第2講Workbench建模

1、 第6講 Workbench建模l Design Modeler 幾何建模l Meshing 網(wǎng)格劃分Workbench圖形化用戶界面多模塊集成，無(wú)縫對(duì)接lFluentlCFXlICEM CFDlDesign ModelerlMeshingl其他模塊多物理場(chǎng)耦合User Interface 用戶界面啟動(dòng)Workbenchl開始菜單 - ANSYS - WorkbenchUser Interface 用戶界面Workbench用戶界面Workbench主界面User Interface 用戶界面Workbench用戶界面l左側(cè)：各種項(xiàng)目l中間：已開啟的項(xiàng)目啟動(dòng)分析模塊l選中項(xiàng)目，從左側(cè)拖入中間l

2、本算例應(yīng)選擇Fluid Flow(Fluent)User Interface 用戶界面任務(wù)類型幾何建模劃分網(wǎng)格計(jì)算設(shè)置計(jì)算后處理任務(wù)名(可修改)如何啟動(dòng)任務(wù)模塊的狀態(tài)User Interface 用戶界面關(guān)于模塊狀態(tài)的說(shuō)明Unfulfilled ( )：上游模塊沒有數(shù)據(jù)。 Refresh Required ( )：上游數(shù)據(jù)有變化，本級(jí)任務(wù)需要刷新數(shù)據(jù)。例如Geometry改變，Meshing模塊需要刷新數(shù)據(jù)。Attention Required ( )：上游模塊的數(shù)據(jù)已經(jīng)傳入本級(jí)模塊，但是本級(jí)模塊的設(shè)置還未完成。例如網(wǎng)格（Meshing模塊）已經(jīng)劃分完畢，Setup模塊需要等待用戶設(shè)置。Upd

3、ate Required ( )：設(shè)置發(fā)生改變，需要重新計(jì)算。例如更新了Geometry模塊中的參數(shù)，幾何體發(fā)生改變，則Meshing模塊需重新生成網(wǎng)格。 Up To Date ( )：設(shè)置或計(jì)算已經(jīng)完成。Interrupted ( )：計(jì)算過(guò)程被用戶中止。例如設(shè)定迭代步數(shù)1000步，計(jì)算到500步時(shí)被用戶 中止。Input Changes Pending ( )：設(shè)置有改動(dòng)，但已有計(jì)算結(jié)果，有待于更新。例如前一次計(jì)算已有結(jié)果，但是修改了部分設(shè)置，可以重新計(jì)算。Workbench 建模方法1：導(dǎo)入第三方CAD模型和網(wǎng)格l在“Geometry”模塊上用鼠標(biāo)右鍵的快捷菜單選擇“Import Geo

4、metry”導(dǎo)入其他軟件（如ProE、UG、Solidworks、AutoCAD等）創(chuàng)作的模型。l在“Meshing”模塊上鼠標(biāo)右鍵的快捷菜單選擇“Import Mesh File”導(dǎo)入其他軟件（如ICEM、Gambit等）劃分的網(wǎng)格。方法2：利用Geometry和Mesh模塊建模l雙擊“Geometry”模塊啟動(dòng)，或在“Geometry”模塊上用鼠標(biāo)右鍵的快捷菜單選擇“new geometry”。lCAD創(chuàng)建完畢后，雙擊“Mesh”模塊啟動(dòng)網(wǎng)格劃分工具。Geometry CAD建模分類：直接建模l適用于簡(jiǎn)單的幾何體：如方體、棱柱、球體、圓環(huán)體等一般建模：l適用于復(fù)雜的幾何體1. 創(chuàng)建二維草圖

5、(Sketch)2. 掃掠/拉伸/旋轉(zhuǎn)/縮放/合并/剪切等Geometry CAD建模直接建模l方法：Create-Primitivesl例：創(chuàng)建球體，選擇Sphere，在Tree Outline中會(huì)出現(xiàn)Sphere1，在Details View中用戶需輸入相關(guān)參數(shù)，然后在Sphere1上單擊右鍵菜單選擇Generate可直接創(chuàng)建的幾何體Tutorial Guide 1：?jiǎn)栴}描述Geometry CAD建模一般建?？傮w思路l利用草圖分別創(chuàng)建兩個(gè)圓管的進(jìn)口型線l利用草圖創(chuàng)建掃掠(sweep)路徑，并掃掠成三維模型l通過(guò)布爾(boolean)運(yùn)算合并兩個(gè)彎管一般建模草圖構(gòu)建l利用已存在的平面(如X

6、Y/YZ/XZ)為基準(zhǔn)l平移適當(dāng)?shù)木嚯x或旋轉(zhuǎn)適當(dāng)?shù)慕嵌萳可以創(chuàng)建多個(gè)草圖，每個(gè)草圖對(duì)應(yīng)不同的型線或掃掠路徑l本算例中，需要構(gòu)建三個(gè)草圖，一個(gè)為掃掠路徑，另外兩個(gè)分別為大小圓管的進(jìn)口型線Geometry CAD建模一般建模草圖構(gòu)建1. 大圓管的進(jìn)口型線l先選中YZPlane，然后菜單Create-New Plane創(chuàng)建大圓管進(jìn)口所在的平面。lTransform1選擇Offset Global X，表明平面是在YZPlane的基礎(chǔ)上沿X方向平移得到。(“Global”表示全局坐標(biāo))lFD1 Value1輸入-8，表明平面沿X負(fù)方向移動(dòng)8 inch。l參數(shù)輸入完畢后，在Plane4上單擊右鍵菜單選擇

7、“Generate”完成創(chuàng)建。l選中已創(chuàng)建的Plane4，單擊圖標(biāo) 創(chuàng)建草圖Sketch1。Geometry CAD建模一般建模草圖構(gòu)建1. 大圓管的進(jìn)口型線l切換到Sketch選項(xiàng)卡，在Setting中的Grid設(shè)置里激活“Show in 2D”和“Snap”，實(shí)現(xiàn)在在工作區(qū)內(nèi)顯示坐標(biāo)格，并具備自動(dòng)捕捉的功能。l設(shè)置“Major Grid Spacing”為1 inch，即每隔1 inch設(shè)置一個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)l修改“Minor-Steps per Major”為2，即每個(gè)坐標(biāo)格分成2段顯示；默認(rèn)值為8，不利于捕捉。Geometry CAD建模一般建模草圖構(gòu)建1. 大圓管的進(jìn)口型線l在Draw中選擇

8、“Arc by Center”，根據(jù)窗口下方的提示繪制半圓弧。其中圓心的坐標(biāo)為（-6,0），半徑為2。l再選擇“Line”，連接半圓弧的兩個(gè)端點(diǎn)。繪圖提示信息Geometry CAD建模一般建模草圖構(gòu)建2. 大圓管的掃掠路徑l切換回Modeling選項(xiàng)卡，在XY平面上創(chuàng)建草圖Sketch2。l回到Sketching選項(xiàng)卡，激活坐標(biāo)格顯示和捕捉功能。l坐標(biāo)格寬度仍設(shè)置為1 inchl創(chuàng)建直線(-8,-6)(0,-6)和(6,0)(6,8)l以(0,0)為圓心，用圓弧連接上述兩條直線Geometry CAD建模一般建模草圖構(gòu)建2. 3. 創(chuàng)建大圓管l菜單Create-Sweep，創(chuàng)建掃掠體Swee

9、p1。在Profile里選擇Sketch1（大圓管進(jìn)口型線），在Path里選擇Sketch2（掃掠路徑），設(shè)置完畢后在Sweep1上單擊右鍵菜單選擇“Generate”Geometry CAD建模一般建模草圖構(gòu)建4. 創(chuàng)建小圓管l基于ZX平面創(chuàng)建新的平面Plane5，其中X方向平移5.5inch，Y方向平移-9。l在Plane5上創(chuàng)建草圖Sketch3，繪制半徑為0.5inch的半圓，再用直線連接半圓的兩個(gè)端點(diǎn)。l菜單Create-Extrude創(chuàng)建拉伸體Extrude1，拉伸默認(rèn)(垂直)，拉伸長(zhǎng)度為4.5。lOperation選項(xiàng)為默認(rèn)“Add Material”，所以無(wú)需進(jìn)行布爾合并。Ge

10、ometry CAD建模一般建模草圖構(gòu)建4. 創(chuàng)建小圓管l基于ZX平面創(chuàng)建新的平面Plane5，其中X方向平移5.5inch，Y方向平移-9。l在Plane5上創(chuàng)建草圖Sketch3，繪制半徑為0.5inch的半圓，再用直線連接半圓的兩個(gè)端點(diǎn)。l菜單Create-Extrude創(chuàng)建拉伸體Extrude1，拉伸默認(rèn)(垂直)，拉伸長(zhǎng)度為4.5。lOperation選項(xiàng)為默認(rèn)“Add Material”，所以無(wú)需進(jìn)行布爾合并。Geometry CAD建模一般建模草圖構(gòu)建5. 設(shè)置域?qū)傩詌在Tree Outline的最下方，列出了所有的域，選中域Solid，在Detail View中設(shè)置為“Fluid

11、”Mesh 劃分網(wǎng)格分類：直接建模l適用于簡(jiǎn)單的幾何體：如方體、棱柱、球體、圓環(huán)體等一般建模：l適用于復(fù)雜的幾何體1. 創(chuàng)建二維草圖(Sketch)2. 掃掠/拉伸/旋轉(zhuǎn)/縮放/合并/剪切等Mesh 劃分網(wǎng)格創(chuàng)建草圖構(gòu)建5. 設(shè)置域?qū)傩詌在Tree Outline的最下方，列出了所有的域，選中域Solid，在Detail View中設(shè)置為“Fluid”Mesh啟動(dòng)1. 刷新CAD數(shù)據(jù)l回到Workbench，在項(xiàng)目的Mesh模塊上單擊右鍵菜單選擇“Refresh”，待刷新完畢雙擊Mesh模塊啟動(dòng)刷新前刷新后Mesh 劃分網(wǎng)格1.創(chuàng)建邊界(Named Selection)l選中某個(gè)面或多個(gè)面（選

12、中后顏色變成綠色，如需多選應(yīng)按住ctrl+鼠標(biāo)左鍵），然后單擊右鍵菜單選擇“Create Named Selection”，命名根據(jù)自己的習(xí)慣并兼顧易讀性。Mesh 劃分網(wǎng)格2.設(shè)置網(wǎng)格大小(Sizing)l在Mesh上，單擊右鍵菜單選擇Insert-Sizing，創(chuàng)建一個(gè)Body Sizing，然后在Details的Geometry中，選中整個(gè)體（需將過(guò)濾器切換為體過(guò)濾 ），Element Size設(shè)置為0.006ml如果需要細(xì)化網(wǎng)格設(shè)置，可以繼續(xù)添加Sizing，選中面或線單獨(dú)設(shè)置面網(wǎng)格和線網(wǎng)格的尺寸Mesh 劃分網(wǎng)格3.設(shè)置邊界層網(wǎng)格(Inflation)l在Mesh上，單擊右鍵菜單選擇Insert-Inflation，然后根據(jù)提示設(shè)置即可lBoundary Scoping Method選擇為“Named Selection”；Boundary選擇為“tube”。lInflation Option可以用默認(rèn)設(shè)置，也可以選擇其他設(shè)置，建議設(shè)置為“First Layer Thickness”。l設(shè)置完畢，在M