使用 Ansys Discovery 为初学者准备几何结构

介绍

设计几何体通常会包含一些特征，使其无法直接导入我们的仿真工具，例如 Ansys Mechanical、LS-DYNA、Fluent 等。有些干扰或错位虽然适合制造，但在我们的仿真工具中却会造成问题。有时，一些小特征（例如孔或圆角）对于制造产品来说是必需的，但对于仿真而言却是无关紧要的，只会增加仿真的难度。模型中可能还包含一些您想要提取结果的感兴趣区域，例如模型中不存在的特定表面。

本博客介绍了在将 CAD 几何图形引入模拟工具之前，可以使用 Ansys Discovery 对其进行预处理的一些方法。

特征消除

特征去除是准备用于仿真的几何体的常用做法。这包括移除不影响模型行为的不必要的复杂特征。这些特征可能包括压印曲面、孔、圆角或其他特征。下图展示了一些特征去除前后的对比。为了更容易进行网格划分，我们移除了许多圆角和一些孔。

以下部分将介绍 Discovery 中的一些不同工具，以帮助准备用于分析的几何图形。

拉动工具

拉动工具是一种多功能工具，我们可以将其用于各种应用，包括添加或删除圆角、缩放主体和挤压表面。 

下面的示例展示了如何使用拖动工具为边缘添加圆角。选择拖动工具后，我点击边缘，然后拖动以创建圆角。然后，我开始输入一个值来创建具有目标尺寸的圆角。

我们也可以用类似的方式删除圆角。我们可以点击圆角，然后点击“删除”，或者将半径设置为 0。 

像我一样，您可能不想选择每条要添加圆角的边，或者每条要移除圆角的边。我们可以双击一条边或圆角，将所有边或圆角选择为该边环或圆角环的一部分。以下示例展示了如何选择整个顶部边环并快速为其添加圆角。 

合并面

我们的几何体导入时可能会包含一些不必要的边，而这些边对于定义几何体来说并非必要。这可能会导致网格划分问题，导致扫掠网格无法生成，或者产生细长边。我们可以使用合并面工具来合并面。 

我们也可以做同样的事情，选择有问题的边并点击“删除”。我点击“Esc”退出合并工具。然后我选择该边，并使用“Delete”键将其删除。 

分割面

我们可能还需要分割面来创建区域，以便应用边界条件、载荷、接触、力或结果对象。我们可以使用草图工具在对象表面上绘制一个形状，它会分割该表面。分割后的曲面会被导入到我们的仿真工具中，然后我们就可以对其应用边界条件。

我们还可以使用压印工具将一个物体的形状压印到另一个物体上。我们可能会将这个工具用于想要用作边界条件的物体。下面我将展示如何使用压印工具将圆柱体的形状压印到立方体上。 

我们还可以将表面从一个物体投影到另一个物体，或者从一个物体的一个表面投影到另一个物体。我们可以使用投影工具来实现这一点。我们使用此工具的目的与压印工具相同，即创建有用的区域供我们使用。

电源选择

我们还可以使用 Discovery 中的“增强选择”选项来选择多个要移除的目标特征。在下面的示例中，我使用“增强选择”功能选择了要移除的不同面和孔。

主体合并

我们还可以在 Discovery 中合并和拆分实体。这有助于将两个粘合在一起的部件组合在一起，并简化为一个部件。以下示例展示了如何使用合并工具合并两个实体。我们可以在右侧的设计树中看到，使用合并工具后，两个实体如何合并为一个。

分体式

我们还可以分割实体。我们可能会考虑分割实体，以便进行某些网格操作，例如细化网格，或某些网格划分方法，例如扫掠网格或多区域网格。我们可以使用不同的面或平面来分割实体。在下面的示例中，我创建了一个平面来分割实体。 

 

结论

Ansys Discovery 拥有多种工具，可帮助工程师高效地去除 CAD 几何结构特征并准备用于仿真的模型。我们可以通过多种方式实现同​​一目标，而这个过程可能需要大量的反复试验。Ansys Discovery 为用户提供了实现这一目标的最佳工具。