ANSYS Workbench 參數(shù)化建模PPT課件

1、第七章參 數(shù) 化 建 模第1頁/共35頁參數(shù)化建模參數(shù)化建模 目錄目錄 尺寸引用 提升參數(shù) 提升尺寸引用 提升特征尺寸 參數(shù)管理 從動/從屬參數(shù) 輔助變量 參數(shù)函數(shù) Workshop 7-1, 帶參數(shù)的滑輪模型第2頁/共35頁參數(shù)化建模參數(shù)化建模 尺寸引用尺寸引用 創(chuàng)建草圖和特征時(shí),它們的特性由所謂的 “尺寸引用”控制.尺寸引用尺寸引用可以被“提升”為設(shè)計(jì)參數(shù): 允許參數(shù)化數(shù)據(jù)交換. 使DM模型更加靈活. 是進(jìn)行優(yōu)化(仿真)技術(shù)的一個(gè)關(guān)鍵要素.第3頁/共35頁參數(shù)化建模參數(shù)化建模提升參數(shù)提升參數(shù) 在詳細(xì)列表框中點(diǎn)擊將一個(gè)尺寸引用提升為設(shè)計(jì)參數(shù) “D”. 使用默認(rèn)名稱或自已定義一個(gè)有意義的名稱

2、(不可以有空格, 可以有下劃線). 注意, 尺寸的值在詳細(xì)列表窗口將不再可以編輯.注意: 對于鏈接到CAD中的參數(shù)不可以取消提升. 第4頁/共35頁 尺寸參數(shù): 默認(rèn)的草圖尺寸名稱標(biāo)明了關(guān)聯(lián)平面以及特定的尺寸. 命名語法是 “平面_參考.尺寸_類型和編號”. 例如: 以下圖為例, 參數(shù)的缺省名稱為 “XYPlane.D4”. XYPlane: 標(biāo)明尺寸所處的平面. D4: 標(biāo)明指定的尺寸是直徑. 名稱很容易更改.參數(shù)化建模參數(shù)化建模提升尺寸引用提升尺寸引用第5頁/共35頁參數(shù)化建模參數(shù)化建模提升特征尺寸提升特征尺寸 特征尺寸: 默認(rèn)的特征尺寸名稱標(biāo)明操作以及尺寸引用號 (“FD” 含義為“Fe

3、ature Dimension). 命名語法是 “操作_類型.特征_尺寸_編號”. 以下的例子,參數(shù)的缺省名稱為 “Extrude1.FD1”. 名稱包含兩層信息: Extrude1 表明參數(shù)引用為創(chuàng)建的第一個(gè)拉伸. FD1 表明它是拉伸操作的參數(shù)1 (如上; FD0= 旋轉(zhuǎn)角度, FD1= 深度, FD2 = 繞Z軸旋轉(zhuǎn))第6頁/共35頁參數(shù)化建模參數(shù)化建模參數(shù)管理器參數(shù)管理器 指定參數(shù)后DM用參數(shù)管理器進(jìn)行管理. 在用戶圖形界面中點(diǎn)擊 “Parameter” 打開參數(shù)管理器工具.第7頁/共35頁參數(shù)化建模參數(shù)化建模參數(shù)管理器參數(shù)管理器 參數(shù)管理器窗口有3個(gè)標(biāo)簽用來指定參數(shù)化工具:Desig

4、n Parameters標(biāo)簽: 每個(gè)設(shè)計(jì)參數(shù)都列在上面. 在此瀏覽和更改參數(shù)的值. “#” 后可以加入對參數(shù)定義的注釋.第8頁/共35頁P(yáng)arameter/Dimension Assignment 標(biāo)簽: 列出一系列 “左邊 = 右邊” 的賦值(方程),通過給定設(shè)計(jì)參數(shù)用于驅(qū)動模型尺寸的. 等式左邊是指向平面/草圖或特征尺寸之一的引用，或者是輔助變量的引用. 右邊是任意表達(dá)式,可以帶有 +, -, *, 和 /, 不僅包括圓括號,引用設(shè)計(jì)參數(shù) (這里其句法結(jié)構(gòu)用前綴“ ”) 和特征尺寸, 而且包括數(shù)值常量和對輔助變量的引用. 也可以用 表示指數(shù)運(yùn)算,% 表示求模( x/y的余數(shù)) 也可以使用函

5、數(shù) (后文討論).參數(shù)化建模參數(shù)化建模參數(shù)管理器參數(shù)管理器第9頁/共35頁參數(shù)化建模參數(shù)化建模參數(shù)管理器參數(shù)管理器 DesignModeler 會計(jì)算出每一個(gè)表達(dá)式右邊的值并用結(jié)果驅(qū)動左邊的尺寸引用. 設(shè)計(jì)參數(shù)名稱前面冠以. #后可加入注釋. 例如 (承前頁): XYPlane.R3 = Hole_Size 表明用一個(gè)位于XY平面的半徑尺寸引用一個(gè)名為 “Hole_Size” 的設(shè)計(jì)參數(shù). 在參數(shù)等式后加入了一個(gè)樣例注釋.第10頁/共35頁參數(shù)化建模參數(shù)化建模從動從動/從屬從屬 參數(shù)參數(shù) 從動參數(shù)是其取值由“驅(qū)動”設(shè)計(jì)參數(shù)決定的參數(shù). 目標(biāo): 如圖所示給定一個(gè)矩形截面, 尺寸 S1 為高, S

6、2 為寬, 按表達(dá)式S2 = 2*S1驅(qū)動寬度值.S2S1在 DesignModeler 中我們進(jìn)行如下操作: 標(biāo)注草圖的高和寬. 創(chuàng)建一個(gè)名為 S1的設(shè)計(jì)參數(shù). S1 將成為 “主動” 參數(shù). 待續(xù) . . . 第11頁/共35頁參數(shù)化建模參數(shù)化建模從動從動/從屬從屬 參數(shù)參數(shù) 觀察草圖(前頁)細(xì)節(jié)后發(fā)現(xiàn)寬度尺寸被稱為H1. 記住!: H1中的“H”表示水平尺寸,同樣的V2中的 “V”表示豎直尺寸. 從參數(shù)/尺寸等式中注意到給出的S1 為: 已知 “內(nèi)部” 參數(shù)名即驅(qū)動參數(shù)是 “XYPlane.H1” 可以在Parameter/Dimension Assignment 標(biāo)簽中鍵入下面的表達(dá)式

7、:第12頁/共35頁參數(shù)化建模參數(shù)化建模從動從動/從屬從屬 參數(shù)參數(shù) 這樣我們僅僅改變S1的值就可以檢驗(yàn)表達(dá)式, 更新生成模型可確認(rèn)寬度始終等于2*S1. 等一下! 如果由于表達(dá)式的錯誤導(dǎo)致模型再生失敗,視圖進(jìn)行取消操作也會遇到同樣的問題. 幸運(yùn)的是 DesignModeler 有一個(gè)更好的方法驗(yàn)證參數(shù)化的表達(dá)式 : 移到 “Check” 標(biāo)簽, 可以計(jì)算出參數(shù)化等式并顯示出結(jié)果. 讓我們對Check特性進(jìn)行仔細(xì)觀察. . . 第13頁/共35頁參數(shù)化建模參數(shù)化建模從動從動/從屬從屬 參數(shù)參數(shù) check 窗口分成兩個(gè)輸出區(qū):Parameter/Dimension Assignments參數(shù)/

8、尺寸等式Design Parameter Assignments設(shè)計(jì)參數(shù)等式 兩個(gè)部分都作為“輸出”，因?yàn)槊總€(gè)部分都按其定義及其輸出值顯示. 從上例可以看出，參數(shù)S1被賦值35.000 (設(shè)計(jì)參數(shù)部分). 同樣的,從動參數(shù) “XYPlane.H1” 計(jì)算出值 70.000. 由于我們希望用2*S1的值驅(qū)動“XYPlane.H1”因而確認(rèn) 70.000 這個(gè)值是有意義的. 第14頁/共35頁參數(shù)化建模參數(shù)化建模輔助變量輔助變量 輔助變量指那些不直接定義草圖或特征尺寸的參數(shù). 主要用于常數(shù)值或系數(shù). 例如: 這里定義2個(gè)設(shè)計(jì)參數(shù) (Height和 Length). 現(xiàn)在我們創(chuàng)建一個(gè)名為 “fact

9、or” 的變量在公式中使用. 最后我們設(shè)定半徑尺寸 “R5” 等于變量. 注意, 這個(gè)例子只是用來舉例的. 我們可以更簡單地用定義變量的公式直接定義R5.第15頁/共35頁參數(shù)化建模參數(shù)化建模帶帶參數(shù)的函數(shù)參數(shù)的函數(shù) 可以用函數(shù)表達(dá)設(shè)計(jì)意圖以及參數(shù)間的關(guān)系. 函數(shù)是返回單一值的一系列操作 ABS(X) EXP(X) LN(X) SQRT(X) SIN(X) (用角度) COS(X) TAN(X) 對于1 和 +1之間的值X. ASIN(X) & ATAN(X) (返回值為 -90 到 90 度之間) ACOS(X) (返回值為0到180 之間) 例如 A=acos(-1) # 值為 9

10、0 B=abs(X) # 值為X的絕對值第16頁/共35頁Workshop 7-1, 帶參數(shù)的滑輪模型帶參數(shù)的滑輪模型 目標(biāo): 通過草圖和拉伸創(chuàng)建一個(gè)3D模型. 添加一個(gè)旋轉(zhuǎn)特征代表滑輪的槽. 通過基于構(gòu)造草圖建立一個(gè)螺拴孔陣列. 參數(shù)化建模使得滑輪尺寸自動更新陣列螺栓孔. 可以對整個(gè)系列尺寸的滑輪進(jìn)行仿真! 起始頁: 選擇創(chuàng)建新幾何體或 FileNew 設(shè)定長度單位為 millimeter第17頁/共35頁在XY面上創(chuàng)建一個(gè)草圖:在樹形目錄中點(diǎn)擊激活XYPlane工具欄: “Look At”1.Sketching Draw Circle注意: 選擇平面后選擇草圖標(biāo)簽，切換到草圖模式后如果不存

11、在草圖，系統(tǒng)會自動創(chuàng)建一個(gè)新草圖1Workshop 7-1, 帶參數(shù)的滑輪模型帶參數(shù)的滑輪模型第18頁/共35頁在XY面上創(chuàng)建一個(gè)草圖(續(xù)):選擇原點(diǎn)作為圓的中心2. 將光標(biāo)放在原點(diǎn)附近,可以看見 一個(gè)“P” 出現(xiàn)在光標(biāo)附近, 這表示自動添加了一個(gè)約束. 用鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)擊一下. 選擇一個(gè)任意點(diǎn)定義圓的直徑3. 在屏幕上點(diǎn)擊定義圓的半徑. 實(shí)際值并無關(guān)系,我們將在下一步定義尺寸. Sketching Dimensions General4. 用鼠標(biāo)右鍵選擇直徑標(biāo)注, 然后點(diǎn)擊圓. 再次在屏幕上點(diǎn)擊以確定尺寸的位置. Details View: Dimensions D15. 點(diǎn)擊文本框中 “D1”

12、旁邊的值,這將使文本區(qū)高亮. 鍵入 “60” 作為 D1的值, 這使直徑重新定義為60 millimeters.2345Workshop 7-1, 帶參數(shù)的滑輪模型帶參數(shù)的滑輪模型第19頁/共35頁拉伸圓創(chuàng)建一個(gè)圓柱體 圖形瀏覽: 選擇軸測視圖圓球形圖標(biāo)6. 在三維坐標(biāo)中選擇淡藍(lán)色的球形,這樣就切換到等軸測視圖. 工具欄: 拉伸7. 在3D特征工具欄中選擇拉伸圖標(biāo). 詳細(xì)列表窗口瀏覽: FD1, Depth (0)8. 在詳細(xì)列表窗口選擇旁邊的文本框 “FD1, Depth (0)” ,鍵入拉伸值 “10” ,這樣將草圖沿Z軸正方向拉伸 10 毫米. 工具欄: Generate9. 在工具欄中

13、選擇Generate 圖標(biāo)生成圓柱體.9876Workshop 7-1,帶參數(shù)的滑輪模型帶參數(shù)的滑輪模型第20頁/共35頁工具欄: “Look At” icon 圖 (已激活XY面)工具欄: “New Sketch” (在XY面上創(chuàng)建草圖Sketch2)Sketching Draw Polygon n=510.將光標(biāo)放在原點(diǎn)附近,可以看見 一個(gè)“P” 出現(xiàn)在光標(biāo)附近, 這表示自動施加了一個(gè)重合點(diǎn)約束. 用鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)擊一下定義多邊形的中心. 11.將光標(biāo)放在Y軸正方向附近,可以看見在光標(biāo)附近出現(xiàn)一個(gè)“ C” ,表示這一點(diǎn)和Y軸重合. 點(diǎn)擊一下鼠標(biāo)左鍵定義頂端頂點(diǎn)的位置.1110Workshop

14、7-1, 帶參數(shù)的滑輪模型帶參數(shù)的滑輪模型第21頁/共35頁為五邊形標(biāo)注Sketching Dimensions Vertical12.如右圖所示標(biāo)注多邊形. 13.選擇 “V2”旁的文本框，鍵入值20 mm.1312Workshop 7-1, 帶參數(shù)的滑輪模型帶參數(shù)的滑輪模型第22頁/共35頁創(chuàng)建用于陣列螺栓的孔:注意: XY面仍然是激活的工具欄: “New Sketch” 圖標(biāo)(在XY面上創(chuàng)建草圖 Sketch3)工具欄: “Look At” 圖標(biāo)Sketching Draw Circle14.將光標(biāo)放在頂部最高點(diǎn)附近直到出現(xiàn) “P”,這表示施加了一個(gè)自動約束. 點(diǎn)擊定義圓的中心然后拖動光

15、標(biāo)定義圓的半徑.15.在多邊形的每一個(gè)頂點(diǎn)處重復(fù)上一步驟.!重要:點(diǎn)擊定義半徑之前觀察是否有 “R” 出現(xiàn)在光標(biāo)旁邊. 它表明新圓的半徑被約束為和前面的圓一樣.14!15注意: 如果不小心沒有運(yùn)用自約束, 可以撤消選擇再試一次,或使用Constraints 標(biāo)簽手動施加.Workshop 7-1, 帶參數(shù)的滑輪模型帶參數(shù)的滑輪模型第23頁/共35頁標(biāo)注頂圓:Sketching Dimensions Diameter16.點(diǎn)擊第14步驟創(chuàng)建的頂圓.17.在尺寸詳細(xì)列表窗口指定直徑為diameter.注意: 變換尺寸幾次看是否所有的圓都更新為新值. 也可以使用 DimensionsAnimate!

16、 進(jìn)行下一步之前記得將最后的尺寸設(shè)置為 5mm.17168 mmWorkshop 7-1, 帶參數(shù)的滑輪模型帶參數(shù)的滑輪模型第24頁/共35頁拉伸草圖 Sketch 3 創(chuàng)建螺栓孔工具欄: 拉伸詳細(xì)列表窗口:18.操作Operation: “Cut Material”19.類型Type: “Through All”20.“Generate”191820Workshop 7-1, 帶參數(shù)的滑輪模型帶參數(shù)的滑輪模型第25頁/共35頁創(chuàng)建一個(gè)草圖,沿滑輪旋轉(zhuǎn)從而定義滑輪槽21.在樹形目錄中點(diǎn)擊激活 ZXPlane22.工具欄: “New Sketch”工具欄: “Look At” icon草圖: D

17、raw Rectangle 畫一個(gè)和下圖差不多的矩形2221Workshop 7-1, 帶參數(shù)的滑輪模型帶參數(shù)的滑輪模型第26頁/共35頁標(biāo)注草圖23.Sketching Dimensions 用標(biāo)注工具箱加入圖中所示的尺寸Workshop 7-1, 帶參數(shù)的滑輪模型帶參數(shù)的滑輪模型第27頁/共35頁24.工具欄: Revolve 25.在圖形窗口中點(diǎn)擊 Z 軸26.點(diǎn)擊Apply27.將 Operation 改為 “Cut Material”28.將 “FD1, Angle” 改為 36029.生成特征30.點(diǎn)擊藍(lán)色的三維坐標(biāo)到想要的位置.旋轉(zhuǎn)草圖創(chuàng)建滑輪槽 ModelingZXPlane

18、Sketch4242928272526Workshop 7-1, 帶參數(shù)的滑輪模型帶參數(shù)的滑輪模型第28頁/共35頁如這里展示的滑輪模型完成后，我們現(xiàn)在要對滑輪的直徑創(chuàng)建一個(gè)參數(shù)并定義幾個(gè)表達(dá)式控制滑輪的特征.Workshop 7-1, 帶參數(shù)的滑輪模型帶參數(shù)的滑輪模型第29頁/共35頁Modeling Tree XYPlane Sketch130.在Sketch1詳細(xì)列表菜單中選中D1前的框這樣做后立即會出現(xiàn)一個(gè)包括默認(rèn)尺寸名稱的對話框.31.在對話框中鍵入 “Pulley_Dia” 作為參數(shù)的名稱,點(diǎn)擊OK.3031Workshop 7-1, 帶參數(shù)的滑輪模型帶參數(shù)的滑輪模型第30頁/共3

19、5頁注意: 我們已經(jīng)使滑輪的直徑成為一個(gè)參數(shù)化的值.我們的目標(biāo)是驅(qū)動其它尺寸自動反映直徑的變換,為此我們現(xiàn)在要創(chuàng)建幾個(gè)表達(dá)式. 具體的說,需要控制2個(gè)尺寸,孔的陣列尺寸和滑輪槽的半徑 (見下).回顧原始尺寸:滑輪直徑Pulley_Dia = 60孔陣列Hole pattern = 20槽半徑Groove radius = 28想要的表達(dá)式是:a) 孔陣列位置Dimension = (Pulley_Dia) / 3b) 滑輪槽直徑. Dimension = (Pulley_Dia)/2 - 2Workshop 7-1, 帶參數(shù)的滑輪模型帶參數(shù)的滑輪模型第31頁/共35頁工具欄: Paramete