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2017-07-04 by:CAE仿真在线 来源:互联网
前面两篇介绍了Solidworks和ANSYS经典界面中的布尔运算,本期当然是介绍Workbench布尔运算了,WB自带的强大建模工具怎能遗漏呢。下面娓娓道来,想学好Workbench建模技术的童鞋看仔细了哈。
WorkbenchDesignModeler中实体间的布尔运算包括如下几种:Unite(相加),Subtract(相减), Intersect(相交), Imprint Faces(印记面)。关于印记面的专题介绍请参考什么是印记面?。还包括其它形式的布尔运算如:Add Material,Cut Material, Slice.
布尔运算的菜单入口如下图1。
图1 布尔运算菜单入口
下面以一个小模型来演示布尔运算使用方法,方便大家理解。下图是一个花键轴和圆盘组合在一起(有重合)。
图2 演示几何模型
Unite操作起来很简单,只需要选中这里的轴和圆盘2 Bodies,Generate 一下就可以了,然后之前选中的2个实体就变成了一个新的实体了。如下图3所示。
图3选择两个实体进行Unite元算
Unite和add material 有些类似,但是Add Material操作只能在导入模型、生成新体时使用,而Unite操作可以在现有的模型中使用。
2. Subtract
WB DM中的Subtract功能也是与经典界面中的同出一辙,但稍逊于后者。新手需要特别注意Target Bodies 与Tool Bodies的区别!这两项是必选项,很有必要弄清楚概念。Target Bodies是你需要减的母体,而Tools Bodies是你做减法所用的工具。即Target Bodies -Tool Bodies=期望得到的实体。本例演示如下图4。
图4减运算不保留工具体
注意如果需要保留Tool Bodies,那Details of Boolean下面的Preserve tool bodies?项就选YES, 生成后就会多出一个花键实体。
图5减运算保留工具体
3.Intersect
相交运算的关键选项在preserve tool bodies,其下有三种选项:
(a) NO;不保留tool bodies,只保留相交部分;
(b) Yes;保留tool bodies,并生成相交部分;
(c) Yes,Slice。保留tool bodies,并有并保留相交部分,不过原先的tool bodies已经被相交部分给切分开了。
还不太明白?下面请看下图6、7、8。
图6相交运算不保留工具体
图7相交运算保留工具体
图8相交运算保留工具体并切分
请留意这三种交运算操作的区别,实体变化数目以及对应的实体形状变化。
Intersect Result 中有两个选项Intersection ofAll Bodies 和Union of All intersections,如下图9示。Union of All Intersections是对所有交集组合在一起的。而Intersection ofAll Bodies就是对所有实体取交集。该选项涉及到多个相交运算,本例不便演示。贴张图片来演示下,相信你对Intersection ofAll Bodies 和Union of All Intersections的区别很容易就明白了,如图10。
图9 相交结果设置
图10 两种相交结果区别
4.Imprint Faces
表面印记操作能分割体上的面(但不改变实体形状),可方便地应用在局部加载情况下。印记面设置如下图11。Target Bodies为你要在其表面加印记面的实体。Tool Bodies为工具实体(默认设置为不在工具实体上加印记面)。
图11印记面设置
对于工具实体的操作Preserve ToolBodies?这里也有三个选项:
1 No 不保留工具实体。
2 Yes 保留工具实体,但不加印记面。
3 Yes, Imprinted 保留工具实体,加印记面。
下面用本例模型来演示下这三个选项的区别。擦亮眼镜看仔细了哈。
图12 不保留工具体
图13保留工具实体,但在tool bodies上不加印记面
图14保留工具实体,在tool bodies上加印记面
5. Add Material
为了示范Add Material功能,需要先导入多个实体。(实体导入后参考原始坐标系堆叠在一起,可以通过Create->bodytransformation-> Move来调整实体间的相对位置)
图15 导入多个外部实体
图16导入后结果
图17导入后设置添加材料操作
由上图可知在外部导入实体时可以通过在Import下面更改Operation方式为Add Material就可以达到布尔加运算的目的。但笔者发现个bug:导入后的多个实体一般都需要调整位置,调整位置后再用布尔运算就会发现实体相对位置又恢复原状了。故建议此方法尽量少用,知道就好了。
在WB DM中可以进行多体建模时,而不需要像Solidworks那样先画零件图然后再装配在一起。关键原因就是在WB DM体中你可以先画好实体1,然后冻结起来,然后在画实体2,然后依次类推… 懂了吧DM中就是这样进行装配体建模的。在生成实体时如果选择Add Frozen,就会是多体建模效果,如下图18。如果选择Add Material就是布尔加运算了,如下图19。
图18 添加冻结=多体建模
图19 添加材料=布尔加运算
6.Cut Material
Cut Material与布尔减运算的效果是一样的。如下图,先将圆盘结冻(激活到可修改状态),在圆盘外表面画一个小圆形然后向内拉伸0.02M,操作选项选择Cut Material。效果如下图20。
图20 CutMaterial
7. Slice
Slice功能其实也与布尔减运算相差无几。常用的Slice功能用在平面分割实体、拉伸分割等情况。平面分割实体举例如图21。拉伸分割实体举例如图22。
图21 YZ平面分割实体举例
图22拉伸分割实体举例
小结
布尔操作博大精深,上面所列的几点只是最基本介绍,要想熟练掌握还是要勤于动手实践操练,多动脑筋思考并总结规律。以上为笔者根据以往经验所写,如有错误之处,还请大家指出。
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