干货 | ANSYS Workbench热应力分析

1 问题描述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：（1）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。（2）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。（3）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。（4）对于无相对运动的几何单元，进行合并、修剪等。（5）将不重要的非线性曲线修改成线性直线。（6）消除零部件之间的缝隙等。虽然常用CAE软件均具有几何建模和编辑功能，但是这些功能大多只适用于处理简单模型，对于复杂模型却显得力不从心。为了解决上述问题，需要运用专业CAD软件对几何模型进行简化处理，然后再将处理好的模型导入到CAE软件中进行分析。 鉴于此，本文以下图所示具有明显薄壁特征的几何实体零件为例，介绍一种基于UG的CAE前处理几何模型简化方法。Fig. 1 具有明显薄壁特征的几何实体零件2 将几何模型转化为体单元采用CAD软件构建图1所示的几何模型，然后将其另存为X_T格式文件。打开UG导入X_T文件，将几何模型转化为体单元，并不显示具体的建模流程和零件名称，如图2所示。 Fig. 2 将几何模型转化为体单元3 清理体单元中的细节特征1）清除沉孔。点击菜单栏中的插入——>同步建模——>偏置区域——>选择所有沉孔底面，点击确定，得到图3所示的效果。Fig. 3 清除沉孔2）清除凸台。点击菜单栏中的插入——>同步建模——>相关——设为共面——>首先选择凸台面为固定面，然后选择所有槽面为运动面，点击确定，得到图4所示的效果。Fig. 4 清除凸台注意：也可以采用步骤1）所述的方法清除凸台。本步骤这样操作仅仅是为了介绍UG的不同模型编辑功能。感兴趣可以自行操作。3）清除圆角。点击菜单栏中的插入——>同步建模——>删除面——>选择所有的圆角，点击确定，得到图5所示的效果。Fig. 5 清除圆角4）清除圆孔。首先，点击菜单栏中的插入——>曲面——>有界平面——>选择圆孔边线，点击确定，构造出如图6所示的圆形平面。Fig. 6 构造圆形平面其次，点击菜单栏中的插入——>偏置/缩放——>加厚——>选择构造出的圆形平面，点击确定，得到图7所示的圆形实体。Fig. 7 得到圆形实体最后，重复上述步骤，清除所有圆孔，得到图8所示的效果。当然也可以采用步骤3）所述的方法清除圆孔。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。感兴趣也可以自行操作。Fig. 8 清除圆孔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。Fig. 9 移除参数得到体单元未完待续...，下篇更精彩！来源：纵横CAE