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5-1第五章高级3D几何体DesignModeler5-2TrainingManual目录•修改3D几何体•3D曲面特征•平面体•布尔操作•基准对象命名选择•阵列特征•高级特征•高级工具•体操作•抽中面5-3TrainingManual修改3D几何体•抽壳:–抽壳特征有两个明显的用处:•创建薄壁实体（Thin）。•创建简化壳（Surface）。–明细栏中的选项：•删除面：所选面将从体中删除。•保留面：保留所选面，删除没有选择的面。•仅对体操作：只对所选体上操作不删除任何面。–将实体转换成薄壁体或面时，可以采用以下三种方向中的一种偏移方向指定模型的厚度:1.向内2.向外3.中面5-4TrainingManual修改3D几何体…•抽壳明细栏:基本操作薄壁实体或偏移方向重要!创建面体时（并非薄壁实体）必须将厚度属性域设为零。示例...厚度或厚度/面偏移5-5TrainingManual修改3D几何体…•通过对所示的简单块操作,可以了解抽壳行为是如何工作的。5-6TrainingManual修改3D几何体…•生成本特征后,需注意：–端面已被删除–厚度=2mm–方向朝向原始实体中心（向内）–结果仍然是一个实体•设置厚度值为0后重新生成:–结果是真实的表面模型5-7TrainingManual修改3D几何体…•抽壳注释:–如果所选面是表面体的一部分,则可以将Thin/Surface特征的厚度设为0。–这个操作可以对某个输入的面增厚。•中面选项:–并非意味着中面抽取。–体是中空的，这样的话体的内、外壁从原始面偏移同样的距离。–范例：选取的作中面抽壳的实体结果是在两个方向上的偏移。5-8TrainingManual修改3D几何体…•固定半径倒圆:–固定半径倒圆可以在模型边界上创建倒圆。–选择3D边和/或面用于倒圆。•面选择将在所选面上所有边上均倒圆。–采用预先选择时，可以从右键的弹出菜单获取其它附加选项（面边界环路选择，3D边界链平滑）–在明细栏中可以编辑倒圆半径。点击Generate完成特征创建并更新模型•可变半径倒圆（和上面相同之外）：–用明细栏可以改变每边的起始和结尾的倒圆半径，也可以设定倒圆间的过渡形式为光滑还是线性。点击生成完成特征创建更新模型。•顶点倒圆:允许曲面体和线体倒圆。–顶点必须属于曲面体或线体。–必须与2条边相接。–顶点周围的几何体必须是平面的。5-9TrainingManual修改3D几何体…选取的作固定半径倒圆的面。所有边界都产生倒圆指定半径的明细栏选取作固定半径倒圆的边。•示例...5-10TrainingManual修改3D几何体…变半径倒圆直线过渡光滑过渡如果选择了多条边用于变半径倒圆，则每边倒圆设置都会在明细栏中显示出来5-11TrainingManual修改3D几何体…•倒角:–倒角特征用来在模型边上创建平面过渡（或称倒角面）。•选择3D边或面来倒角。•如果选择的是面，那个面上的所有边缘将被倒角。–预选时，可以从右键后的弹出菜单中，点选其它选项（面边界环路选择，3D边界链平滑）•面上的每条边都有方向，该方向定义右侧和左侧。–可以用平面（倒角面）过渡所用边到两条边的距离或距离（左或右）与角度来定义斜面。–在明细栏中设定倒角类型包括设定距离和角度。5-12TrainingManual•示例...修改3D几何体…倒角选项(3):左右5-13TrainingManual3D曲线特征•Concept3DCurve•3D曲线可用于:–建立特征时的基准对象（首先要是一个命名选择）–为概念建模提供定制曲线•以a)与b)为基础，创建3D曲线（线体素）：a)现有模型点b)坐标（文本）文件•曲线通过链路上所有的点。–所有点必须“唯一的”–曲线可能是开放的，也可能是闭合的。开放曲线闭合曲线5-14TrainingManual3D曲线特征–已有点•在DetailsView中:点DefinitionPointSelect•选择（并Apply）已有模型上的点•按住CTRL键选择多个点。–选择点可以是2D点，3D模型顶点或的特征点•参考文档获取更多关于特征点的信息–曲线可以是开放的，也可以是闭合的。（右键）–产生的曲线通过所有选取的点。RMB5-15TrainingManual3D曲线特征–点文件方式•DefinitionFromCoordinatesFile–通过XYZ坐标的文本文件创建3D曲线。•坐标（文本）文件的格式–#表示此行是注解–忽略空行–数据行包括5个数据域，被空格或TAB键隔开A)组号（整数）B)点号（整数）C)X坐标D)Y坐标E)Z坐标–注意:•在同一数据行中出现同样的组号和点号是错误的，必须是唯一的•对于封闭曲线，最后一行的点号应该是0–忽略最后一点的坐标区#Group2,closedcurveexamplefile#ABCDE21100.0101200.202115.151522-12.3456.8765-.98762311.123412.432113.567820点击导入点文件5-16TrainingManual平面体•平面体是在XY平面内的面体。[可通过抽壳选项来创建]•在DM中创建的平面体通常用于进行2D仿真。–平面应变，平面应力，轴对称–在数值运算上，比3D仿真模型更有效实体平面体5-17TrainingManual布尔操作•使用布尔操作对现成的体做相加、相减或相交操作。•这里所指的体可以是实体、面体或线体（仅适用于布尔加）。•面体必须有一致的法向。•根据操作类型，体被分为“target”体与“tool”体。•例子（如下使用3个体）：...从上边的体中减去下面两个体工具体目标体5-18TrainingManual布尔操作3个体求交集合并两两相交的结果合并两两相交体，并保留原始的几何体5-19TrainingManual命名选择•命名选择:–在一命名下，将模型特征分组–选择特征后，右击并选择NamedSelection。在明细面板中更改名字•命名选择的对象可以是体、面、边，或者点。–如果命名选择在项目页中被打开，命名选择可以传输到其他的Workbench模块中去，包括Meshing模块（见下张幻灯片）–命名选择在DesignModeler中不可隐形，而在Meshing模块可以做到。鼠标右键5-20TrainingManual项目页上的命名选择1.点这个2.高亮这个命名选择的前缀名必须包含NamedSelectionKey中定义的字符，以便命名选择可以传输到其他模块。在这个例子中，“NS”就一定要是名字的前缀，像NS_Face5-21TrainingManual基准对象命名选择•命名选择能作为基本建模特征的基准组。–在建模特征中，要求用一个3D曲线作为基准对象。•范例1:–将一圆形轮廓沿3D曲线拉伸–创建3D曲线和圆形轮廓3D曲线圆形轮廓5-22TrainingManual指定选取基准对象–选择3D曲线，创建一个名为“SweepPath”的命名选择。–执行扫略操作，以圆为轮廓和命名选择（SweepPath）为路径•在“模型树”中选择命名选择5-23TrainingManual指定选取基准对象•范例2:拉伸面–用实体的一个面创建一个命名选择–建立‘拉伸’特征–为基准对象在‘模型树’中选择命名选择–用一个轴或边定义一个“方向矢量”并生成面5-24TrainingManual阵列特征•阵列特征允许用户一下面的方式创建面或体的复制品:–线性（方向+偏移距离）–环形（旋转轴+角度）•将角度设为0，系统会自动计算均布放置–矩形（两个方向+偏移）•对于面选定，每个复制的对象必须和原始体保持一致（必须同为一个基准区域）。–每个复制面不能彼此接触/相交线性环形矩形5-25TrainingManual阵列创建选定Z轴阵列总数=Copies+1选中一个面5-26TrainingManual高级特性•在这一部分，将描述两个专门用于3D特征的高级特征：1.目标体：拉伸、旋转、扫掠、蒙皮/放样、切片、导入与关联。2.拓扑融合：拉伸、旋转、扫掠及蒙皮/放样。•目标体:–允许用户在去除、印记或切片操作中，指定在哪些体上进行操作。仅在选择体上进行去除操作5-27TrainingManual高级特性…•拓扑融合:适用于拉伸、旋转、扫掠及蒙皮等合并拓扑的细节特性–通过Yes/No选项控制特征拓扑。–Yes：优化特征体拓扑。–No：不改变特征体拓扑。–拓扑融合的默认设置是不同的，它取决于所使用的3D特征•拉伸：默认为Yes•旋转：默认为Yes•蒙皮/放样：默认为No•扫掠：默认为No•范例如下...5-28TrainingManual•范例高级特性…拓扑控制MergeTopology=YesMergeTopology=No•设定值为Yes将优化所有特征体的拓扑，然而推荐在蒙皮/放样、扫掠特征中设定为No（缺省）。•改变拓扑融合特性的值时务必小心。•一旦其它特征依靠这个拓扑，其面和边可能出现，也可能消失，这将引起随后的特征出现失败和非法的选择5-29TrainingManual高级工具•通过Create和Tools菜单进行高级操作:–冻结–解冻–包围–填充–对称–表面延伸–矩阵–体操作–布尔–切片–面删除–边删除–合并–接合–投影5-30TrainingManual高级工具…•通常3D实体特征操作如下:1.创建3D特征体（例如拉伸特征）2.通过布尔操作将特征体和现有模型合并：加入材料，切除材料，表面烙印记•冻结–冻结特征使用户可以控制操作的下一步，就象在特征树中显示的那样，其作用是构造模型历程的隔离器。–以冻结前创建的特征为基准，所创建的体也变成冻结体–在特征树形菜单中，体分支前的冰冻立方体图标表示冻结–在Freeze特征之后，对任何特征所做的加入、切除、烙印材料操作都将忽略所有的冻结体5-31TrainingManual•冻结范例高级工具…建模历史：模型开始于包括两个几何体的导入几何体加入一个拉伸特征插入冻结基于导入几何体，执行第二次拉伸两个现存的实体第二次拉伸结果是一独立实体，如果没有冻结的话，这个几何体将和导入的几何体合并Unfrozen5-32TrainingManual高级工具…•解冻–解冻可以使用户有选择地移除对单个或多个体的冻结（冻结是全局操作）–装配注意事项:•如果从CAD软件包中导入一个装配体，DM将默认装配体是没有冻结的分离零部件•然而接下来的任何3D建模操作将会合并装配体中的任何相互接触的体–这些合并可以用冻结和解冻工具来避免5-33TrainingManual高级工具…•包围:–在体附近创建周围区域以方便模拟场区域•CFD、EMAG等–可采用Box,sphere,cylinder或者用户自定义的形状–Cushion属性允许指定边界范围(必须大于0)–可以选择给所有体或者选中的目标使用围场–合并属性允许多体部件自动创建•确保原始部件和场域在网格划分时节点匹配5-34TrainingManual高级工具…•示例：包围体的剖分视图电路板模型用块体创建的包围体5-35TrainingManual高级工具…•填充:–创建填充内部空隙如孔洞的冻结体–对激活或冻结体均可进行操作–仅对实体进行操作–在CFD应用中创建流动区域很有用两种填充方法•通过孔洞•通过覆盖5-36TrainingManual高级工具…模拟图示给油阀组内部流动区域选中37个所需的内部表面，点击Generate插入填充•示例:孔洞填充5-37TrainingManual高级工具…•挖孔填充实例(续):填充结果是一个冻结(可划分网格的)体现在被分开的内部区域可在Mesher中进行网格划分5-38TrainingManual高级工具…•例:覆盖填充目标是模拟图示空心管的内部(流动区域)步骤:•创建表面并封闭管道两端。•UseConceptSurfacesfromEdges创建端部表面•用FillbyCaps创建内部流动区域5-39TrainingManual高级工具…123•范例：覆盖填充(续)闭合的表面端部5-40Training