布爾運(yùn)算ansys怎么用
關(guān)注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時(shí)間：2023-03-07
布爾運(yùn)算ansys怎么用的實(shí)例教程
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(kāi) (2) 不同級(jí)圖素減運(yùn)算
線減面運(yùn)算：LSBA,NL, NA, SEPO, KEEPL, KEEPA
線減體運(yùn)算：LSBV,NL, NV, SEPO, KEEPL, KEEPV
面減線運(yùn)算：ASBL,NA, NL, ------, KEEPA, KEEPL
面減體運(yùn)算：ASBV, NA, NV,SEPO, KEEPA, KEEPV
體減面運(yùn)算：VSBA,NV, NA, SEPO, KEEPV, KEEPA
其中 NL ,NA,NV - 線、面、體編號(hào)，也可為 ALL 或組件名。其余參數(shù)意義類似于同級(jí)圖素減運(yùn)算命令中的說(shuō)明。
4.剖分運(yùn)算Divide
分割運(yùn)算包含用線、面、體分割。用得最多的命令當(dāng)屬用工作平面分割了。用工作平面切分圖素實(shí)際上是布爾減運(yùn)算，即圖素（ 線、面、體） 減工作平面的運(yùn)算（相當(dāng)于 LSBA,ASBA, VSBA命令），但工作平面不存在運(yùn)算后的刪除問(wèn)題，且利用工作平面不用預(yù)先創(chuàng)建減去的面，因此在很多情況下非常方便。
這里的切分也存在“僅切不分”和“切而分”兩種情況，前者將圖素用工作平面劃分為新的圖素，但與工作平面相交部分是共享的，或者說(shuō)是“粘”在一起的；而后者則將新生成的圖素分開(kāi)，是各自獨(dú)立的，在同位置上存在重合的關(guān)鍵點(diǎn)、線或面。在網(wǎng)格劃分中，常常將圖素切分（僅切不分），以得到較為理想的劃分效果（以保證共節(jié)點(diǎn)）。
切分運(yùn)算完成后，輸入圖素的處理采用BOPTN 的設(shè)置，如采用缺省設(shè)置，則輸入圖素被刪除。也可不采用BOPTN 中的設(shè)置，而強(qiáng)制保留或刪除。
展開(kāi) 這種情況該怎么處理呢？下面介紹兩種方法：
方法一：弱彈簧Weak Springs。
求解前，點(diǎn)擊Analysis Settings，將Solver Controls中的Weak Springs設(shè)置為On，彈簧剛度設(shè)置為Program Controlled，開(kāi)啟弱彈簧功能。然后求解。
求解過(guò)程中出現(xiàn)了一個(gè)警告：大體意思是物體可能會(huì)產(chǎn)生剛體運(yùn)動(dòng)，軟件把弱彈簧加上了。這樣，求解順利完成，觀察求解結(jié)果，應(yīng)力為1MPa，正確。
弱彈簧的作用原理是什么呢？我們觀察Solution Information的Geometry，發(fā)現(xiàn)軟件在端面的節(jié)點(diǎn)上，添加了Spring，分布在端面的8個(gè)頂點(diǎn)上，每個(gè)頂點(diǎn)3個(gè)，來(lái)約束每個(gè)頂點(diǎn)上節(jié)點(diǎn)的3個(gè)自由度。我們觀察Solution Information的Worksheet，發(fā)現(xiàn)求解過(guò)程中多了24個(gè)彈簧單元Combine14，證實(shí)了軟件在計(jì)算過(guò)程中，自動(dòng)添加了彈簧單元完成了計(jì)算。
在Analysis Settings，我們將彈簧剛度設(shè)置為Program Controlled，軟件會(huì)將彈簧剛度設(shè)置為多少呢？我們將結(jié)構(gòu)導(dǎo)入到ANSYS經(jīng)典，在彈簧單元的實(shí)常數(shù)中，我們發(fā)現(xiàn)彈簧單元的剛度為0.00040000000000005N/mm，確實(shí)很弱，這樣來(lái)說(shuō)，不僅解決了剛體運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題，而且不會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)的應(yīng)力應(yīng)變結(jié)果造成實(shí)質(zhì)的影響。
在Analysis Settings，彈簧剛度設(shè)置方法除了Program Controlled，還有Factor和Mmanual兩種。
Factor：設(shè)置因子。其值等于Program Controlled標(biāo)準(zhǔn)值乘以你在Factor輸入的值。
展開(kāi) 
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我們?cè)谧鲮o力學(xué)分析時(shí)，有時(shí)會(huì)遇到這種情況：一個(gè)結(jié)構(gòu)，在對(duì)其進(jìn)行受力分析時(shí)，它是平衡的，但在ANSYS中計(jì)算的時(shí)候，軟件會(huì)報(bào)錯(cuò)，求不出結(jié)果來(lái)。比如下圖所示一根桿，兩端受到等值反向共線的力F作用，根據(jù)二力平衡公理，這根桿是平衡的。下面，我們使用ANSYS計(jì)算一下這個(gè)結(jié)構(gòu)。
Step1：
建立模型。
創(chuàng)建復(fù)雜的幾何模型，可運(yùn)用布爾運(yùn)算對(duì)模型進(jìn)行加工和修改。無(wú)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(guò)簡(jiǎn)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(duì)于包含退化的模型，有時(shí)布爾運(yùn)算是無(wú)法完成的。對(duì)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
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(
