過去用 HyperMesh 處理時，大家可能都遇到過 —— 幾何一修補面就扭了，網格根本生成不了。
甚至傳統上只能用幾何軟件做的布爾運算，現在基于網格也能實現，比如在無孔的耳片網格上 “挖孔”，直接用網格布爾操作就能完成。
5.針對復雜零件的中面網格解決方案
塑料件、注塑件這類零件，中面抽取難度大，幾何清理特別耗時。過去用 HyperMesh 處理時，大家可能都遇到過 —— 幾何一修補面就扭了，網格根本生成不了。
重建CAD幾何并確保其適合進一步處理（例如布爾運算）是具有挑戰性的：鑲嵌體可能有 10-100k 個面或更多，超出了大多數幾何核的容量。Ansys Lumerical 的互操作工具會自動識別子域表面并簡化提取的結構，以便它可以在 3D CAD 環境中使用，同時保留網格所代表的底層結構形狀。
</li><li>沉浸邊界法(Immersed Boundary), 無須布爾運算提取流體域。</li><li>基于Nvidia GPU加速。
本系列文章致力于實現“手搓有限元，干翻Ansys的目標”，基本框架為前端顯示使用QT實現交互，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、構造函數與析構函數
構造函數用來初始化矩陣，析構函數用來釋放內存。
關于多體動力學的剛柔耦合分析，很多有限元軟件都可以實現，如Hyperworks、Adams、ANSYS等，但是這些有限元軟件在進行模型建模時，有些缺少必要的運動副，有些需要借助別的軟件才可以進行柔性體轉化，使用不夠便利。
本文利用結構有限元模塊，求解曲軸模型在受到壓力和拉力作用下的變形情況，曲軸模型導入如下圖所示：
為了得到載荷施加面，需要對模型進行布爾運算，操作如下。
