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当SpaceClaim 遇上ANSYS

1月前浏览142

在使用ANSYS 进行流体分析时,需要使用几何工具进行流体域的抽取与清理工作

ANSYS 中嵌入的几何工具有两种:

早期版本中使用Design Modeler ,它可以自顶向下建模,自底向上建模。有严格的建模逻辑和历史顺序,精度较高,但操作比较繁琐,新手不太容易上手

18.0版本之后,ANSYS 将SpaceClaim软件嵌入,成为一个几何处理模块。

SpaceClaim 采用的是直接建模的方式,不需要考虑模型的创建历史,不受参数化设计中的尺寸关联的约束。可以直接编辑几何,使用直接拖拽面/边的方式修改尺寸,大大提高几何编辑的效率。

本文分享给大家使用SpaceClaim创建流场的方法和几个我用起来屡试不爽的按钮。


阅读全文大约需要5分钟哦~



SpaceClaim 创建流场


方法一:


使用“准备”功能区的命令,“体积抽取工具”来进行内流场的几何抽取。

这个命令适用于结构简单,边线数量少,且分析单个零件种抽取整体流场的情况。如下图:这是一个液压元件测试工装的一部分,标黄的部分是我们要抽取的内流场。

点击几何抽取命令后,图形区左下角会出现下面四个选项:

选项1是默认选项,是通过选择面来探测出口和入口的边缘来确定封口

选项2是直接选择入口和出口的边线

选项3是直接选择封口面

选项4是选择若干内表面来创建内流场区域

这几个选项最适合这个几何的是选项2 ,选择入口和出口的边线来创建内流场。

方法二:

对于外流场的抽取,可以使用“准备”功能区的“外壳”命令进行

如下图要计算得到下面管路的外流场,过程如下

以上两种方法均适用于单纯的内流场和外流场的创建

但是在实际的工程应用中,通常会根据需要根据实际问题判断流场区域,可能既有内流场也有外流场,对于混合流场的情况,可以尝试使用下面一种方法,布尔求差法

 

方法三:布尔求差法

如下图这是一个喷管的模型,需要对喷管的内部以及出口外的流场均进行提取,使用布尔求差的方法如下图:

       

建立这个内外混合流场只需要以下6步:

1.       在中心平面建立草图,确定外流场范围

2.       旋转拉伸选择拉伸的中轴线

3.       得到实体

4.       布尔求差,本体为刚刚建立的圆柱形实体,刀具为喷管实体

5.       分割出不需要的实体

6.       得到最终的流场模型

 

敲好用的两个命令


  1. 填充“Fill”按钮

大多数时候,你拿到的几何都不会像上面贴出来的这么干净,可能它是这样的

这个几何中有很多和仿真不想关的孔,由于SpaceClaim的直接建模方式,我们无需考虑这些孔的创建历史和与其他特征的尺寸关联,直接去掉就好

使用“填充”功能可以做到:

框选需要填充的孔,选中的孔就会被标黄,然后点击Design中的Fill 按钮,选中的孔就消失啦。

 

还可以填充边线形成面哦,在转换片体几何成实体的时候非常有用

2.       修复工具栏中的Extra Edges按钮

大多时候在做仿真之前,我们拿到的都是从其他三维软件转换成中间格式的模型,这样的模型在导入SpaceClaim后会出现很多多余的边线,像如下左侧图这样(PS:这个是我做的示意,现实情况中线条不一定会这么整齐呦)

另外,建议在划分网格前检查一下几何是否有断点,重复的线条/小面等等,有时候就是这些非常细微的,甚至肉眼都看不到的小特征会导致网格划分失败,一定一定要在进入Mesh模块之前确认好哦!


别问我怎么知道的

问就是我经常忘记检查



来源:CAE十级退堂鼓
SpaceClaimDesign Modeler几何处理ANSYS
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2025-08-26
最近编辑:1月前
CAE十级退堂鼓
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热分析接触设置

在工程中使用ANSYSWorkbench进行热分析时,大部分都是装配体。因此接触是不可避免的。在装配体导入ANSYS后,workbench会自动识别零件之间的接触,有时候也需要我们手动删除或添加接触对,这里推荐将ANSYS的自动创建接触对功能关闭,这样我们在手动创建接触对之后再返回SCDM模块中修改几何模型之后,不会再自动创建新的接触对扰乱我们的设置。在添加好接触对后,需要对接触进行参数定义,主要的参数为热导率TCC,接触半径。1.Behavior接触对都有接触面和目标面的区分。默认的设置为对称接触,即两个面都可以被指定成接触面和目标面;当定义接触为非对称接触时,需要定义一侧为接触面,另一侧为目标面。在热分析中,在接触的法向上允许有接触面和目标面之间的热流,而热流的传递方向是由两侧面上的温度决定的,所以接触面和目标面的定义并不是很重要。因此保留默认的设置即可。2.Formulation&PinballRegion对于热传导分析,建议使用绑定接触或不分离接触。对于初始接触和pinball区内的接触,可以发生传热,对于pinball区外的接触,不会发生传热。对于几何模型中存在缝隙较大的接触对时,需要在计算前检查是接触状态,建议设置较大的pinball直径。对于摩擦或粗糙的非线性接触,只有存在初始接触的接触对会发生传热。即使对于pinball区内的接触对不会产生传热。对于壳面的接触,Workbench只允许使用MPC的绑定接触。对于点焊连接的壳体装配体,Workbench提供了电焊接触进行点传热。3.ThermalConductance根据傅里叶定律,在接触面上定义导热率Tcc,由两个零件之间的热流量由接触热通量Q定义Q=Tcc(Tt-Tc)其中,Tc为接触面的温度,Tt是相应的目标面的温度理想的零件间接触传热系数假定在接触界面上没有温度降。默认的导热率会根据材料的导热系数和模型尺寸定义一个足够大的接触热导率,使得接触面间的温差尽量小。但是实际情况下,会存在接触热阻使得两个接触面上产生温度降。如下图。这种温差由于两表面间的不良接触造成,如:表面平面度、接触压力、表面温度、导热材料的使用等多方面因素。通过定义接触传热系数Tcc来考虑接触热阻的影响,单位为W/m2C,接触热阻越小,传热系数越大,接触面之间的导热效果越好,温差越小。来源:CAE十级退堂鼓

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