搜索使用ANSYS直接導入proe模型數據(一)
2013-07-06 by:廣州CAD:proe設計培訓中心 來源:仿真在線
ANSYS軟件誕生于上世紀70年代。在有限元分析軟件的發展史上,ANSYS一直作為一個重要成員存在于激烈的市場競爭中,生存下來并不斷發展壯大。目前ANSYS是世界上最有影響的以有限元分析為基礎的CAE軟件之一,廣泛應用于機械制造、水利、石油化工、輕工、航空航天、電子及土木工程等行業的一般工業設計及科學研究。使用ANSYS進行分析必須通過構建三維幾何模型,雖然其本身附帶三維建模模塊,但其建模能力與流行三維造型軟件如proeNGINEER、UG和CATIA等相比實在太弱。構建分析中需要的復雜的結構和曲面,在ANSYS當中實際很難完成。proeNGINEER(以下簡稱proe)是美國PTC公司的產品,目前已經發布了proeNGINEER Wildfire 3.0版。1985年PTC公司成立于美國波士頓,開始參數化建模軟件的研究。經過10余年的發展,proe已經成為最優秀的三維建模CAD軟件之一。proeNGINEER是一個基于特征的參數化實體造型系統,用戶能迅速方便地利用其建立各種龐大復雜的模型。
隨著計算機技術的不斷發展,利用先進的CAD/CAE工具對機械系統進行研究已經成為一種可行方案。充分利用proeNGINEER和ANSYS這兩個工具在各自領域的優勢,并將其結合起來研究開發復雜機械系統的虛擬樣機是當前國內多數研究群體的首選方案。
一、proeNGINEER向ANSYS進行模型數據轉換的方式介紹及評析
當前CAD/CAE軟件開發的趨勢是專業化分工程度越來越高。雖然proeNGINEER與ANSYS軟件分別都有相應模塊向對方領域滲透,允許用戶在購買足夠模塊的基礎上實現相應操作,但是對于需要使用CAD/CAE集成系統的工程人員來說,只使用單一的proeNGINEER或者ANSYS軟件都很難迅速優質地完成任務。工程人員較好的選擇還是構建兩者的集成系統作為工作平臺。
建立由不同軟件組成的集成系統的關鍵問題就是數據轉換接口的設置(這里主要指從proeNGINEER向ANSYS導入模型數據,使得ANSYS能夠得到準確有效的模型數據便于下一步分析)。本文使用目前流行的版本proeNGINEER Wildfire 2.0與ANSYS 9.0做分析,總結了三大類方式共4種方案可供實現數據轉換。
1.利用IGES中間標準格式轉換
IGES(Initial Graphics ExchangeSpecification)是由美國國家標準協會(ANSI)組織波音公司、通用電氣公司等共同商議制定的。它由一系列產品的幾何、繪圖、結構和其他信息組成,可以處理CAD/CAM系統中的大部分信息,亦受到絕大多數CAD/CAM系統的支持。IGES文件格式分為ASCⅡ格式和二進制格式,其中ASCⅡ格式又有固定行長(每行8O個字符)格式和壓縮格式兩種。由proeNGINEER保存的IGES文件格式屬于固定每行80字符的ASCⅡ格式文件。而ANSYS本身內置了IGES轉換過濾器,所以它支持IGES格式文件的導入。但由于轉換過濾程序允許輸入部分模型參數,所以ANSYS有時會把不能識別的特征省略掉,如圖1所示。當proeNGINEER中建立的模型特征過多或結構過于復雜時,使用IGES文件格式輸入到ANSYS后很可能產生模型斷裂、丟失實體等情況,會直接影響模型后續分析的準確性。
圖1 ANSYS導入IGES文件時的報告
通過實踐,筆者發現可以在ANSYS的導入IGES文件對話框中作一些選項調整,多試幾次就可得到滿意效果。實踐中對話框中當四個選項分別選取“Defeature model、合并重合的關鍵點、產生實體、刪除小面積”時,就導入效果準確的模型,如圖2所示的兩種不同選項組合模型有很大差異。使用IGES中間標準格式有個缺點:導入模型相當耗費時間,耗費的時間與模型的復雜程度成正比。
圖2 導入IGES選項不同導致輸入的模型差異
2 . 使用A N S Y S — P r o /ENGINEER接口轉換
A N S Y S 軟件安裝選項中包含與P r o / E N G I N E E R 軟件的接口模塊“Connection for proengineer”。此模塊不僅能將proe模型數據直接轉換給ANSYS,同時還提供了以執行部件為基礎的參數優化設計功能。該功能允許從建立以部件為基礎的參數化proe模型開始,用ANSYS程序對其進行優化,并以一個優化的模型結束,而且建立好的模型仍是以部件為基礎的參數化模型。此模塊能給工程人員在有限元分析過程中考慮采用何種前后處理提供最好的支持。利用軟件自帶接口能夠快速準確地導入數據,因此下面將對此類方案著重進行分析。
ANSYS在默認的狀態下是不能對proe中的prt(或asm)文件進行直接轉換的。必須通過以下過程對ANSYS設進行連接設置以激活模塊。
圖3 ANS_ADMIN 9.0對話框
鼠標點擊“ 開始→ 程序→ANSYS 9.0→Utilities→ANS_ADMIN”,出現如圖3所示對話框,選擇“Configuration options →O K ” , 接下來的對話框順序選取“Configuration Connection for
proeNGINEER → OK”和“ANSYSMultiphysics & WIN32 → OK”。
完成后,A N S Y S會自動提示已在自己的安裝目錄中成功生成了config.anscon文件,在接下來出現的對話框“proeNGINEERInstallation path”選項后輸入P r o / E 的起始安裝路徑如“ E : \proeWildfire 2.0”,“Language used with proengineer”選項用默認的“usascii”,然后點擊“0K”。出現對話框提示在proe目錄下成功建立了一個protk.dat文件,點擊確定即完成配置。現在打開proe,如果在“工具”菜單的后面出現一個新菜單“ANSYS 9.0”(如圖4所示),就表示已經成功建立了接口。
圖4 proe下的ANSYS菜單
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