2.2.3　DesignModeler建模工具

前面简单介绍了DesignModeler平台几何建模的基本方法，同时也讲解了常见CAD软件中模型的导入方法。本节开始介绍其他CAD软件所不具备的功能，这些功能大部分是为有限元分析服务的专用功能。现在简要介绍如下。

（1）“激活状态”和“冻结状态”，这两个命令在“工具”菜单中，下面简单介绍两者的区别。

①“激活状态”：可以对处于此状态的几何体进行常规的建模等操作，如布尔运算、切材料等，但是不能被“切片”。

②“冻结状态”：可以对处于此状态的几何体进行“切片”操作，方便以后划分高质量的六面体网格。

（2）“多体部件体”：在有限元分析过程中，往往不只是对单一零件进行仿真计算，还经常会对结构复杂的装配体进行仿真分析，而DesignModeler可以先将装配体中的某些零部件或者全部装配体组成一个“多体部件体”，这样在仿真计算时，形成多体部件体的零部件间能够实现拓扑共享。

（3）“表面印记”：为了模拟真实载荷或者约束状况，经常需要对零件的指定部分进行载荷施加或者约束，这样就需要首先在指定表面进行表面印记操作。

下面将用一个实例来介绍“表面印记”操作。

如图2-58所示的模型，我们在零部件上端（处于Z轴最大位置处）的圆面上，直径10 mm范围内施加100 N的力，方向为Z轴负方向，具体操作如下。

步骤1　在Windows系统下启动ANSYS Workbench，进入主界面。

步骤2　创建项目。双击主界面“工具箱”中的“组件系统”→“几何结构”，即可在“项目原理图”窗口创建项目A，如图2-59所示。

图2-58　几何模型

图2-59　创建项目

步骤3　启动DesignModeler。右击项目A中的A2“几何结构”，在弹出的快捷菜单中选择“新的DesignModeler几何结构”，此时会启动“几何结构-DesignModeler”绘图平台，单击菜单栏里的“单位”→“毫米”，将单位设置成mm。

步骤4　选择XY平面并草绘图2-60所示的六边形。

图2-60　草绘

步骤5　如图2-61所示，对六边形的一条边进行标注，并设置长度为25 mm。

图2-61　标注

步骤6　单击常用命令栏中的按钮，设置拉伸长度为200 mm，得到图2-62所示的几何体。

步骤7　如图2-63所示，选中上端面，然后在任意位置绘制一个直径为10 mm的圆。

图2-62　挤出

图2-63　草绘

步骤8　将状态切换到“建模”状态，单击常用命令栏中的按钮，此时在“树轮廓”面板的“A：几何结构”下出现一个“挤出2”命令，如图2-64所示，在“详细信息视图”面板中的“详细信息 挤出2”下面做如下设置。

①在“几何结构”选项中选择“草图2”。

②在“操作”选项中选择“压印面”，其余设置保持默认即可。

图2-64　印记设置

完成以上设置后，单击常用命令栏中的按钮，生成印记特征，如图2-65所示，这时，我们就可以在印记特征上施加载荷了，如图2-66所示，在印记面上施加力。

图2-65　印记特征

图2-66　载荷施加

步骤9　保存文件。单击工具栏中的按钮，在弹出的 “另存为”对话框中的“文件名”文本框中输入“Imprint”，单击“保存”按钮，完成模型的保存。

步骤10　关闭DesignModeler程序。