如何利用ansys19.0中的workbench建模 - 建立紧固件模型

随着计算机科学技术的发展，越来越多的工程师开始使用计算机模拟软件进行建模和分析。在此背景下，ANSYS成为了一款备受欢迎的仿真软件。本文将重点讲解如何利用ANSYS19.0中的Workbench建模，建立如图所示的紧固件模型。

定义工作文件名和工作标题

在开始建模之前，我们需要定义工作文件名和工作标题。首先，打开ANSYS19.0软件，选择“Utility Menu” -> “File” -> “Change Jobname”，在弹出的对话框内输入“jianmo-jingujian”，并选中“New log and error file”使其处于“Yes”，单击“Ok”。然后，选择“Utility Menu” -> “File” -> “Change Title”，在弹出的对话框内输入标题，单击“Ok”。

建立几何模型

接下来，我们需要建立几何模型。具体步骤如下：

1. 创建圆面：选择“Main Menu” -> “Preprocessor” -> “Modeling” -> “Create” -> “Areas” -> “Circle” -> “By Dimensions”，在弹出的对话框中，“Outer radius”选项中输入“10”，“Optional inner radius”选项中输入“6”，“Starting angle (degrees)”选项中输入“0”，“Ending angle(degrees)”选项中输入“180”，单击“Ok”。

2. 偏移工作平面：选择“Utility Menu” -> “WorkPlane” -> “Offset WP to” -> “XYZ Locations”，在出现的对话框中输入“16,0,0”，单击“Ok”。

3. 设置当前工作平面：选择“Utility Menu” -> “WorkPlane” -> “Change Active CS to” -> “Working Plane”，完成设置。

4. 偏移：选择“Main Menu” -> “Preprocessor” -> “Modeling” -> “Create” -> “Areas” -> “Circle” -> “By Dimensions”，在弹出的对话框中，“Outer radius”选项中输入“5”，“Optional inner radius”选项中输入“3”，“Starting angle (degrees)”选项中输入“0”，“Ending angle(degrees)”选项中输入“180”，单击“Ok”。

5. 设置操作坐标系：选择“Utility Menu” -> “WorkPlane” -> “Change Active CS to” -> “Global Cylindrical”，完成设置。

6. 定义关键点：选择“Main Menu” -> “Preprocessor” -> “Modeling” -> “Create” -> “Keypoints” -> “In Active CS”，在出现的对话框中，“NPT Keypoint number”选项中输入“110”，“X,Y,Z Location in active CS”选项中分别输入“10 73”，单击“Ok”。

7. 设置局部坐标系：选择“Utility Menu” -> “WorkPlane” -> “Local Coordinate Systems” -> “Create Local CS” -> “At Specified Location”，在出现的对话框中输入“16,0,0”，单击“Ok”，弹出另一对话框，“KCS Type of coordinate system”选项中选择“Cylindrical 1”，“XC,YC,ZC Origin of coord system”选项中分别输入“16 0 0”，其他保持默认，单击“Ok”。

8. 定义关键点：选择“Main Menu” -> “Preprocessor” -> “Modeling” -> “Create” -> “Keypoints” -> “In Active CS”，在出现的对话框中，“NPT Keypoint number”选项中输入“120”，“X,Y,Z Location in active CS”选项中分别输入“5 73”，单击“Ok”。

9. 设置操作坐标系：选择“Utility Menu” -> “WorkPlane” -> “Change Active CS to” -> “Global Cartesian”，完成设置。

10. 创建直线：选择“Main Menu” -> “Preprocessor” -> “Modeling” -> “Create” -> “Lines” -> “Lines” -> “Straight Line”，在出现的拾取框中选择“点110，点120”，单击“Ok”，并将显示方式调整为线显示。

11. 设置操作坐标系：选择“Utility Menu” -> “WorkPlane” -> “Change Active CS to” -> “Global Cylindrical”，完成设置。

12. 创建直线：选择“Main Menu” -> “Preprocessor” -> “Modeling” -> “Create” -> “Lines” -> “Lines” -> “In Active Coord”，在出现的拾取框中选择线110所在的圆弧线，单击“Ok”。

13. 设置操作坐标系：选择“Utility Menu” -> “WorkPlane” -> “Change Active CS to” -> “Specified Coord Sys”，在出现的对话框中，“KCN Coordinate system number”选项中输入“11”，单击“Ok”。

14. 创建直线：选择“Main Menu” -> “Preprocessor” -> “Modeling” -> “Create” -> “Lines” -> “Lines” -> “In Active Coord”，在出现的拾取框中选择线120所在的圆弧线，并连接底下两个点间的连线，单击“Ok”。

15. 设置操作坐标系：选择“Utility Menu” -> “WorkPlane” -> “Change Active CS to” -> “Global Cartesian”，完成设置。

16. 创建面：选择“Main Menu” -> “Preprocessor” -> “Modeling” -> “Create” -> “Areas” -> “Arbitrary” -> “By Lines”，在出现的拾取框中选择下图所示的线，单击“Ok”，将显示方式更改为面显示。

17. 面相加：选择“Main Menu” -> “Preprocessor” -> “Modeling” -> “Operate” -> “Booleans” -> “Add” -> “Areas”，在出现的拾取框中选择“pick all”选项。

18. 创建矩形：选择“Main Menu” -> “Preprocessor” -> “Modeling” -> “Create” -> “Areas” -> “Rectangle” -> “By Dimensions”，在出现的对话框中，“X1,X2 X-coordinates”选项中输入“-2 2”，“Y1,Y2 Y-coordinates”选项中输入“0 8”，单击“Ok”。

19. 减去面：选择“Main Menu” -> “Preprocessor” -> “Modeling” -> “Operate” -> “Booleans” -> “Subtract” -> “Areas”，在出现的拾取框中先选择面4，单击“Ok”后，弹出新的对话框，在选择面1，单击“Ok”。

20. 映射槽面：选择“Utility Menu” -> “WorkPlane” -> “Offset WP by Increments”，在出现的对话框中，“XY,YZ,ZX Angles”选项中输入“0,0,90”，单击“Ok”。

21. 切分工作平面：选择“Main Menu” -> “Preprocessor” -> “Modeling” -> “Operate” -> “Booleans” -> “Divide” -> “Area by WorkPlane”，在出现的拾取框中单击“pick all”选项。

22. 删除面：选择“Main Menu” -> “Preprocessor” -> “Modeling” -> “Delete” -> “Area and Below”，在出现的拾取框中选择面1，单击“Ok”。

23. 镜像：选择“Main Menu” -> “Preprocessor” -> “Modeling” -> “Reflect” -> “Areas”，在出现的拾取框中选择“pick all”，弹出另一对话框，选择默认设置，单击“Ok”，重复镜像命令，出现一个拾取框，选择“pick all”，弹出另一对话框，选择“X-Z plane Y”，单击“Ok”。

退出ANSYS

最后，完成建模后，我们可以退出ANSYS软件。选择工具栏上的“Quit”，弹出一个对话框，选择“Quit-No Save”，单击“Ok”，则完成ANSYS的分析，并回到Windows操作界面。

结论

通过以上步骤，我们成功地利用ANSYS19.0中的Workbench建模，建立起了如图所示的紧固件模型。这是一个实体模型建模，采用直底向上建模方式，先创建四分之一模型，再采用两步镜像完成该紧固件的整体创建。这样的建模方法既能提高建模效率，又能保证模型的精度，是工程师们进行仿真分析的重要工具。

版权声明：本文内容由互联网用户自发贡献，本站不承担相关法律责任.如有侵权/违法内容,本站将立刻删除。