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ANSYS SpaceClaim共享拓撲功能介紹

2017-08-31  Esniper

幾何模型傳送至ANSYS Mechanical中,在接觸或相交主體和曲面之間共享拓撲(面、邊和頂點連接)。共享拓撲是在主體相交處進行網格劃分的唯一方法,並且也是確保主體相交處完美網格化的唯一方式。共享拓撲同樣適用於完全位於其他體積塊或曲面主體之內的體積塊和曲面主體。這種情況在流體流動分析中很常見。


在SpaceClaim中共享拓撲設置有如下選項:

(a)    None(無)(默認設置)向ANSYS/Workbench傳送過程中對幾何不做操作

(b)    Merge(合併)僅用於在CFD分析中使用的擋板:

Ÿ   合併完全嵌在一個實體內的曲面。落在實體上的曲面邊是有效的。與實體相交的曲面是無效的,執行共享拓撲前必須先作修剪。

(c)    Share(共享)標印併合並元件中的所有主體,並將結果傳送至 ANSYS 作為一個多主體零件。

(d)    Group(編組)將一個元件中的所有主體編組到一個多主體零件中,但不會在主體之間相互合併或共享面和邊。

1
創建共享拓撲的零件組

(a)    創建一個默認設置為None的元件,它會將多主體零件作為獨立零件的一個分組件來對待(比如:不共享)。

(b)    在元件的屬性面板中將 Share Topology(共享拓撲)屬性設置為 Merged(合併)、Shared(共享)或 Group(編組)。

(c)    將要共享拓撲的實體、曲面、橫樑或元件置於該元件內。

對於ANSYS 15.0或更高版本,將Shared Topology(共享拓撲)設置為Merged(合併)適用於以下情況:

  • 相互接觸的主體(與共享相同)

  • 相交的曲面主體(與共享相同)

  • 完全在其他體積塊內部的體積塊。例如,主體A完全在主體B的內部,主體B又完全在主體C的內部,則主體A就與主體B共享拓撲,而主體B又與主體C共享拓撲。

  • 完全在體積塊內部的曲面主體。例如,曲面A完全在實體B的內部,實體B又完全在實體C的內部,則曲面A和實體B共享拓撲,實體B又和主體C共享拓撲。

  • 上述四種情況的任意組合。

  • 不支持-體積塊之間部分相交,或曲面延伸至體積塊外部。

  • 對於ANSYS 17.0及更高版本,將Shared Topology(共享拓撲)設為Group(編組)將會把一個元件中的所有主體編組成ANSYS/Workbench中的一個多主體零件。它不會在主體之間相互合併或共享面和邊。

  • 對於遺留數據庫,NONE(無)選項會映射到最新版本的編組上。

  • 在同一組件且具有相同屬性的橫樑(即(比如剖面、錨定、材料),當 Shared Topology(共享拓撲)被設置為 Merge(合併)、Share(共享)或 Group(編組)時,會按以下方式傳送至Workbench:

  • 只要其他所有剖面屬性相匹配,所連接橫樑的方向可能有所差異(比如,相互之間存在旋轉)。

  • 端對端相接的橫樑是同一個帶有多個邊的主體。

  • 形成T和X型交叉的橫樑仍然只是一個主體,但交叉會在每個主體中產生額外的邊。下例中為帶有四個邊的兩個主體。

  • 自身相交的相連接橫樑仍然只是一個主體,但交叉會在主體中產生額外的邊。下例中為一個帶有五個邊的主體。


2
ANSYS 13.0到15.0
  • 如果元件的Shared Topology(共享拓撲)設置為Shared(共享)(或在ANSYS 15.0和16.0中為Merged(合併)),則此元件和其下所有元件將成為一個共享組。

  • 結構中較低元件的Shared Topology(共享拓撲)特性將會忽略,故不能使用其創建共享例外。

    例如,如果將根元件的Shared Topology(共享拓撲)設置為True(是),則整個模型都會在一個共享組中。

  • 元件節點的名稱即為循環共享起點的元件名稱。

  • 列出此節點下的主體時,將附帶整個組件的完整路徑,並將元件名稱置於括號中(如果有),如 Axle Sub-Assy (Front)\Wheel (Left)\Solid。

  • 可以擁有多個不同的共享組,但一個主體僅可屬於一個組。


有關共享拓撲的實際體驗,請參閲共享拓撲教程。關於ANSYS如何處理多主體零件和共享拓撲的詳細信息,請參閲 ANSYS 在線幫助。

3
為ANSYS設置共享拓撲

將主體置於Shared Topology(共享拓撲)屬性設置為Shared(共享)(ANSYS 15.0和16.0中為Merged(合併))的元件下,包括子組件(忽略子組件的共享拓撲設置)。


在結構樹中選擇一個或多個元件時,可在屬性面板找到此屬性。


在最新的SpaceClaim 18.1中,對共享拓撲的功能又進一步增強,在工具欄中增加了Workbench一欄,裏面對共享拓撲功能進行了詳細的區分。通過Share(共享)功能,可以控制需要共享的邊或者面等。


4
在ANSYS中阻止共享拓撲

將實體置於Shared Topology(共享拓撲)屬性設置為None(無)並且其父元件也將此屬性設置為None的元件中。或者在18.1中使用Unshare功能取消共享。

5
示例

5.1      共享拓撲


ANSYS網格劃分兩個共享拓撲的塊體。藍色塊體會獲得在兩個藍綠塊體之間共享的新壓印面。請注意小塊體底邊的網格節點分佈。通過共享拓撲,實現網格節點的共享,並且對於後面劃分網格以及材料屬性,都可以實現按單個實體設置。


5.2      無共享拓撲


如果兩個實體不共享拓撲,或者將兩個實體置於不同的元件中,並且根零件的Shared Topology(共享拓撲)設定為None(無),那麼ANSYS對兩個零件會進行不同的網格劃分。


5.3      合併為一個實體


共享拓撲的網格與合併幾何不同。此為兩個塊體合併,可以看出其網格與兩個主體共享拓撲的網格有所不同。合併後的實體在原本兩個實體的邊界面上,不會創建規則節點,內部單元是貫穿整個模型的。

6
結論
  • 共享拓撲自動從幾何建模傳送到ANSYS,而不必設置任何選項;但可更改元件的共享拓撲屬性。

  • ANSYS 11.0中元件的共享拓撲屬性僅應用於該元件,不會應用於其子元件。

  • ANSYS 12.0和12.1中,共享拓撲屬性在設置為“是”時,同時應用於該元件及其子元件。在這種情況下,結構中較低元件的Shared Topology(共享拓撲)屬性將會忽略。

  • 只有可見對象會被傳送至ANSYS;不會傳送隱藏對象。

  • 同一元件中的實體或曲面會視為多主體零件,並將使用共享拓撲。

  • 為防止共享拓撲,可將實體放置於不同元件,或將其元件共享拓撲屬性設置為“否”。


在最新的SpaceClaim R18.1中,對共享拓撲功能的增強,使工程師在幾何處理階段就能自由進行網格共享節點的設置,與之前版本相比,不僅提供了工程師幾何處理的效率,而且更加容易保障結果的準確性。


隨着SpaceClaim功能的不斷增強,特別是針對幾何模型處理提供的越來越方便的功能,對工程師而言,SpaceClaim將成為有限元仿真前處理的最佳工具。


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    來自: Esniper > 《ANSYS》

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