建模模塊3D幾何體ppt課件

1、第四章3D幾何體,DesignModeler,目錄,體和零件 3D特征 布爾操作 特征方向 特征類型 幾何體,體和零件,Design Modeler包括三種不同體類型 : 實體：由表面和體組成 表面體：由表面但沒有體組成 線體：完全由邊線組成，沒有面和體 缺省情況下，DM自動將每一個體放在一個零件中 單個零件一般獨自劃分網(wǎng)格。如果各單獨的體有共享面，則共享面上的網(wǎng)格劃分不能匹配。 單個零件上的多個體可以在共享面上劃分匹配的網(wǎng)格,Design Modeler主要用來給分析環(huán)境提供幾何體，為此我們必須了解DM是如何處理不同幾何體的,激活和凍結(jié)體,DM會默認的將新的幾何體和已有的幾何體合并來保持單個

2、體。 這個可用激活或凍結(jié)體來控制。 通過使用凍結(jié)和解凍工具可以在激活和凍結(jié)狀態(tài)中切換,激活和凍結(jié)體,在DM中有兩種狀態(tài)體: 激活的: 體可以進行常規(guī)的建模操作修改（不能被切片） 激活體在特征樹形目錄中顯示為藍色 體在特征樹形目錄中的圖標取決于它的類型-實體、表面、 或是線體 凍結(jié)的: (ToolsFreeze) 主要目的: 為仿真裝配建模提供不同選擇的方式。 建模中的操作除切片外均不能用于凍結(jié)體。 用凍結(jié)特征可以將所有的激活體轉(zhuǎn)到凍結(jié)狀態(tài) 選取體對象后用解凍特征可以激活單個體。 凍結(jié)體在樹形目錄中顯示成較淡的顏色,Active,Frozen,體和零件,體抑制: 抑制體不顯示在窗口中。 抑制體既

3、不能送到其他Workbench模塊中用于分網(wǎng)與分析，也不能導出到Parasolid（.x_t）或 ANSYS Neutral 文件（.anf）格式。 抑制體在樹形目錄中前面有一個 “X,被抑制,沒有抑制,體和零件,零件: 缺省地， Design Modeler將每一個體自動放入一個零件中。 可以將體成組置于零件中 復合體零件包含有多個體素，并且它們具有共享拓撲，也就是離散網(wǎng)格在共享面上匹配。 為構(gòu)成一個新的零件可以先在圖形屏幕中選定兩個或更多 (或在鼠標右鍵彈出菜單中“Select All”) 的體素，然后用ToolsForm New Part 只有在選擇體之后才可以使用創(chuàng)建新零件選項，同時您

4、不能處在特征創(chuàng)建或特征編輯狀態(tài),體和零件,為什么是多體零件? 范例: 設計模型中：3個零件，共有3個物體分別包含在3 個實體中 劃分網(wǎng)格中: 3個實體，3個物體 每一個實體都獨立地劃分網(wǎng)格 節(jié)點不能共享 對應節(jié)點不能排成一條直線 仿真模型中：3個實體共有2個接觸區(qū),DM,Mesh,體和零件,范例（續(xù)）： 設計模型：1個零件，包含 1個實體的1個物體 劃分網(wǎng)格中: 1個實體，1個物體 完全作為一個實體劃分網(wǎng)格 無接觸區(qū),DM,DM,Mesh,體和零件,范例（續(xù)）： 設計模型：有3個實體的1 個多體零件 劃分網(wǎng)格中：1個多體零件，3個體/實體 每一個實體都獨立劃分網(wǎng)格，但實體間的節(jié)點連續(xù)性被保留,

5、DM,DM,Mesh,3D特性,通過3D特征操作由2D草圖生成3D幾何體 。 常見的特征操作包括: 拉伸 掃掠 旋轉(zhuǎn) 蒙皮 抽面 特征創(chuàng)建的效果取決于特征的類型， 當特征創(chuàng)建后，布爾操作與特征延伸 （固定值，到一個面，延伸到整個體等）生效,3D特性,3D幾何特征的生成（如拉伸或掃掠）包括兩個步驟: (a)選擇特征并指定細節(jié) (b) “生成”特征體,拉伸,拉伸: 拉伸包括實體， 表面和薄壁特征 為創(chuàng)建表面要先選擇“as thin/surface”然后內(nèi)、外厚度設置為零 激活的草圖作為默認的輸入，但可以通過在樹形目錄中選擇想要的草圖改變輸入 詳細列表菜單用來設定拉伸深度，方向和布爾操作（添加，切除

6、，切片，印記，或加入凍結(jié)） 點擊生成按鈕完成特征創(chuàng)建 注意： 前面的部分（特征類型）示例了各種拉伸的范例,創(chuàng)建表面,旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn): 旋轉(zhuǎn)激活草圖創(chuàng)建3D幾何體 從細節(jié)列表菜單中選擇旋轉(zhuǎn)軸 如果在草圖中有一條孤立（自由）的線， 它將被作為缺省的旋轉(zhuǎn)軸 旋轉(zhuǎn)方向特性: 正常：按基準對象的正Z方向旋轉(zhuǎn) 反向：按基準對象的負Z方向旋轉(zhuǎn) 雙向?qū)ΨQ：在兩個方向上創(chuàng)建特征。 一組角度運用到兩個方向 雙向不對稱：在兩個方向上創(chuàng)建特征。每一個方向有自己的角度 單擊生成按鈕完成特征創(chuàng)建,存在自由線的草圖,掃略,掃略: 實體，表面，薄壁特征都可以通過沿一條路徑掃掠一個剖面創(chuàng)建 比例和圈數(shù)特征可用來創(chuàng)建螺旋掃掠 比例：

7、沿掃掠路徑逐漸擴張或收縮 圈數(shù)：沿掃掠路徑轉(zhuǎn)動剖面 負圈數(shù)要求剖面沿與路徑相反的方向旋轉(zhuǎn)，正圈數(shù)：逆時針旋轉(zhuǎn) 其它要求見文檔部分 對齊: 路徑相切：沿路徑掃掠時自動調(diào)整剖面以保證剖面垂直路徑 全局：沿路徑掃掠時不管路徑的形狀如何，剖面的方向保持不變 范例,掃略,掃略范例 1,Sketch1 =掃掠剖面,Sketch2 = 掃略路徑,路徑切向?qū)R：剖面保持和路徑相切,全部沿軸向?qū)R：剖面方向保持不變,掃略,比例和圈數(shù)限制: 比例：掃掠路徑可以是光滑開放鏈路 圈數(shù)：掃掠路徑必須光滑 如果掃掠路徑是一個閉合的環(huán)路，則圈數(shù)必須是整數(shù) 如果掃掠路徑是開放鏈路，則圈數(shù)可以是任意數(shù)值 比例和圈數(shù)的默認值分別

8、為1.0和0.0,掃略范例 2,Sketch1 = 掃略剖面,Sketch2 = 掃略路徑,掃略細節(jié): 比例= 0.5 圈數(shù) = - 4,蒙皮/放樣,蒙皮/放樣: 從不同平面上的一系列剖面（輪廓）產(chǎn)生一個與它們擬合的三維幾何體（必須選兩個或更多的剖面） 剖面可以是一個閉合或開放的環(huán)路草圖或由表面得到的一個面 所有的剖面必須有同樣的邊數(shù) 不能混雜開放和閉合的剖面 所有的剖面必須是同種類型 草圖和面可以通過在圖形區(qū)域內(nèi)點擊它們的邊或點，或者在特征或面樹形菜單中點擊選取 選取好足夠數(shù)量的剖面輪廓后， 可以預覽選定的剖面和導引多邊形 指引多邊形是一段灰色的多義線，它用來顯示剖面輪廓的頂點如何相互連接的

9、 蒙皮/放樣操作非常依賴鼠標右鍵彈出菜單的選項 范例 . .,蒙皮/放樣,蒙皮/放樣范例1: 在三個偏移平面上創(chuàng)建三個5邊形剖面 選取好每個剖面后（按住CTRL 鍵），顯示指引多邊形 鼠標右鍵彈出菜單用于指引多邊形選項 繼續(xù)通過所有的剖面,蒙皮/放樣,蒙皮/放樣范例 1: 加入操作生成3D實體 指引多邊形: 在鼠標右鍵彈出菜單中可以重新排列 排列方向出現(xiàn)差錯可能導致出現(xiàn)不可預知的形狀,結(jié)果,蒙皮/放樣,蒙皮/放樣重定位: 創(chuàng)建蒙皮/放樣或編輯選取對象時可以調(diào)整剖面的順序 高亮待重新排列的剖面，然后點擊鼠標右鍵 從彈出菜單中選擇,3D特征細節(jié)（拉伸,在模型中凍結(jié)體特征嗎,3D 特征,所有的細節(jié)都

10、在這里,布爾操作,布爾操作,對3D特征可以運用以下5種不同的布爾操作: 添加材料： 該操作總是可用創(chuàng)建材料并合并到激活體中。 切除材料：從激活體上切除材料 切片材料：將凍結(jié)體切片。 僅當體全部被凍結(jié)時才可用 給表面添加印記：和切片相似，但僅僅分割體上的面，如果需要也可以在邊線上增加印記（不創(chuàng)建新體） 加入凍結(jié)：和加入材料相似，但新增特征體不被合并到已有的模型中，而是作為凍結(jié)體加入 線體不能進行切除，印記和切片操作,如果凍結(jié),布爾操作,添加材料,在激活的草圖中選擇特征和要進行的布爾操作,此處顯示Extrude “Add Material,注意：如果體已經(jīng)存在，“add”生成的對象會自動合并到幾何

11、體中,布爾操作,去除材料,已存在的幾何體 （為清楚起見以線框圖表示） 旋轉(zhuǎn)90度去除材料,激活的草圖,旋轉(zhuǎn)軸,布爾操作,印記面: 印記面操作將連續(xù)面進行分割（見下圖）。這使得在任意位置加入有限元邊界條件變得非常方便,激活待拉伸草圖 選imprint face 進行拉伸操作,布爾操作,添加凍結(jié): 和添加操作相似，但產(chǎn)生的是各個獨立的體（或單個凍結(jié)體,拉伸激活草圖 添加了凍結(jié)體 選 Add Frozen 操作拉伸,布爾操作,切割 (必須所有體被凍結(jié)以使用 “Slice material” 操作): 對凍結(jié)體切片，將在切片區(qū)域留下新的（凍結(jié)）體,新凍結(jié)體 激活待拉伸草圖 選 “Slice Mater

12、ial” 進行拉伸,特征方向,方向,方向和草圖平面有關(guān) 有些操作（如切除）會自動改變方向,特征類型,穿過所有類型：將剖面延伸到整個模型 在加料操作中延伸輪廓必須完全和模型相交,草圖,特征類型,到下一個”類型: 在加料操作將延伸輪廓到所遇到的第一個面 在剪切、印記及切片操作中，將輪廓延伸至所遇到的第一個面或體,草圖,特征類型,到面”類型：可以延伸拉伸特征到有一個或多個面形成的邊界 對多個輪廓而言要確保每一個輪廓至少有一個面和延伸線相交，否則導致延伸錯誤 到面”選項不同于 “到下一個”選項。到下一個并不意味著 “到下一個面”，而是 “到下一個塊的體（實體或薄片）” “到面”選項可以用于到凍結(jié)體的面,草圖,特征類型,到表面：除只能選擇一個面外，和到面選項類似。 延伸可以由選擇面的潛在面與可能游離面來定義（如下所示）。 在這種情況下選擇一個單一面，該面的潛在面