ANSYS解读复杂CAE模型FE MODELER

针对多种CAE软件带来的困扰, ANSYS开发出了CAE模型的专用解读模块-FE Modeler。FE Modeler可以快速解读CAE模型，快速提取复杂仿真模型中的有用信息，形成CAE信息关键词列表和解读报告，可以图示关键词对应的模型。这就大大缩短了分析人员对模型的熟悉过程, 对整个设计生产率的提高具有很大的帮助。

模型解读的主要功能

在FE Modeler中, 可以输入Nastran, Abaqus以及ANSYS Workbench下的Simulation等多种软件生成的数据文件, 然后对模型进行解读, 生成解读报告, 并可对模型进行一定的处理, 如对选取的单元定义组等。 而且还可将模型存成ANSYS, Nastran, Abaqus等多种格式的输入文件用于进一步的分析。

首先, FE Modeler生成一个解读报告摘要, 里面包括了模型的主要信息, 如节点数、单元数、单元类型、材料、边界条件等，然后在视图功能中详细提供了对有限元模型的多种不同的视图方式, 每一种视图包括了可以观察的数据列表。其中包括实体视图、单元类型视图、零件视图、接触视图、材料视图、厚度视图、复合材料视图、杆单元视图、梁单元视图、质量点视图、组件视图等等。下面对每一种视图提供的功能作以详细描述。

实体视图

• 可以进行任意单元选取
• 显示选取单元的特性

在视图中, 不同类型的单元可以用不同颜色显示, 可以显示的单元类型包括: 低阶四边形/三角形单元、低阶壳单元、高阶四边形/三角形单元、高阶壳单元、 低阶/高阶实体单元(六面体/四面体/金字塔形)、 质量单元、低阶线/杆/梁单元、高阶线/杆/梁单元、RBE1/2/3单元等。

零件视图

• 列表和显示模型中的零件
• 列出给定零件的单元类型和单元数目
• 按照不同的零件过滤单元
• 在一组零件中过滤一种或多种单元类型

组件视图

• 列表和显示模型中的组件
• 组件命名
• 列出组件中的单元类型和单元数目
• 按照组件进行单元过滤
• 在一组组件中按照单元类型过滤单元

单元类型视图

• 列出模型中的单元类型, 和相应的单元数目
• 在模型中显示单元的类型
• 按照单元类型过滤单元

杆单元视图

• 提供杆单元的性质 (例如, 横截面面积, 惯量性质, 扭转常数和非结构的质量)
• 对相同性质的杆单元分组
• 在模型中显示杆单元
• 过滤特定的杆单元
• 按照颜色区分不同性质的杆单元

梁单元视图

• 提供梁单元性质 (例如, 梁截面编号, 在梁上的位置, 横截面面积, 惯量性质, 每个梁截面的扭转常数和非结构质量)
• 对相同性质的梁分组
• 在模型中显示梁单元
• 过滤特定的梁单元
• 按照颜色区分不同性质的梁单元

质量单元视图

• 提供质量性质 (例如, 质量,用于偏移和惯量性质的坐标系统编号, [x,y,z] 偏移量 , 惯量张量)
• 对相同性质的质量单元分组
• 过滤特定的质量单元
• 按照颜色区分不同的质量单元

材料视图

• 列出模型中所有定义的材料
• 对具有相同性质的材料分组
• 列出某种材料的性质
• 显示模型中所用的材料
• 按照材料过滤单元

复合材料视图

• 提供复合材料每一层的性质 (例如, 偏移量, 非结构的质量, 厚度, 方向角, 和材料号)
• 显示相同性质的复合材料组
• 显示模型中复合材料单元
• 过滤复合材料单元
• 按照颜色区分不同的复合材料

厚度视图

• 列出模型中所有定义的厚度信息
• 对相同厚度的单元进行分组
• 显示单元的厚度属性
• 按照厚度过滤单元

接触视图

• 列表和显示有限元模型中的接触区域
• 列出接触区域中的接触单元类型, 和相应的单元数目
• 按照接触区域过滤单元
• 在一组接触区域中过滤一种或多种单元类型

在FE Modeler中, 还提供了一些有用的工具, 如对某一部分单元定义新的组件, 用于以后的分析; 还可对有限元模型网格的质量进行分析, 以避免不准确的结果; 而模态分析的功能可以使用户对模型的振动特性有一个初步的了解。 在模型解读工作完成之后, 用户还可以将模型存成不同格式的输入文件, 用于下一步的分析工作。

通过FE Modeler对模型的快速解读, 分析人员可以在很短的时间内熟悉了解一个陌生的模型, 并开展进一步的工作。作为ANSYS协同仿真环境中各种异构CAE技术整合的一项重要技术, FE Modeler通过对模型的解读实现了不同CAE系统的协同, 对于实现围绕仿真工作的统一平台具有重要意义。