1、第五章高級3D幾何體,DesignModeler,目錄,修改3D幾何體 3D曲面特征 平面體 布爾操作 基準(zhǔn)對象命名選擇 陣列特征 高級特征 高級工具 體操作 抽中面,修改3D幾何體,抽殼: 抽殼特征有兩個明顯的用處 : 創(chuàng)建薄壁實體（Thin）。 創(chuàng)建簡化殼（Surface）。 明細欄中的選項： 刪除面：所選面將從體中刪除。 保留面：保留所選面， 刪除沒有選擇的面。 僅對體操作：只對所選體上操作不刪除任何面。 將實體轉(zhuǎn)換成薄壁體或面時，可以采用以下三種方向中的一種偏移方向指定模型的厚度: 向內(nèi) 向外 中面,修改3D幾何體,抽殼明細欄:,基本操作,薄壁實體或偏移方向,重要! 創(chuàng)建面體時（并非薄

2、壁實體）必須將厚度屬性域設(shè)為零。 示例 . . .,厚度或厚度 /面偏移,修改3D幾何體,通過對所示的簡單塊操作,可以了解抽殼行為是如何工作的。,修改3D幾何體,生成本特征后,需注意： 端面已被刪除 厚度=2 mm 方向朝向原始實體中心（向內(nèi)） 結(jié)果仍然是一個實體 設(shè)置厚度值為0后重新生成: 結(jié)果是真實的表面模型,修改3D幾何體,抽殼注釋: 如果所選面是表面體的一部分,則可以將Thin/Surface 特征的厚度設(shè)為 0。 這個操作可以對某個輸入的面增厚。 中面選項: 并非意味著中面抽取。 體是中空的，這樣的話體的內(nèi)、外壁從原始面偏移同樣的距離。 范例：,選取的作中面抽殼的實體,結(jié)果是在兩個方

3、向上的偏移。,修改3D幾何體,固定半徑倒圓: 固定半徑倒圓可以在模型邊界上創(chuàng)建倒圓。 選擇3D 邊和/或面用于倒圓。 面選擇將在所選面上所有邊上均倒圓。 采用預(yù)先選擇時，可以從右鍵的彈出菜單獲取其它附加選項（面邊界環(huán)路選擇，3D邊界鏈平滑） 在明細欄中可以編輯倒圓半徑。點擊Generate完成特征創(chuàng)建并更新模型 可變半徑倒圓（和上面相同之外）： 用明細欄可以改變每邊的起始和結(jié)尾的倒圓半徑，也可以設(shè)定倒圓間的過渡形式為光滑還是線性。點擊生成完成特征創(chuàng)建更新模型。 頂點倒圓: 允許曲面體和線體倒圓。 頂點必須屬于曲面體或線體。 必須與2條邊相接。 頂點周圍的幾何體必須是平面的。,修改3D幾何體,選

4、取的作固定半徑倒圓的面。 所有邊界都產(chǎn)生倒圓,指定半徑的明細欄,選取作固定半徑倒圓的邊。,示例 . . .,修改3D幾何體,變半徑倒圓,直線過渡,光滑過渡,如果選擇了多條邊用于變半徑倒圓，則每邊倒圓設(shè)置都會在明細欄中顯示出來,修改3D幾何體,倒角: 倒角特征用來在模型邊上創(chuàng)建平面過渡（或稱倒角面）。 選擇3D 邊或面來倒角。 如果選擇的是面，那個面上的所有邊緣將被倒角。 預(yù)選時，可以從右鍵后的彈出菜單中，點選其它選項（面邊界環(huán)路選擇，3D邊界鏈平滑） 面上的每條邊都有方向，該方向定義右側(cè)和左側(cè)。 可以用平面（倒角面）過渡所用邊到兩條邊的距離或距離（左或右）與角度來定義斜面。 在明細欄中設(shè)定倒角

5、類型包括設(shè)定距離和角度。,示例 . . .,修改3D幾何體,倒角選項(3):,左,右,3D曲線特征, Concept 3D Curve 3D 曲線可用于: 建立特征時的基準(zhǔn)對象（首先要是一個命名選擇） 為概念建模提供定制曲線 以a)與b)為基礎(chǔ)，創(chuàng)建 3D 曲線（線體素）： 現(xiàn)有模型點 坐標(biāo)（文本）文件 曲線通過鏈路上所有的點。 所有點必須“唯一的” 曲線可能是開放的，也可能是閉合的。,開放曲線,閉合曲線,3D曲線特征已有點,在 Details View中: 點DefinitionPoint Select 選擇（并 Apply）已有模型上的點 按住鍵選擇多個點。 選擇點可以是2D點，3D模型頂

6、點或的特征點 參考文檔獲取更多關(guān)于特征點的信息 曲線可以是開放的，也可以是閉合的。（右鍵） 產(chǎn)生的曲線通過所有選取的點。,RMB,3D曲線特征點文件方式,DefinitionFrom Coordinates File 通過XYZ坐標(biāo)的文本文件創(chuàng)建3D 曲線。 坐標(biāo)（文本）文件的格式 #表示此行是注解 忽略空行 數(shù)據(jù)行包括5個數(shù)據(jù)域，被空格或TAB鍵隔開 A)組號（整數(shù)） B)點號（整數(shù)） C) X 坐標(biāo) D) Y 坐標(biāo) E) Z 坐標(biāo) 注意: 在同一數(shù)據(jù)行中出現(xiàn)同樣的組號和點號是錯誤的，必須是唯一的 對于封閉曲線，最后一行的點號應(yīng)該是0 忽略最后一點的坐標(biāo)區(qū),#Group 2, closed

7、curve example file #A B C D E 2 1 100.0101 200.2021 15.1515 2 2 -12.3456 .8765 -.9876 2 3 11.1234 12.4321 13.5678 2 0,點擊導(dǎo)入點文件,平面體,平面體是在XY平面內(nèi)的面體?？赏ㄟ^抽殼選項來創(chuàng)建 在DM中創(chuàng)建的平面體通常用于進行2D 仿真。 平面應(yīng)變，平面應(yīng)力，軸對稱 在數(shù)值運算上，比3D仿真模型更有效,實體,平面體,布爾操作,使用布爾操作對現(xiàn)成的體做相加、相減或相交操作。 這里所指的體可以是實體、面體或線體（僅適用于布爾加）。 面體必須有一致的法向。 根據(jù)操作類型，體被分為“ta

8、rget”體與“tool”體。 例子（如下使用3個體）：. . .,從上邊的體中減去下面兩個體,工具體,目標(biāo)體,布爾操作,3個體求交集,合并兩兩相交的結(jié)果,合并兩兩相交體，并保留原始的幾何體,命名選擇,命名選擇: 在一命名下，將模型特征分組 選擇特征后，右擊并選擇Named Selection。 在明細面板中更改名字 命名選擇的對象可以是體、面、邊，或者點。 如果命名選擇在項目頁中被打開，命名選擇可以傳輸?shù)狡渌腤orkbench模塊中去，包括Meshing模塊（見下張幻燈片） 命名選擇在DesignModeler中不可隱形，而在Meshing模塊可以做到。,鼠標(biāo)右鍵,項目頁上的命名選擇,1.

9、 點這個,2. 高亮這個,命名選擇的前綴名必須包含Named Selection Key中定義的字符，以便命名選擇可以傳輸?shù)狡渌K。在這個例子中，“NS”就一定要是名字的前綴，像NS_Face,基準(zhǔn)對象命名選擇,命名選擇能作為基本建模特征的基準(zhǔn)組。 在建模特征中，要求用一個3D曲線作為基準(zhǔn)對象。 范例1: 將一圓形輪廓沿3D曲線拉伸 創(chuàng)建3D曲線和圓形輪廓,3D曲線,圓形輪廓,指定選取基準(zhǔn)對象,選擇3D曲線，創(chuàng)建一個名為“SweepPath”的命名選擇。 執(zhí)行掃略操作，以圓為輪廓和命名選擇（SweepPath）為路徑 在“模型樹”中選擇命名選擇,指定選取基準(zhǔn)對象,范例2: 拉伸面 用實體的一

10、個面創(chuàng)建一個命名選擇 建立拉伸特征 為基準(zhǔn)對象在模型樹中選擇命名選擇 用一個軸或邊定義一個“方向矢量”并生成面,陣列特征,陣列特征允許用戶一下面的方式創(chuàng)建面或體 的復(fù)制品: 線性（方向 + 偏移距離） 環(huán)形（旋轉(zhuǎn)軸 + 角度） 將角度設(shè)為0，系統(tǒng)會自動計算均布放置 矩形 （兩個方向 + 偏移） 對于面選定，每個復(fù)制的對象必須和原始體保持一致（必須同為一個基準(zhǔn)區(qū)域）。 每個復(fù)制面不能彼此接觸/相交,線性 環(huán)形 矩形,陣列創(chuàng)建,選定Z軸,陣列總數(shù) = Copies +1,選中一個面,高級特性,在這一部分，將描述兩個專門用于3D特征的高級特征： 目標(biāo)體：拉伸、旋轉(zhuǎn)、掃掠、蒙皮/放樣、切片、導(dǎo)入 與關(guān)

11、聯(lián)。 拓撲融合：拉伸、旋轉(zhuǎn)、掃掠及蒙皮/放樣。 目標(biāo)體: 允許用戶在去除、印記或切片操作中，指定在哪些體上進行操作。,僅在選擇體上進行去除操作,高級特性,拓撲融合:適用于 拉伸、旋轉(zhuǎn)、掃掠及蒙皮等合并拓撲的細節(jié)特性 通過Yes/No選項控制特征拓撲。 Yes：優(yōu)化特征體拓撲。 No：不改變特征體拓撲。 拓撲融合的默認設(shè)置是不同的，它取決于所使用的3D 特征 拉伸：默認為Yes 旋轉(zhuǎn)：默認為Yes 蒙皮/放樣：默認為No 掃掠：默認為No 范例如下 . . .,范例,高級特性,拓撲控制,Merge Topology= Yes,Merge Topology= No,設(shè)定值為 Yes 將優(yōu)化所有特征

12、體的拓撲，然而推薦在蒙皮/放樣、掃掠特征中設(shè)定為No （缺?。?。 改變拓撲融合特性的值時務(wù)必小心。 一旦其它特征依靠這個拓撲，其面和邊可能出現(xiàn)，也可能消失，這將引起隨后的特征出現(xiàn)失敗和非法的選擇,高級工具,通過 Create 和 Tools 菜單進行高級操作: 凍結(jié) 解凍 包圍 填充 對稱 表面延伸 矩陣 體操作 布爾 切片 面刪除 邊刪除 合并 接合 投影,高級工具,通常3D實體特征操作如下 : 創(chuàng)建3D特征體（例如拉伸特征） 通過布爾操作將特征體和現(xiàn)有模型合并：加入材料，切除材料，表面烙印記 凍結(jié) 凍結(jié)特征使用戶可以控制操作的下一步，就象在特征樹中顯示的那樣，其作用是構(gòu)造模型歷程的隔離器。

13、 以凍結(jié)前創(chuàng)建的特征為基準(zhǔn)，所創(chuàng)建的體也變成凍結(jié)體 在特征樹形菜單中，體分支前的冰凍立方體圖標(biāo)表示凍結(jié) 在Freeze 特征之后，對任何特征所做的加入、切除、烙印材料操作都將忽略所有的凍結(jié)體,凍結(jié)范例,高級工具,建模歷史： 模型開始于包括兩個幾何體的導(dǎo)入幾何體 加入一個拉伸特征 插入凍結(jié) 基于導(dǎo)入幾何體，執(zhí)行第二次拉伸,Frozen,Unfrozen,高級工具,解凍 解凍可以使用戶有選擇地移除對單個或多個體的凍結(jié)（凍結(jié)是全局操作） 裝配注意事項: 如果從CAD軟件包中導(dǎo)入一個裝配體，DM將默認裝配體是沒有凍結(jié)的分離零部件 然而接下來的任何3D建模操作將會合并裝配體中的任何相互接觸的體 這些合并

14、可以用凍結(jié)和解凍工具來避免,高級工具,包圍: 在體附近創(chuàng)建周圍區(qū)域以方便模擬場區(qū)域 CFD、EMAG等 可采用Box, sphere, cylinder 或者用戶自定義的形狀 Cushion屬性允許指定邊界范圍 (必須大于 0) 可以選擇給所有體或者選中的目標(biāo)使用圍場 合并屬性允許多體部件自動創(chuàng)建 確保原始部件和場域在網(wǎng)格劃分時節(jié)點匹配,高級工具,示例：,包圍體的剖分視圖,電路板模型,用塊體創(chuàng)建的包圍體,高級工具,填充: 創(chuàng)建填充內(nèi)部空隙如孔洞的凍結(jié)體 對激活或凍結(jié)體均可進行操作 僅對實體進行操作 在CFD應(yīng)用中創(chuàng)建流動區(qū)域很有用,兩種填充方法 通過孔洞 通過覆蓋,高級工具,模擬圖示給油閥組內(nèi)

15、部流動區(qū)域,選中37個所需的內(nèi)部表面，點擊Generate插入填充,示例: 孔洞填充,高級工具,挖孔填充實例 (續(xù)):,填充結(jié)果是一個凍結(jié)(可劃分網(wǎng)格的)體,現(xiàn)在被分開的內(nèi)部區(qū)域可在Mesher中進行網(wǎng)格劃分,高級工具,例: 覆蓋填充,目標(biāo)是模擬圖示空心管的內(nèi)部(流動區(qū)域),步驟: 創(chuàng)建表面并封閉管道兩端。 UseConceptSurfaces from Edges創(chuàng)建端部表面 用Fill by Caps創(chuàng)建內(nèi)部流動區(qū)域,高級工具,1,2,3,范例：覆蓋填充 (續(xù)),閉合的表面端部,高級工具,1,2,范例：覆蓋填充 (續(xù)),建成內(nèi)部流體,高級工具,表面延伸: 在所選邊上創(chuàng)建表面延伸 Tools

16、 Surface Extension 延伸可以是延伸固定值或延伸到選定面表面下一 幾何特征 范例:,薄壁實體模型,薄壁實體模型被轉(zhuǎn)換成中面模型后，結(jié)果在2個零件的交界處產(chǎn)生了一個溝,延伸圓環(huán)邊閉合溝,高級工具,面刪除 Create Face Delete: 通過刪除模型中的面，從而刪除特征如倒圓和切除等特征然后治愈“傷口” 如果不能確定合適的延伸，該特征將報告一個錯誤，表明它不能彌補缺口 選擇復(fù)原類型：自動，自然修復(fù)，補片法或不復(fù)原（見下頁）,“面刪除”后沒有圓角，空腔或孔,范例 (刪除圓角和孔特征):,高級工具,復(fù)原選項:,選擇待刪除的面,查看文檔獲取更多細節(jié),高級工具,切片特征 Creat

17、e Slice : 當(dāng)模型完全由冰凍體組成時，才可以使用切片 切片有四個選項: 用平面切片：選定一個面并用此面對模型進行切片操作。 切掉面：在模型中選擇表面，DM將這些表面切開，然后就可以用這些切開的面創(chuàng)建一個分離體。 切掉邊:在模型中選擇邊，DM將這些邊切開，然后就可以用這些切開的邊創(chuàng)建一個分離體。 用面切片: 選定一個面來切分體,原始幾何體， 一個實體,待切片的2個圓角,結(jié)果是3個實體， 每個圓角體成為實體區(qū)域,高級工具,對稱特征 Tools Symmetry : 使用切片創(chuàng)建對稱模型。 可定義最多3個對稱平面。 保留每個平面的正半軸的材料，切除負半軸的材料,示例: 單平面和雙平面對稱,體

18、操作,體操作: 可以用11種不同的選項對體進行操作（并非所有的操作一直可用）： 體操作可用于任何類型的體（激活的或凍結(jié)的）。 附著在選定體上的面或邊上的特征點，不受體操作影響 在明細欄中選擇體和平面 選項包括: 鏡像、移動、刪除、縮放、縫合、簡化、轉(zhuǎn)換、 旋轉(zhuǎn)、切分材料、切除材料、表面印記 接下來逐一敘述.,體操作,鏡像: 選擇體和鏡像平面。 DM在鏡像面上創(chuàng)建選定原始體的鏡像。 鏡像的激活體將和原激活模型合并。 鏡像的凍結(jié)體不能合并。 鏡像平面默認為最初的激活面。 示例：這里選定的表面為鏡像平面。,體操作,移動: 用戶要選擇體和兩個平面：一個源平面和一個目標(biāo)平面。 DesignModeler

19、將選定的體從源平面轉(zhuǎn)移到目標(biāo)平面中。 這對對齊導(dǎo)入的或鏈接的體特別有用。 示例: 兩種導(dǎo)入體（一個盒子和一個蓋子）沒有對準(zhǔn)。 有可能它們是用兩種不同的坐標(biāo)系從CAD系統(tǒng)中分別導(dǎo)出的。 用“Move”體操作可以解決這個問題。,2,1,1,2,體操作,刪除: 從模型中刪除選定的體。 縮放: 先選定進行縮放的體，然后通過Scale Origin特性選擇縮放原點。 這種特性是一個有三種選項的組合框: 全局坐標(biāo)系原點：用全局坐標(biāo)系統(tǒng)的原點。 體質(zhì)心：每個體在它的質(zhì)心按比例縮放。 點： 以用戶選定的指定點（2D草圖點，3D頂高點或點特征）作為縮放原點。,體操作,切除材料: 從模型激活體中選擇用來切除材料的

20、體。 體操作的切除材料選項和基本特征中的切除材料操作一樣。 范例: 從塊中切除選定的體形成一個模具:,切除后,體操作,印記面: 體操作的印記面選項和基本操作中的印記面操作一樣。 當(dāng)模型中存在激活體時才能對該選項進行操作。 在這個例子中，選定的體用來在塊的表面烙印記:,After the Face Imprint,體操作,切片: 切片在一個完全凍結(jié)的模型上才能操作。 體的切片材料選項和基本操作中的切片操作一樣。 僅當(dāng)模型中的所有體凍結(jié)時才能操作選項。 切片操作示例：選定飛機體在塊上作切片。,體操作,縫合: 選擇曲面體進行縫合操作，DM會在共同邊上縫合曲面（在給定的公差內(nèi)）。 選項: 創(chuàng)建實體：縫

21、合曲面，從閉合曲面創(chuàng)建實體。 公差：正常，寬松或用戶定義 用戶公差：用于縫合操作的尺寸 范例: . . .,使用兩個草圖創(chuàng)建兩個面體,使用縫合操作后, 兩個面體合為一個面體,布爾操作,簡化: 可使用幾何和/或拓撲簡化: 幾何：盡可能簡化曲面和曲線以形成適合分析的幾何體（默認值=yes）。 拓撲：盡可能移除多余的面，邊和頂點（默認值=yes）。,最初模型包含非均勻曲面體,簡化操作將非均勻曲面變成平面，合并曲面以形成單一的圓錐體,體操作,轉(zhuǎn)換: 選擇要在指定方向上轉(zhuǎn)換的體 方向說明: 選擇:指定沿某選擇方向上的間距 坐標(biāo): 指定x，y，z軸上的偏移,布爾操作,旋轉(zhuǎn): 選擇繞一指定軸和一定角度旋轉(zhuǎn)的

22、體 軸說明： 選擇：指定沿某選擇方向上的間距 分量：指定矢量的x，y，z分量,中面操作,中面工具: 將常厚度的幾何簡化為“殼”模型 自動在3D面對中間位置生成面體 在MECHANICAL中允許用殼單元類型離散。,中面操作,手工創(chuàng)建中面: 點擊“Apply/Cancel”按鈕，激活“Face Pairs”， 選擇需要抽取中面的面對 注意選擇面的順序決定中面的法向 注意：第一個選擇的面以紫色顯示，第二個選擇的面以粉紅色顯示,生成的面體,中面操作,選擇注意： 在選擇模式下（應(yīng)用/取消被激活），前面說到的顏色方案起作用。當(dāng)選擇被確認后，被選擇的面分別以深藍色與淺藍色顯示。,中面操作,中面細節(jié): 多個面

23、組可以在單次中面操作中被選取，但是被選擇的面必須相對的（見右圖） 厚度差在“厚度容差”之內(nèi)并且相連接的面，在抽取中面時可以連接為一體（見下圖）,T1,T2,如果T1 T2厚度容差：面被連接為一體,中面操作,中面細節(jié): 在“縫合容差”之內(nèi)，相鄰面的縫隙可以在抽取中面的過程中被縫合 縫合容差：如果縫隙尺寸 縫合容差：面被縫合,中面操作,自動創(chuàng)建中面: “選擇方式”從手工方式切換到自動方式時，將會出現(xiàn)一些額外的選項 體選擇方式：可視體、被選擇的體，或所有的體 面對搜索范圍最小與最大極限值 額外的修剪選項：當(dāng)面體出現(xiàn)修剪問題時，可以選擇不同的選項來避免問題（將在后面描述） 保留體允許用戶在生成中面后保留原始的幾何體（默認是不保留）,中面操作,自動創(chuàng)建中面： 實體為5mm厚 當(dāng)使用中面工具時，將選擇方式切換到“自動” 注意：讓在手工方式時需要用到的“Face Pairs”欄 為“0” 實體為均勻厚度：這里設(shè)置最小/最大極限值均為5mm 使用下拉選項，選擇“Find Face Pairs Now? = Yes” 待續(xù) . . .,中面操作,自動中面實例 (續(xù)): 當(dāng)搜索完成后，探測到的面對數(shù)目會在詳細列表窗口中顯示，同時還會以圖形顯示 點擊“Generating”即可完成中面創(chuàng)建,中面操作,手工與自動混合選擇方式: 在有些