WB雕虫小技5 DM简化与修复模型

分析时所使用的CAD模型往往是从CAD软件导入或者通过中间格式导入的，在转换与传递的过程中，可能造成模型细节的缺失或错误，需要用户修复；就算没有缺失或错误，一般也会在分析前对模型进行相应简化，以便缩小计算量，提高计算效率。本文主要介绍通过DesignModeler软件简化与修复CAD模型。

本文通过一个官方的案例来介绍DM简化与修复过程，为了更综合的应用各项功能，图惜在官方模型上稍作了修改。

模型下载链接见附件。

实例：DM简化与修复模型

Step1 导入模型。

创建几何结构算例，导入模型。右击进入DM中，点击闪电符号生成模型。

可以看到本模型由8个实体和2个曲面组成。

选择查看——取消“冻结几何体透明度”，使模型显示更清晰。

修改着色方式为“按连接”，使曲面的开放缺口红色显示。

Step2 曲面处理。

隐藏所有实体，只显示两个曲面。可以发现Susace1上方4个边缺失了一块曲面。

缺口修补：选择工具——表面补丁，设置如下，缝补这个缺口。

修补孔洞：在圆角过渡处还有一小圆孔，有3种方法可以修复：①通过工具——表面补丁，②工具——表面扩展，③工具——修复——修复孔。修复孔工具将在下文介绍，表面补丁上文已介绍，此处图惜使用表面扩展来修复，扩展类型选择自然。

缝合并填充实体：分析用的模型都是实体模型，所以需要将曲面模型填充为实体，在填充前需要保证曲面封闭。此处需要缝合曲面Suface1和Suface2，点击创建——几何体操作，设置如下，将两个曲面合并成为1个曲面，并创建实体。

点击生成后，发现曲面已合并，并且已变为实体。

Step3 实体缺陷修复。

在模型导入或转换过程中，可能丢失部分细节，导致实体一些很难察觉的缺陷，DM提供了众多自动修复功能，这些功能可以自动查找并修复模型中的相应缺陷，基本是傻瓜式操作。

修复硬顶点：只需要点击立即查找故障=是，程序会自动查找缺陷，再点击生成按钮，即可完成修复。

修复裂片：修复裂片，即细碎面，最大宽度设置为1mm，立即查找后生成结果。用户需自行判断哪些细碎面是不用处理的，哪些是需要处理的。比如本例中，裂片1是模型转换过程中生成的错误细碎面，需要修复，而裂片2本来就是模型的一个小特征，所以修复方法设置为不修复。

修复孔：修复孔功能常用来删除模型中的不参与计算的孔结构等，以达到简化模型和方便划分网格的作用。本例我们查找15mm以内的孔，查找到2个，很明显这两个孔洞对结构分析是没有影响的，可以删除。如果还查找到其他不能删除的孔，只需要设置相应的“修复方法”=“不修复”即可。

Step4 检查与修复小细节。

以上修复完成后，可以使用工具——分析工具——小型实体搜索功能来检查是否还有小细节未修复。

如下，设置转到=是后将自动查找小缺陷，用户需自行判断哪些是有必要处理，哪些是不必要处理的。

比如下图中的短边与长边需要合并，使用工具——合并功能。

合并功能常用来合并圆孔面，众所周知，采用中间格式导入的CAD模型，孔或外圆面往往被平分为了两半，一般情况下我们是不需要处理的，在一些特殊情况，可能需要合并它们，设置如下图。

Step5 简化螺纹。

结构分析时一般不需要螺纹细节，本实例中的转轴含有螺纹细节，读者可以选择性的删除它，以便缩减网格和计算量。

选择创建——删除——面删除，选择所有螺纹细节面删除即可。

Step6 消除干涉与间隙。

检查与消除干涉和间隙一般在结构设计时就会进行，但是由于种种原因，不排除结构分析师拿到的模型就没有干涉和间隙。图惜建议读者通过Solidworks等CAD软件检查与修复，因为那样更简单快捷，但是DM也可以处理，下文介绍DM中处理方法。

干涉检查与消除：

干涉检查在工具——分析工具——干扰检测中，它是Beta功能，如果没开启beta功能可以到WB主页的工具——选项——外观中去勾选试用版选项。本例检测到有2处干涉，第一处是涡轮叶片与外壳的干涉，第二处是涡轮外壳与法兰坐的干涉，此功能并不能计算干涉距离。

干涉可以通过创建——Boolean（布尔运算）消除，也可以通过移动涡轮外壳来消除。本例通过移动涡轮外壳消除，首先通过工具——分析工具——测距仪来测量干涉的两面距离，在实体干涉情况下不好选择端面，可以使用面选择器，并通过左下角卡片选取所需面。测量出的距离为9mm。

通过创建——几何体转换——平移功能来移动涡轮外壳。

平移后再次检测干涉，可以发现已经没有干涉了。

间隙消除：

模型的间隙需要用户自行检查，本例中模型之间间隙如下图，通过测距仪量的间隙为2mm，同样采用平移工具消除间隙。

Step7 创建流体域。

可以通过工具——填充创建流体域，复杂模型一般先封闭所有出入口，再填充流体。

选择概念——边表面，创建4个出入口的封盖面。

通过工具——填充创建流体域，提取方式为按盖，不保存封盖面。

填充后如下图，部件中的封盖面消失了，出现了3个流体域，其中中间一个是不需要的，通过创建——删除——几何体删除进行删除。

注:如果要创建外流场，则使用工具——外壳，设置每个方向的流场尺寸，即可创建。

Step7 拓扑共享。

将3个外壳和法兰盘通过Form New Part创建为一个多体零件，将里面的三个转轴与两端叶片、连接件等创建为一个多体零件。

本文介绍了DM简化与修复CAD模型的一些简单工具，以作抛砖引玉，更多应用有待您的发掘。文中难免纰漏百出，敬请批评指正。

参考：

《ANSYS DesignModeler (DM) 几何快速入门》—— 刘尧