Ansys Workbench——DM模块的工程应用

ANSYS Workbench中提供了两种建模工具，Design Modeler（以下简称DM）与Space Claim(以下简称SC)，但是我们一般建模是在CAD软件中，比如SolidWorks、Catia、UG等，所以一般只会用到DM或SC的模型修改功能，比如建立施加边界条件的印记面、删除不必要的孔洞、删除或增加圆角、抽中面、抽边线等。以下根据我的机械设计与分析经验，介绍DM的工程应用技术。

建模工具的选择

1 DM与CAD的双向关联

我们经常需要将CAD软件中对模型的实时更改传递到DM中，或者将DM中对模型的实时更改传回到CAD软件中，这便是双向关联，DM与目前市面上的大部分CAD软件可实现双向关联，以下以DM与Solidworks（以下简称SW）双向关联为例，双向关联时需要SW一直处于打开状态。

1.1 SW中的更改传到DM中

Step1：使用SW调用WB：在SW中点击工具——Ansys——Ansys Workbench，在WB中出现新的Geometry项目，右击模型栏，用DM 打开，进入DM界面，特征树中出现了Attach1，点击Generate即可生成模型。（也可在SW中新建项目，进入DM，点击File——Attach to Active CAD Geometry即可关联导入SW中的模型。）

DM数据关联导入

Step2：如果在SW中对模型进行了修改，DM中并不会提示，需要我们手动刷新数据：点击特征树中的Attach1，在属性细节窗口中将Refresh后的No修改为Use Geometry Parameter Values，再次点击Geometry即可刷新模型。

手动刷新模型参数

1.2 DM中的更改传回SW中

在Attach1参数细节窗口中删除Parameter Key的参数ANS:DS，点击Geometry生成模型，参数细节窗口中便出现了模型尺寸参数，修改这些参数后，再次点击Geometry生成模型，DM中的模型和SW中的模型将同时改变。

参数修改

注意：只有对Attach（关联导入）的模型的参数修改会传回SW，在DM中对模型的新操作无法传回，比如给模型增加圆角倒角、增加凸台，减去凹槽等。

所以进行实时关联时，建议在SW中修改，而不是在DM中修改。

无法传回的参数

2 冻结与解冻功能的灵活应用

在DM中，没有装配体建模工具，所有的接触在一起的解冻（又称激活）状态下的几何体会合并为一个零件，要创建多个零件，需要用到冻结功能。

冻结与解冻功能

在DM中建模时，Add Material表示添加材料，建立的几何体将合并到与它相接触的零件中；Add Frozen表示添加冻结体，建立的几何体将成为独立的零件，不管有没有零件与它相互接触。

Add选项

3 Imprint Faces印记面功能

约束与载荷往往不应加载在整个面上，而应加载在一个面的局部区域，这时候就需要用到印记面将局部区域分割出来。

如果是外部导入的模型，需要解冻：Tools—Unfreezn。点击Generate刷新生成。

3.1平面映射

此时我们需要在平面上分割出一个小区域。

点击特征树中Sketching标签栏，进入草图绘制环境。草图绘制工具包括Draw（绘图）、Modify（修改）、Dimensions（标注）、Constraints （约束）、Settings（设置）。使用过CAD软件建模的人对此都能很快熟悉，在此不展开说明。

草图绘制环境

草图绘制完成后，在工具栏点击Extrude（拉伸）图标（或Create—Extrude），在Details View窗口中的Geomery中选择刚才的草图，Operation中选择Imprint Faces，点击Generate刷新即可生成印记面。

印记面设置

印记面效果

3.2圆柱面映射

此时我们需要在圆柱面上分割出一个小区域。

DM中，在圆柱体的径向面先建立草图，绘制一条与圆柱面重合的线段。

绘制线段

草图绘制完成后，在工具栏点击Revolve（旋转）图标（或Create—Revolve），在Details View窗口中的Geomery中选择刚才的草图，Axis中选择旋转轴，FD1,Angle中设置旋转角度，Operation中选择Imprint Faces，点击Generate刷新即可生成印记面。

圆柱印记面设置

圆柱印记面效果

3.3曲面映射

此时我们需要在曲面上分割出一个小区域。

DM中，创建一个高于曲面的面：点击工具栏中New Plane图标并设置。

（1）Type选项中，From Pace表示来自于模型的表面，From Plane表示来自于坐标基准面。在Base Face（Base Plane）中选择基面。

（2）Transform中选择变换方式，其中Offset X/Y/Z表示在某个方向偏移，这时的XYZ的方向指的是模型的局部坐标，不是界面右下角的全局坐标。Rotate about X/Y/Z表示沿某轴旋转角度。Reverse Normal/z-Axi表示反转Z轴，Flip XY-Axes表示调换X和Y轴；

（3）在FD1中输入参数。