第2講 Workbench建模

1、 第6講 Workbench建模l Design Modeler 幾何建模l Meshing 網格劃分Workbench圖形化用戶界面多模塊集成，無縫對接lFluentlCFXlICEM CFDlDesign ModelerlMeshingl其他模塊多物理場耦合User Interface 用戶界面啟動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：各種項目l中間：已開啟的項目啟動分析模塊l選中項目，從左側拖入中間l

2、本算例應選擇Fluid Flow(Fluent)User Interface 用戶界面任務類型幾何建模劃分網格計算設置計算后處理任務名(可修改)如何啟動任務模塊的狀態(tài)User Interface 用戶界面關于模塊狀態(tài)的說明Unfulfilled ( )：上游模塊沒有數據。 Refresh Required ( )：上游數據有變化，本級任務需要刷新數據。例如Geometry改變，Meshing模塊需要刷新數據。Attention Required ( )：上游模塊的數據已經傳入本級模塊，但是本級模塊的設置還未完成。例如網格（Meshing模塊）已經劃分完畢，Setup模塊需要等待用戶設置。Upd

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

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

5、(Sketch)2. 掃掠/拉伸/旋轉/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中會出現Sphere1，在Details View中用戶需輸入相關參數，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：問題描述Geometry CAD建模一般建?？傮w思路l利用草圖分別創(chuàng)建兩個圓管的進口型線l利用草圖創(chuàng)建掃掠(sweep)路徑，并掃掠成三維模型l通過布爾(boolean)運算合并兩個彎管一般建模草圖構建l利用已存在的平面(如X

6、Y/YZ/XZ)為基準l平移適當的距離或旋轉適當的角度l可以創(chuàng)建多個草圖，每個草圖對應不同的型線或掃掠路徑l本算例中，需要構建三個草圖，一個為掃掠路徑，另外兩個分別為大小圓管的進口型線Geometry CAD建模一般建模草圖構建1. 大圓管的進口型線l先選中YZPlane，然后菜單Create-New Plane創(chuàng)建大圓管進口所在的平面。lTransform1選擇Offset Global X，表明平面是在YZPlane的基礎上沿X方向平移得到。(“Global”表示全局坐標)lFD1 Value1輸入-8，表明平面沿X負方向移動8 inch。l參數輸入完畢后，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 創(chuàng)建草圖Sketch1。Geometry CAD建模一般建模草圖構建1. 大圓管的進口型線l切換到Sketch選項卡，在Setting中的Grid設置里激活“Show in 2D”和“Snap”，實現在在工作區(qū)內顯示坐標格，并具備自動捕捉的功能。l設置“Major Grid Spacing”為1 inch，即每隔1 inch設置一個坐標點l修改“Minor-Steps per Major”為2，即每個坐標格分成2段顯示；默認值為8，不利于捕捉。Geometry CAD建模一般建模草圖構建1. 大圓管的進口型線l在Draw中選擇

8、“Arc by Center”，根據窗口下方的提示繪制半圓弧。其中圓心的坐標為（-6,0），半徑為2。l再選擇“Line”，連接半圓弧的兩個端點。繪圖提示信息Geometry CAD建模一般建模草圖構建2. 大圓管的掃掠路徑l切換回Modeling選項卡，在XY平面上創(chuàng)建草圖Sketch2。l回到Sketching選項卡，激活坐標格顯示和捕捉功能。l坐標格寬度仍設置為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（大圓管進口型線），在Path里選擇Sketch2（掃掠路徑），設置完畢后在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端點。l菜單Create-Extrude創(chuàng)建拉伸體Extrude1，拉伸默認(垂直)，拉伸長度為4.5。lOperation選項為默認“Add Material”，所以無需進行布爾合并。Ge

10、ometry CAD建模一般建模草圖構建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端點。l菜單Create-Extrude創(chuàng)建拉伸體Extrude1，拉伸默認(垂直)，拉伸長度為4.5。lOperation選項為默認“Add Material”，所以無需進行布爾合并。Geometry CAD建模一般建模草圖構建5. 設置域屬性l在Tree Outline的最下方，列出了所有的域，選中域Solid，在Detail View中設置為“Fluid

11、”Mesh 劃分網格分類：直接建模l適用于簡單的幾何體：如方體、棱柱、球體、圓環(huán)體等一般建模：l適用于復雜的幾何體1. 創(chuàng)建二維草圖(Sketch)2. 掃掠/拉伸/旋轉/縮放/合并/剪切等Mesh 劃分網格創(chuàng)建草圖構建5. 設置域屬性l在Tree Outline的最下方，列出了所有的域，選中域Solid，在Detail View中設置為“Fluid”Mesh啟動1. 刷新CAD數據l回到Workbench，在項目的Mesh模塊上單擊右鍵菜單選擇“Refresh”，待刷新完畢雙擊Mesh模塊啟動刷新前刷新后Mesh 劃分網格1.創(chuàng)建邊界(Named Selection)l選中某個面或多個面（選

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