Ansys復合材料結(jié)構(gòu)分析操作指導書副本

1、第四章復合材料計算實例在有了前幾章知識做鋪墊，這一章我們來學習兩個復合材料分析的例子，加深復合材料分析的理解，也希望讀者能從中收獲一些經(jīng)驗。在這里將第二章的流程圖再次拿出來，進一步熟悉ANSYS有限元分析的基本過程。圖7Ansys結(jié)構(gòu)分析流程圖4.1層合板受壓分析4.1.1問題描述層合板指的是僅僅由FRP層疊而成的復合板材，中間不包含芯材，板材的性能不僅與纖維的彈性模量、剪切模量有關(guān)，還與纖維的鋪層方向有著密切關(guān)系。本例中的板材有4層厚度為0.025m的單元板復合而成,單元板的鋪層方向為0、90、90、0，見圖13所示。單元板的材料屬性見表4.1。表4.1單元板材料屬性EX/MPEY/MPEZ

2、/MP12.5300300GXY/MPGYZ/MPGXZ/MPPRXY5020500.25PRYZ0.25PRXZ0.01圖13復合材料板4.1.2求解步驟根據(jù)問題描述，所要分析的問題為殼體結(jié)構(gòu)的復合材料板，可以采用SOLID46單元建立3D有限元模型進行分析。結(jié)合圖7的一般步驟進行分析。步驟一：選取單元類型，設(shè)置單元實常數(shù)、在開始一個新分析前，需要指定文件保存路徑和文件名。文件保存路徑GUI：【UtilityMenu】|【File】|【ChangeDirectory】見圖14指定新的文件名GUI：UtilityMenu】|【File】|【ChangeJobname】見圖15所示圖14指定文件

3、保存路徑圖15修改文件名、選取單元類型選取單元類型的GUI操作：【MainMenu】【Preprocessor】|【ElementType】|【Add/Edit/Delete】，執(zhí)行后彈出ElementTypes對話框。在ElementTypes對話框點擊Add定義新的單元類型，彈出LibraryofElementTypes對話框，見圖16所示，按圖中所示選擇，單元類型參考號輸入框中輸入數(shù)字1。LihfEryofElementTypesElementtjpereferencenumberlayered46Quad4node424node1S2Snode183Bnode82Axi-har4nod

4、&25CancelOKIApplyHdpALibraryofElementTypes圖16單元類型對話框3)點擊“OK”，回到“ElementTypes”對話框見圖17所示，從圖中可以看到，定義的單元類型參考號為1,單元類型對應(yīng)為SOLID46。圖17已經(jīng)定義好的單元類型4)接下來，還要對單元類型做一些選項設(shè)置，點擊“Options”，彈出“SOLID46elementtypeoptions”對話框，在“Formofinput”下拉選擇列表中有三個選項，分別是各材料層厚度相同、變厚度材料層、自定義宏觀材料本構(gòu)矩陣，選擇不同的選項，會導致后面需要輸入的材料參數(shù)不同。由于本例各層厚度相同，選擇“C

5、onstthklayer”項，點擊“OK”，彈出“MoreSOLID46elementtypeoptions”，在K8選項中選擇“Alllayers”，然后單擊OK，隨后單擊ElementTypes對話框上的Close，關(guān)閉該對話框，完成單元類型選擇，見圖18。、設(shè)置單元實常數(shù)圖18單元類型關(guān)鍵字設(shè)置單元實常數(shù)設(shè)置GUI路徑為【MainMenu】|【Preprocessor】|【RealConstants】|【Add/Edit/Delete】,執(zhí)行后出現(xiàn)RealConstants對話框，單擊Add按鈕，出現(xiàn)ElementTypeforRealConstants對話框，單擊OK,出現(xiàn)RealCo

6、nstantSetNumber,forSOLID46，如圖19左圖所示。在NL框中輸入4,表示一共有4層，在LSYM框中輸入1,表示對稱鋪層。圖19單元實常數(shù)設(shè)置按圖19設(shè)置完后點擊OK，出現(xiàn)RealConstantSetNumber,forSOLID46對話框，見圖19右圖所示，按圖中所示進行設(shè)置，點擊0K關(guān)閉對話框。最后單擊RealConstants對話框上的Close按鈕完成實常數(shù)設(shè)置。步驟二：定義材料屬性與各項同性材料一樣，復合材料在定義材料性質(zhì)時，需要定義彈性模量、剪切模量和泊松比，所不同的是復合材料需要定義各個方向上的材料性質(zhì)。定義材料屬性的GUI路徑為：【MainMenu】|【P

7、reprocessor】|【MaterialProps】|【MaterialModels】執(zhí)行完后彈出DefineMaterialModelBehavior對話框，見圖20所示，按圖中所示選擇材料。圖20材料屬性列表框選擇完后彈出LinearOrthotropicPropertiesforMaterialNumberl對話框。見圖21所示。按圖示輸入材料屬性值。在這里做一點說明，ANSYS軟件允許用戶使用任何一套相匹配的單位體系，比如：長度、力、時間、溫度分別采用m、N、s、C作為單位，或采用英制單位體系。單擊0K關(guān)閉對話框，在DefineMaterialModelBehavior對話框上選擇

8、【MateriaI】|【Exit】，結(jié)束材料屬性定義。圖21材料屬性設(shè)置對話框步驟三：創(chuàng)建幾何模型、劃分網(wǎng)格、建立幾何模型在這個例題中，選擇的單元類型是SOLID46,需要建立實體模型，建模的GUI操作：【MainMenu】|【Preprocessor】|【Modeling】|【Create】|【Volumes】|【Block】|【ByDimension】，執(zhí)行完后彈出CreateBlockbyDimensions對話框，相應(yīng)的輸入見圖22所示。點擊OK，結(jié)果如圖23所示。CreateBlockbyDimensionsBLOCKCreateBlockbyDimensionsX1.X2-1Ylj

9、V2V-x?rdinate&-11ZljZ2Z-jordinates00.1OKApplyCancelHelpX-c&ordinates、劃分網(wǎng)格圖22創(chuàng)建幾何模型對話框圖23創(chuàng)建的幾何模型由第三章中的介紹知道，在劃分網(wǎng)格前還需要對網(wǎng)格密度進行設(shè)置。這里采用手動的方法進行設(shè)置。手動設(shè)置時需要先選中欲控制網(wǎng)格密度的邊線，指定其上的節(jié)點分布。在長寬方向的邊線上放置40個節(jié)點，在厚度方向上放置4個節(jié)點，具體操作如下：長寬方向上放置節(jié)點執(zhí)行【UtilityMenu】|【Select】|【Entities】命令，出現(xiàn)SelectEntities對話框，見圖24a、b所示，按圖所示進行設(shè)置，圖24a中點擊

10、Apply按鈕，圖24b中點擊0K。(a)(b)圖24選擇Z坐標為0及0.1的所有邊線執(zhí)行【MainMenu】|【Preprocessor】|【Meshing】|【SizeCntrls】|【ManualSize】|【Lines】|【AllLines】命令，彈出ElementSizesonAllSelectedLines對話框，見圖25所示。在NDIV輸入框中輸入40，對選中的邊線等分為40份。圖25手動控制節(jié)點分布厚度方向放置節(jié)點執(zhí)行【UtilityMenu】|【Select】|【Entities】命令，出現(xiàn)SelectEntities對話框，見圖26所示，按圖所示進行設(shè)置，點擊Invert按

11、鈕，然后點擊Cancel完成對剩余邊線的選擇。圖26選擇剩余邊線執(zhí)行【MainMenu】|【Preprocessor】|【Meshing】|【SizeCntris】|【ManualSize】|【Lines】|【AllLines】命令，彈出ElementSizesonAllSelectedLines對話框，見圖25所示。在NDIV輸入框中輸入4,對選中的邊線等分為4份。劃分網(wǎng)格執(zhí)行【UtilityMenu】|【Select】|【Everything】命令，選擇所有實體，然后再執(zhí)行【MainMenu】|【Preprocessor】|【Meshing】|【MeshTool】命令，出現(xiàn)MeshTool

12、對話框，見圖26所示，按圖中設(shè)置，MeshToolElemenlAttributes:|Vdurries亍|SetI-SmartSizekJFinegCoarseSizeControls:GlobalSet匚1亡引|AreasSetLinesSetClear|CopyFlip|LaverSetClear|KevptsSetClear1圖26網(wǎng)格劃分設(shè)置設(shè)置完后點擊Mesh，在繪圖區(qū)用鼠標單擊模型，劃分的網(wǎng)格效果見圖27所示。圖29邊界約束設(shè)置對話框圖27網(wǎng)格劃分效果展示步驟四：設(shè)定邊界條件、加載、設(shè)置分析類型執(zhí)行【MainMenu】|【Solution】|【AnalysisType】|【New

13、Analysis】，出現(xiàn)NewAnalysis對話框，選擇分析類型為Static，單擊OK結(jié)束分析類型設(shè)置。、設(shè)置邊界約束和加載由于邊界條件和載荷需要加載到單元節(jié)點上，因而需要先選中目標節(jié)點。在本例中，由于實體模型比較簡單，給大家介紹一種快速選擇邊界，然后施加邊界約束和表面壓力的方法。執(zhí)行【MainMenu】|【Solution】|【DefineLoads】|【Apply|【Structural】|【Displacement】|【Onlines】，彈出ApplyU,ROTonLines對話框，見圖28所示。執(zhí)行后鼠標變成豎直向上的一個箭頭，在圖形顯示框中用鼠標單擊選擇坐標為（1,1）、（1，-

14、1）、（-1,1）、（-1，-1啲四條邊線，單擊OK，彈出邊界約束設(shè)置對話框，見圖29所示，按圖所示進行設(shè)置，點擊0K，殼體四個角點的約束效果見圖30所示。圖29邊界約束設(shè)置對話框圖28約束施加邊界選擇對話框圖29邊界約束設(shè)置對話框!_.葢.沽F7圖29邊界約束設(shè)置對話框圖29邊界約束設(shè)置對話框圖30角點四條邊線的約束效果下面對表面施加壓力荷載，需要先選擇節(jié)點，然后再施加載荷，執(zhí)行【UtilityMenu】|【Select】|【Entities】，彈出圖31所示的SelectEntities對話框，按圖中所示進行設(shè)置，設(shè)置完后點擊0K,就選擇了所有z坐標為0.1的節(jié)點。執(zhí)行【MainMenu】

15、|【Solution】|【DefineLoads】|【Apply】|【Structural】|【Pressure】|【OnNodes】，出現(xiàn)ApplyPRESonNodes對話框，點擊PickAll，彈出如圖32所示的對話框，在VALUE輸入框中輸入6000,由于采用的單位是國際標準體系單位，所以這里的壓強單位是Pa。施加壓力后的效果見圖33所示,紅色的方格線表示施加的是表面載荷。注意圖中右上角的文字提示，顯示施加的表面載荷是6000。圖32施加表面壓力對話框圖32施加表面壓力對話框Nodes|ByLacation2J廠Xcoordinates廠Ycoordinatesf*Zcoordinat

16、esMin.Max卩1|金FromFull廠ReselectAlsoSelect廠UnselectSeleAllInvertSeleNone|OK|氏ppi#Plot|H巳plot|CancelIHelp圖31選擇需要施加壓力的節(jié)點圖34求解結(jié)束提示框AE?SYS121SEP23201008:53:43V-A-E-L-K-NPow皂工GraiphicsEFACET=1UPRES000圖33表面壓力施加效果圖步驟五：求解這一步比較簡單，首先執(zhí)行【UtilityMenu】|【Select】|【Everything】命令，選擇所有的實體，注意，這一步操作不可以省略，否則將有部分單元和實體不參與計算；

17、然后執(zhí)行【MainMenu】|【Solution】|【SolveCurrentLS】，出現(xiàn)SolveCurrentLoadStep對話框，點擊OK按鈕，ANSYS開始求解計算。計算結(jié)束后會出現(xiàn)Note提示框，見圖34所示，單擊Close關(guān)閉該對話框。步驟六：查看計算結(jié)果在查看計算結(jié)果之前，需要先讀入結(jié)果，執(zhí)行【MainMenu】【GeneralPostpro】|【ReadResults】|【LastSet】，讀取最終的求解結(jié)果；、位移查看：在讀入結(jié)果后，執(zhí)行【MainMenu】|【GeneralPostpro】|【PlotResults】|【ContourPlot】|【NodalSolu】，出

18、現(xiàn)ContourNodalSolutionData對話框，在Itemtobecontoured列表框中選擇【NodalSolution】|【DOFSolution】|【Displacementvectorsum】，單擊OK，圖形顯示窗口如圖35所示，展示的是合位移等值線云圖。圖35合位移等值線云圖ANSY512-1SEP2S231009:20:0N3DALSOLU7ICN5TEP=1SUB-1TIME=1USUM(AVGRSYS=0PawerGraphicsEFACEI=1ATtE3-MatEC-4X=Q3B525=03B525000428100B561012842017122aQ214030

19、25683.02996403424503B525、應(yīng)力查看：執(zhí)行【MainMenu】|【GeneralPostpro|【PlotResults】|【ContourPlot】|【NodalSolu】，出現(xiàn)ContourNodalSolutionData對話框，在Itemtobecontoured列表框中選擇【NodalSolution】|【Stress】|【vonMisesstress!，單擊OK，圖形顯示窗口如圖36所示，展示的是等效應(yīng)力等值線云圖。11圖34求解結(jié)束提示框ANSYS12.15EF23201009:26:33NODALSOLUTIONSTEP=1SUB=1SEQV(A7GPow

20、erGraphics：EFACET=1AVHES=MatDMX=038525SI=83435I1X=25SE十DS8343287E+07-574E+D780E+D7-115E+D8143E+D8-172E+D8-201E+D8229E+DS-25SE+D8圖36等效應(yīng)力等值線云圖、當然，在ANSYS中還可以用文件形式將計算結(jié)果列出來，從而查看每個節(jié)點的具體數(shù)據(jù)，執(zhí)行【MainMenu】|【GeneralPostpro】|【ListResults】|【NodalSolu】，出現(xiàn)ListNodalSolution對話框，在Itemtobelisted列表框中選擇【NodalSolution】|【D

21、OFSolution】|【Displacementvectorsum】，單擊OK，ANSYS窗口將顯示所有節(jié)點的位移數(shù)據(jù)，如圖37所示。圖34求解結(jié)束提示框APRNSOLCommandFikPRINTUNODALSOLUIIONFEFNODE*POSTlHODfiLDEGEEEOFFREEDOMLISTING*LOADSTEP-1SUBSTEP=1T1HE=1MWWADCfiSE=0THEFOLLOWHGDEGREEOFFREEDOHRESULTSRREINTHEGIXJBRLOgORDINftTESVSTEHNODEUXUVUZDSUMGGBGG6.60003.0333回.60066.600

22、00.S00Q0.03392-O.21863E-020.2602E-G2-6-2790WE-020=4E53BE-024-0.18546E-62B16456E-02-B.63448E-020.G8121E0EE-0_l?919E-a2B1S232E-B2-B_89242E-020_92831E-02圖37列表顯示節(jié)點位移信息此外，用戶還能夠查看指定節(jié)點的數(shù)據(jù)，操作方法是先選中這些節(jié)點（可以在圖形顯示窗口中用鼠標選擇，也可以用坐標的方法選擇），然后采用上面提到的方法列表顯示節(jié)點數(shù)據(jù)即可。圖34求解結(jié)束提示框附錄A：Ansys中如何使用IGES格式文件IGES(InitialGraphicsExc

23、hangeSpecification)是不同CAD/CAE軟件系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)交換的一種規(guī)范，Ansys也支持讀入和輸出這一類型的數(shù)據(jù)文件。Ansys讀入該文件類型有兩種模式(見附圖1紅線框內(nèi))：(1)光滑模式(SMOOTH),對應(yīng)選項”NoDefeaturing”，這種模式不會對原模型做任何修改，而且Ansys不會創(chuàng)建體積(只創(chuàng)建點、線、面元素)，導入的模型一般需要手動進行修復，需要用到的幾何修復工具位于前處理器(Preprocessor)模塊中。(2)小平面模式(FACETED)，對應(yīng)選項“DefeatureModel”，在這種模式下Ansys會自動執(zhí)行點、線、面的合并操作，并且自動創(chuàng)建用于網(wǎng)

24、格劃分的體積，該模式主要用于對模型進行簡化。如果在導入模型過程中出現(xiàn)問題，Ansys會彈出相應(yīng)的幾何修改工具。注:對于大尺寸或復雜的模型，不推薦采用FACETEDF面將詳細講解兩種模式使用過程需要注意的問題。1SMOOTH模式GUI路徑：【UtilityMenu】|【File】【Import】|【IGES】，選擇“Nodefeaturing”。建議導入IGES格式數(shù)據(jù)時首先嘗試采用SMOOTH模式，如果利用幾何修復工具仍無法修復導入模型上的缺陷，再考慮采用FACETED模式。11CAD軟件建模注意事項如果生成的模型是軸對稱的，注意對稱軸選擇Y軸。避免創(chuàng)建閉合曲線（即曲線的起點和終點重合）和閉合

25、曲面（比如曲面起始和終止邊重合）。因為Ansys中曲線應(yīng)該至少包含兩個關(guān)鍵點，所以無法存儲閉合曲線和閉合曲面，如果導入的模型中包含閉合曲線或閉合曲面，Ansys將嘗試將其分割成多個幾何特征。由于IGES發(fā)展到現(xiàn)在已經(jīng)有多個版本，從CAD軟件輸出IGES文件時，盡量選擇ANSYS軟件能支持的IGES版本。12CAD軟件輸出IGES文件注意事項輸出時只選擇Ansys分析需要用到的那一部分模型，Ansys有限元分析不需要像CAD軟件那樣關(guān)注每一個細節(jié)。對于通過修剪操作生成的曲面，在將其轉(zhuǎn)換為IGES數(shù)據(jù)格式時，數(shù)據(jù)中應(yīng)該包含XYZ坐標數(shù)據(jù)和UV坐標數(shù)據(jù)。如果要分析的模型非常大，應(yīng)該將模型分成多塊分別

26、輸出，每個IGES數(shù)據(jù)文件只包含模型的一部分。在Ansys中將多個文件讀入后采用前處理器中的合并操作進行重新組合。（合并操作GUI路徑:MainMenu】|【Preprocessor】|【NumberingCtrls】|【MergeItems】）。如果IGES文件的數(shù)據(jù)是以ASCII碼存儲的，確保文件中每行都是80個記錄。13Ansys導入IGES文件注意事項注意導入文件時ANSYS程序的各種提示信息。警告信息包括諸如IGES轉(zhuǎn)換失敗的部件以及轉(zhuǎn)換成功的部件在ANSYS中對應(yīng)的部件號。如果存在IGES部件沒有轉(zhuǎn)換，可以采用模型修補命令進行重構(gòu)。SMOOTH模式能夠讀入任何不超過20階的有理B樣

27、條曲線和有理B樣條曲面，如果階數(shù)超過20階ANSYS將提示出錯信息。1.4ANSYS導出IGES文件注意事項輸出IGES數(shù)據(jù)前需要先設(shè)定系統(tǒng)單位，單位的設(shè)置只能通過命令的形式設(shè)置：/UNITS，比如要設(shè)定國際單位體系，只要在命令輸入框中輸入“/UNITS,SI”,回車確認即可。輸出數(shù)據(jù)前，需要選擇幾何實體的所有下屬元素，GUI操作：【UtilityMenu】|【Select】|【EverythingBelow】。如果想輸出模型的部分元素，則只需要選中那些需要輸出的模型及其下屬元素（包括關(guān)鍵點和邊線），然后去掉選中的更高級別的特征元素即可。2FACETED模式21FACETED模式使用的9個步驟

28、、采用SMOOTH模式導入IGES文件。.、通過創(chuàng)建基本幾何元素（比如創(chuàng)建關(guān)鍵點，線等）對導入的幾何體進行改善和修復，適當時候結(jié)合布爾操作進行修改，記住，不要急著劃分網(wǎng)格。、將導入的模型和創(chuàng)建的模型保存到數(shù)據(jù)庫文件，這一步只要點擊保存圖標即可完成。、將模型保存到IGES格式的文件。、在命令輸入框中輸入“/CLEAR”命令，清空當前軟件中的數(shù)據(jù)（也可以退出然后重啟軟件）。、執(zhí)行【UtilityMenu】|【File】|【Import】|【IGES】，選擇“DefeatureModel”。、選擇第4步保存的模型文件，將其以FACETED模式導入。ThroughholeThroughhole圖34求

29、解結(jié)束提示框、在FACETED模式下，對模型進行簡化處理，去掉可能導致劃分網(wǎng)格失敗的幾何特征。、對模型進行網(wǎng)格劃分，如果在劃分網(wǎng)格中碰到問題，則需要對模型做進一步的簡化處理。注意：不是所有的幾何問題都可以在FACETED模式中得到解決，必要的時候需要在創(chuàng)建模型的CAD軟件中做相應(yīng)的修改。2.2FACETED模式簡化模型221目測檢查模型的幾何缺陷模型的幾何缺陷(參見附圖2)主要包括：很短的線條(Smallline)、不相關(guān)的幾何特征、面積很小的面域(Smallarea)、在一個方向上尺寸很不協(xié)調(diào)的面域(Thinarea)(比如狹長條表面)等，這些幾何缺陷很容易導致網(wǎng)格劃分不理想甚至失敗(見附圖

30、2)。需要借助幾何簡化工具消除這些缺陷。圖34求解結(jié)束提示框附圖2存在幾何缺陷的模型及其網(wǎng)格劃分結(jié)果從附圖2的網(wǎng)格劃分來看，單元間網(wǎng)格尺寸急劇變化，這在有限元分析中是不被允許的，需要對模型進行修改，重新劃分網(wǎng)格。2.2.2查找定位幾何缺陷查找定位短曲線：GUI操作：【MainMenu】|【Preprocessor】|【Modeling】【Simplify】|【Detect/Display】|【SmallLines】查找定位小環(huán)線GUI操作：【MainMenu|Preprocessor|Modeling|Simplify】|【Detect/Display】|【SmallLoops】查找定位小面域

31、GUI操作：【MainMenu】|【Preprocessor】|【Modeling】|【Simplify】|【Detect/Display】|【SmallAreas】在找到這些幾何缺陷后可以采用修補工具進行修改。2.2.3短曲線的修補對于短曲線的修補有兩種方法可用，一種是合并操作(mergelines)，將短曲線與長曲線進行合并，合并后得到一條曲線(注意，合并節(jié)點處不能有第三條曲線與之相接，因為合并后節(jié)點將不復存在)；另一種是降階操作(collapselines)，將曲線收縮到該曲線兩個端點中的一個，這會對原有模型有所改變。附圖3短曲線的修補2.2.4小曲面的修補與短曲線的修補類似，小曲面的修

32、補也有兩種方法，一種是合并曲面（mergeareas），將小曲面與鄰近的大曲面進行合并，在合并的過程中需要注意保持曲面的規(guī)則性（比如小曲面合并前為四變形，合并后的曲面仍然是四變形），這樣可以避免曲面參數(shù)化失?。ㄒ姼綀D4）。A1A2A3A3Rieiging召陽卷巳of-Sef占inraporlsRt.痕箱仏orderinwb班h?ti-sse3?es&sremergedto阱a曲粕8sres-regular5hasthroiixxjtthem-afgigprecess.Maifitainjngs?egisrshap-u日僉aradp?oblflTi5.nmeshiri.附圖4正確的曲面合并（上圖

33、）于不錯誤的曲面合并（下圖）另外一種方法是曲面降階（collapseareas）,即將曲面向其邊界收縮。操作時，先選擇要降階的曲面，然后選擇曲面要簡化的目標邊線。一般需要先進行曲線簡化操作，然后再做曲面簡化，簡化的邊線一般選擇曲面較長的一條邊作為目標邊線，簡化實例見附圖5所示。Thisarea.Ttlls且thisHn*Elapsesto枷保lin附圖5曲面降階實例2.2.5空腔和凸臺的簡化模型上的空腔（包括凹槽和通孔）和凸臺特征都可能影響網(wǎng)格劃分效果甚至使得網(wǎng)格劃分失敗，因而有必要對其進行簡化處理。在清除這些特征時，需要選中組成特征的所有曲面，選擇曲面的順序很關(guān)鍵，選擇過程中應(yīng)該先選擇特征的

34、組成面，最后選擇空腔或凸臺的附著面，如果順序不對的話會扭曲模型的幾何形狀，這是我們不愿看到的。清除空腔和凸臺的GUI操作如下：清除空腔:【MainMenu】|【Preprocessor】|【Modeling】|【Simplify】|【Toolkit】|【FillCavity】清除凸臺：【MainMenu】|【Preprocessor】|【Modeling】|Simplify|【Toolkit】|【RemoveBoss】，參見附圖6。恂）b)附圖6清除凸臺2.3FACETED模式下模型的修復上面講的都是有關(guān)如何簡化模型的方法，實際導入IGES模型還會碰到模型的拓撲結(jié)構(gòu)問題（比如模型上有縫隙gap

35、s）或者模型不完整（比如曲面邊線不封閉）等。這些拓撲結(jié)構(gòu)缺陷或幾何不完整都需要在FACETED模式下進行修復。2.3.1修補模型上的縫隙縫隙的修補歸屬拓撲結(jié)構(gòu)修補，拓撲結(jié)構(gòu)修補工具位于【MainMenu】|【Preprocessor】|【Modeling】|【TopoRepair】下，利用這些工具可以“縫合模型上的小縫隙。在生成封閉體積前必須將邊線和曲線段縫合到鄰近的曲面上。當拓撲修復工具打開時，其他任何幾何工具都處于不可選用狀態(tài)。模型上存在的很多問題都可以通過拓撲修復工具進行修復。2.3.1.1縫隙繪圖顯示和列表顯示的相關(guān)設(shè)置要對于模型上存在的縫隙進行修復，需要首先找到這些縫隙，為便于觀察縫

36、隙的位置，需要對縫隙進行突出顯示。顯示設(shè)置GUI路徑:【MainMenu】|【Preprocessor】Modeling】|【TopoRepair】|Preferences】，見附圖7所示。附圖7拓撲結(jié)構(gòu)修復設(shè)置有兩項設(shè)置項：誤差限設(shè)置（TOLER）:設(shè)置在多大間距下認為存在間隙，當兩者間距超過該設(shè)定值時，認為存在縫隙。邊線列表和繪圖顯示設(shè)置（OESELE）:設(shè)置縫隙以何種方式顯示。2.3.1.2查找并顯示縫隙對于模型上的縫隙，可以通過列表顯示和在繪圖窗口顯示兩種方式顯示。列表顯示功能該項功能的GUI設(shè)置為：【MainMenu】|【Preprocessor】|【Modeling】|【TopoR

37、epair】|【LstModelGaps】|【0penedges】如果想要列表顯示所有的封閉曲線可以這樣設(shè)置：【MainMenu】|Preprocessor|Modeling】|【TopoRepair】【LstModelGaps】|【Closededges】繪圖顯示功能在此，可以通過繪圖功能設(shè)置來突出顯示裂口和封閉的曲線，下面講述如何通過顏色來突出顯示：藍色-表示封閉邊線；紅色-表示非封閉邊線，即使在執(zhí)行GAPMERGE命令后，非封閉曲線依然保持為非封閉狀態(tài)；黃色-表示非封閉邊線，但在執(zhí)行GAPMERGE后將要變?yōu)樾蟹忾]曲線。在進行設(shè)置后，就可以用繪圖命令來顯示想要顯示的曲線了:繪圖顯示所有封

38、閉邊界GUI操作:【MainMenu】|【Preprocessor】Modeling】|【GeomRepair】|【PitModelGaps】|【Closededges】（封閉邊界以藍色顯示）繪圖顯示所有封閉邊界GUI操作:【MainMenu】|【Preprocessor】Modeling】|【GeomRepair】|【PitModelGaps】|【Closededges】（封閉邊界以藍色顯示）手動合并GUI操作：【MainMenu】|【Preprocessor】|【Modeling】|【TopoRepair】|【MrgModelGaps】|【ByTolerance】繪圖顯示所有非封閉曲線GU

39、I操作：【MainMenu】【Preprocessor】【Modeling】|【TopoRepair】|【PltModelGaps】|【OpenEdges】繪圖顯示所有封閉曲線GUI操作：【MainMenu】|Preprocessor|Modeling】|【TopoRepair】|【PltModelGaps】|【ClosedEdges】繪圖顯示所有封閉曲線和非封閉曲線GUI操作：【MainMenu11Preprocessor!|【Modeling】|【TopoRepair】|【PltModelGaps】|【Opn&Closed】2.3.1.3合并縫隙合并縫隙有兩種方法，一種是手動合并（需要指定

40、一個誤差限），另一種是自動合并（使用迭代合并工具）。對于大多數(shù)模型都是采用的自動合并功能。在進行合并操作前建議先對模型進行保存數(shù)據(jù)庫操作，以便當合并出現(xiàn)意外時可以撤銷前面的操作。自動合并當采用自動合并時，程序會嘗試采用反復迭代的方式從最低等誤差限（默認為1級）開始直到最高級誤差限（默認為10級）對所有的縫隙進行合并。自動合并GUI操作：【MainMenu】|【Preprocessor】|【Modeling】|【TopoRepair】|【MrgModelGaps】|【Iterative】手動合并采用手動合并操作時建議選用最低等級的誤差限（誤差限的設(shè)置方法：【MainMenu】|【Preproce

41、ssor】|【Modeling】|【TopoRepair】|【Preferences】），如果采用過高的誤差限會導致模型面型發(fā)生扭曲，因此再次提醒在操作前能對模型數(shù)據(jù)進行保存。小問題:如果無法合并所有的縫隙怎么辦？這種情況是有可能出現(xiàn)的，對于這種情況，需要先退出拓撲修復工具箱，然后采用其他的幾何工具進行修復；關(guān)于退出拓撲修復工具箱如果完成了所有的拓撲修復（或者碰到上面提到的情況）你需要退出拓撲修復工具箱，需要提請注意的是，一旦你選擇退出，將不能再次進入拓撲工具箱或者執(zhí)行GAPMERGE命令，你只能重新以FACETED模式導入IGES模型，或者點擊“Resume“按鈕，讀入之前保存的模型數(shù)據(jù)。退

42、出拓撲修復工具箱GUI操作：【MainMenu】|【Preprocessor】Modeling】|【TopoRepair】|【Finish】2.3.2修補幾何體的缺失部分對于合并操作不能完全解決的遺留缺陷（比如縫隙過大），ANSYS還提供了一整套幾何修復工具用于修補。此時，需要創(chuàng)建新的曲線來使得邊界封閉，然后在封閉邊界內(nèi)創(chuàng)建曲面。當然，你還可以刪除不必要的曲線或者曲面。創(chuàng)建一個體積的一般流程：找到模型上的小洞或者不完整的邊界（縫隙）；用新創(chuàng)建的曲線或曲面近似丟失的幾何體；用新創(chuàng)建的曲面完成體積創(chuàng)建。2.3.2.1定位顯示不完整邊界與查找縫隙類似，查找不完整邊界同樣有列表顯示和繪圖顯示兩種方法。列表顯示所有非封閉邊界GUI操作：【MainMenu】|【Preprocessor|【Modeling】|【GeomRepair】|【LstModelGaps】|