CAE前处理需要对几何模型进行简化处理,否则即是最简单的物理问题,也很难仿真出满意的结果。结合工程实战经验,需要进行简化处理的几何特征大致有:
对于杆、梁、棒、带等长度尺寸远大于截面尺寸的实体零件,经常将它们处理成一维线单元。 对于筋、板、壳、管、套、筒等具有明显薄壁特征的实体零件,经常将它们处理成二维面单元。 对于无关紧要的细节特征,如凸台、凹槽、沉孔、螺孔、倒角、圆角等,经常需要做清除处理。 对于无相对运动的几何单元,进行合并、修剪等。 将不重要的非线性曲线修改成线性直线。 消除零部件之间的缝隙等。
Fig. 1 具有明显薄壁特征的几何实体零件
Fig. 2 将几何模型转化为体单元
Fig. 3 清除沉孔
Fig. 5 清除圆角
Fig. 6 构造圆形平面
特别注意:本步骤这样操作也仅仅是为了介绍UG的不同模型编辑功能,当然也可以采用步骤3)所述的方法清除圆孔,感兴趣也可以自行操作。
5)移除参数。点击菜单栏中的编辑—>特征—>移除参数—>框选整个模型,点击确定,得到图9所示的效果。
7)删除面。重复操作步骤5),这时模型中含有步骤4)构造的圆形平面,直接在部件导航器中全部选中,如图11所示,点击键盘Delete删除即可。
3)抽取中面。点击菜单栏中的插入—>曲面—>中面—>面对—>选择下部子体、设置策略为级进—>单击自动创建面对后面的黄色按钮,点击确定,得到图15所示的效果。
Fig. 15 抽取中面
4)移除参数。点击菜单栏中的编辑—>特征—>移除参数—>框选整个模型,点击确定,得到图16所示的效果。
Fig. 16 移除参数
5)清除实体。在部件导航器中选中原来的体单元,点击键盘Delete删除,得到图17所示的片体。
6)修补片体。仔细观察图17所示的片体,上下片体之间存在间隙,并未连成一体,因此需要进行补片操作。
点击菜单栏中的插入—>修剪—>延伸片体—>“边”栏选择下部片体的所有靠近上部片体的边线、“限制”栏选择直到选定并选择上部片体,如图18所示,点击确定,得到如图19所示的效果。
Fig. 19 修剪片体
将片体单元另存为x_t、stp、igs等格式,然后打开Ansys Worbench,拖入Geometry,双击进入DM界面。展开File,选择Import External Geometry Files,选择保存的模型。右击Attach1,选择Generate生成模型,如下图所示。
Fig. 20 导入并生成几何模型
Fig. 22 有限元网格划分