Solidworks進行三維建模並導入到ANSYS中的一些研究

採用三維CAD軟件軟件進行模型的建立,並導入到ANSYS中進行分析,已經成爲了一種非常流行的方法,如何能夠準確,快速的進行模型的導入一直是人們關注的問題,本文介紹了採用Solidworks軟件進行三維建模並導入到ANSYS中的一些研究。

ANSYS軟件是一個功能強大的結構設計分析和結構優化軟件包,具有多物理場藕合的功能,允許在同一模型上進行各種各樣的荊合計算,如熱結構藕合,磁結構藕合,流體熱禍合等,可以用於進行結構的靜力分析、動力分析、結構的高度非線性分析、電磁分析、計算流體動力學分析、設計優化、彈性接觸分析等等。ANSYS設計數據訪問模塊(DDA)能夠使用戶將由CAD建立的模型轉換傳送到ANSYS軟件中,避免了不必要的重複建模工作。

1 ANSYS與Solidworks之間的數據轉換

使用ANSYS進行有限元分析時,技術人員在進行三維模型的建立過程中耗費了大量的時間與精力。由於ANSYS自帶的建模功能非常有限,只能建立一些結構簡單的模型。隨着ANSYS的應用日益廣泛,在很多時候需要對非常複雜的模型進行有限元模型的建立,其需要處理的模型也越來越複雜,ANSYS自帶的建模功能顯出很多的不足之處。

Solidworks作爲一款三維CAD軟件,其擁有強大的參數化建模能力,可以建立非常複雜的實體模型。因此,如果充分利用Solidworks快速準確建模的特長,把在Solidworks建立好的模型導入到ANSYS中進行分析就可以很好地解決ANSYS建模能力的不足。現在,大多數的技術人員都是利用三維CAD軟件建模,通過ANSYS與三維CAD軟件之間的圖形接口將建立好的模型導入到ANSYS。瞭解ANSYS與Solidworks之間的導入接口,能有效提高模型質量,簡化分析工作,對CAE分析人員有着非常重要的意義。

2 使用ANSYS軟件的圖形接口進行數據的導入

ANSYS軟件提供了與一些主流三維CAD軟件進行數據交換的接口,ANSYS的圖形接口可以準確的識別Solidworks的文件。使用ANSYS的導入接口轉換模型的方法很簡單,只要在Solidworks中將建好的模型使用“另存爲”或“導出”,保存爲ANSYS軟件可以識別的標準文件,通常使用的有類型有IGES和Parasolid文件。在ANSYS中使用Import命令導入三維CAD模型,而後需要進行模型結構的失真處理與缺陷的修改。

對於Solidworks軟件而言,ANSYS可以對其保存的文件直接識別,不需要另存爲其他格式的文件。使用接口導入三維模型雖然很方便,但導入後的圖形往往會出現一些問題,甚至會出現文件不能識別的現象。例如IGES格式是把產品的數據轉換成中性文件格式的行業標準,對於實現文件之間的數據交換非常方便,但是ANSYS軟件對IGES格式的文件讀取存在着很多的問題,使用ANSYS導入IGES文件的時ANSYS軟件對於細小的幾何結構無法識別,從而造成導入的圖形結構不連續,只是由一些面組成,而無法生成實體。並且使用ANSYS讀入IGES文件時所需的時間也是非常長的。

對於ANSYS來說,這些圖形接口還只能處理一些比較簡單的模型。複雜模型轉換後,總會存在一些問題,例如線面的丟失、圖型無法轉換等。這時,就要進行修補,圖形修補萊單是轉換過程中出現的,在大部分情況下,這個菜單是不會出現的。由於使用這些圖形接日進行的轉換過程中,模型的拓撲結構往往會發生改變,修補後的拓撲結構不能進行下一步的分析。

同時,通過接口引入的圖形如發生了變化,需要先修正幾何模型,才能進行有限元網格劃分和計算,這就影響了分析的精度和準確性。而且通過大量的計算實例發現,對於較爲複雜的模型,ANSYS提供的圖形接口不能正確導入Solidworks模型。這樣,使用Solidworks軟件與ANSYS之間的接口,快速、方便地獲得一個合理、有效的有限元模型一直被工程界所關注。

3 結語

ANSYS是大型通用有限元分析軟件,其優點是有限元分析;而Solidworks軟件的優勢在於三維模型建立。能夠很好的把這兩種軟件結合起來,發揮Solidworks在三維模型中的強大功能,爲ANSYS軟件進行有限元分析提供強有力的保證,並且通過實踐證明了有效的把這兩種軟件結合起來所發揮的優勢是非常巨大的,並且取得了令人滿意的效果。

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