DM02 - 草图模式

1、Training Manual第三章第三章草草 图图 模模 式式Training ManualANSYS Workbench - DesignModelerANSYS Workbench - DesignModelerDesignModelerDesignModeler几何体几何体绘制草图的步骤绘制草图的步骤新建平面新建平面新建草图新建草图平面和草图平面和草图平面平面/ /草图的快捷建立草图的快捷建立草图模式草图模式 GUIGUI草图工具草图工具 - - 栅格栅格草图工具草图工具 - - 自动约束自动约束草图工具草图工具 - - 基本造型基本造型小技巧小技巧草图细节草图细节草图约束草图约束草图

2、工具草图工具 - - 标注标注草图工具草图工具 - - 修改草图修改草图草图援引草图援引Training ManualANSYS Workbench - DesignModelerANSYS Workbench - DesignModelerDesignModelerDesignModeler几何体主要关注以下四个基本方面几何体主要关注以下四个基本方面: : 草图模式草图模式: 包括创建二维几何体工具，这些二维几何体为包括创建二维几何体工具，这些二维几何体为3D几何体创建和概念建模作几何体创建和概念建模作准备。准备。 3D几何体几何体: 将草图进行拉伸将草图进行拉伸,旋转旋转,表面建模等操作得

3、到的几何体。表面建模等操作得到的几何体。 几何体输入几何体输入: 直接导入商业化直接导入商业化CAD模型进入模型进入DM并对其进行修补，使之适应有限元网格划并对其进行修补，使之适应有限元网格划分。分。 概念建模概念建模: 用于创建和修补直线和表面实体，使之能应用于创建梁和壳体的有限元模用于创建和修补直线和表面实体，使之能应用于创建梁和壳体的有限元模型。型。Training ManualANSYS Workbench - DesignModelerANSYS Workbench - DesignModeler DM的草图在平面上创建。在一个新的的草图在平面上创建。在一个新的DM 过程中，三过程中

4、，三个默认的直角平面位于球形原点个默认的直角平面位于球形原点(XY, XZ, YZ)。 需要时，用户可以通过定义原点和方向或用已有的几何模型为参需要时，用户可以通过定义原点和方向或用已有的几何模型为参考，来创建和定位新平面。考，来创建和定位新平面。 开始绘图的过程包括两部分：开始绘图的过程包括两部分： 1.确定希望在其上面绘图的平面。确定希望在其上面绘图的平面。 2.创建或确定在平面上的图形。创建或确定在平面上的图形。根据需要，用户可以多个平面。根据需要，用户可以多个平面。每一个平面可以由与之相关的多个草图。每一个平面可以由与之相关的多个草图。在接下来的几页里，将介绍平面、图形的生成以及绘图所

5、在接下来的几页里，将介绍平面、图形的生成以及绘图所需的工具需的工具。Training ManualANSYS Workbench - DesignModelerANSYS Workbench - DesignModeler创建新平面：创建新平面： Create New Plane 或点击工具栏中或点击工具栏中 “New Plane” 按钮按钮 ； 树形目录中显示新平面对象。树形目录中显示新平面对象。 设置平面细节（详细列表）；设置平面细节（详细列表）； 点击点击“Generate”按钮或鼠标右键弹出的按钮或鼠标右键弹出的“Generate”。平面细节：平面细节： 构建平面的六种类型构建平面的六

6、种类型 From Plane 基于另一个已有面创建平面基于另一个已有面创建平面 From Face 从表面创建平面从表面创建平面 From Point and Edge 用一点和一条直线的边界定义平面用一点和一条直线的边界定义平面 From Point and Normal 用一点和一条边界方向的法线定义平面用一点和一条边界方向的法线定义平面 From Three Point 用三点定义平面用三点定义平面 From Coordinates 通过键入距离原点的坐标和法线定义平面通过键入距离原点的坐标和法线定义平面Training ManualANSYS Workbench - DesignMod

7、elerANSYS Workbench - DesignModeler平面细节（续）：平面细节（续）： 平面变换平面变换 用鼠标右键点击详细列表窗口中的用鼠标右键点击详细列表窗口中的“Transform”可以迅速完成选定面的变可以迅速完成选定面的变换。换。Training ManualANSYS Workbench - DesignModelerANSYS Workbench - DesignModeler新建草图新建草图：在激活平面上建立草图。：在激活平面上建立草图。 新草图放在树形目录中与其相关平面的下方。新草图放在树形目录中与其相关平面的下方。通过树形目录或下拉列表操作草图通过树形目录或

8、下拉列表操作草图 (激活激活)。 注意：下拉列表仅显示以当前激活平面为参照的草图注意：下拉列表仅显示以当前激活平面为参照的草图 (示例如下示例如下)。激活激活XYPlane下拉列表仅显示下拉列表仅显示 XYPlane 内的草图内的草图Training ManualANSYS Workbench - DesignModelerANSYS Workbench - DesignModeler激活面在树形目录中高亮并显示在下拉激活面在树形目录中高亮并显示在下拉列表中。列表中。 可以从图的两处位置中的任意一处改变可以从图的两处位置中的任意一处改变激活面激活面. .同样的方法可以进行草图创建和操作。同样的

9、方法可以进行草图创建和操作。 注意每个草图都和一个平面关联。注意每个草图都和一个平面关联。Training ManualANSYS Workbench - DesignModelerANSYS Workbench - DesignModeler从从“表面表面”和用已有几何体创建草图的快捷方式：和用已有几何体创建草图的快捷方式： 选中创建新平面所用的表面；选中创建新平面所用的表面； 切换到草图标签开始绘制草图；切换到草图标签开始绘制草图； 新面和草图自动创建新面和草图自动创建! !Training ManualANSYS Workbench - DesignModelerANSYS Workbe

10、nch - DesignModeler在草图模式中，工具箱包括一系列面板，位于在草图模式中，工具箱包括一系列面板，位于GUIGUI左侧。左侧。平面平面/草图的草图的创建和管理创建和管理绘图面板绘图面板其它面板其它面板Training ManualANSYS Workbench - DesignModelerANSYS Workbench - DesignModeler“Settings” 面板用于定义和显示草图栅格面板用于定义和显示草图栅格（默认为关）。（默认为关）。设置主要栅格和次要栅格，用来捕捉特征。设置主要栅格和次要栅格，用来捕捉特征。主要间距主要间距 (实线实线)次要间距次要间距 (虚

11、线虚线)Training ManualANSYS Workbench - DesignModelerANSYS Workbench - DesignModeler次要的栅格捕捉可以捕捉到次要网格线之间的点。次要的栅格捕捉可以捕捉到次要网格线之间的点。本矩形是在两个次要网格间的一半处被捕捉到的本矩形是在两个次要网格间的一半处被捕捉到的.Training ManualANSYS Workbench - DesignModelerANSYS Workbench - DesignModeler直线的竖直和水平约束直线的竖直和水平约束在直线起始点上的约束点在直线起始点上的约束点在直线起始点上的重合约束在

12、直线起始点上的重合约束默认的设计模型是默认的设计模型是 “auto-constraint” 模式模式.自动约束可以在新的草图实体自动约束可以在新的草图实体.自动捕捉位置和方向自动捕捉位置和方向.光标表示所施加的约束类型光标表示所施加的约束类型.示例示例: Training ManualANSYS Workbench - DesignModelerANSYS Workbench - DesignModeler选定好平面和草图后就可以从选定好平面和草图后就可以从 “Draw” 工具箱创建新的几何工具箱创建新的几何体体.切记！有一些操作要求用鼠标右键点击完成！切记！有一些操作要求用鼠标右键点击完成！

13、 例如例如: 必须用鼠标右键选择所需的选项才能结束必须用鼠标右键选择所需的选项才能结束 “spline” 操作。操作。Training ManualANSYS Workbench - DesignModelerANSYS Workbench - DesignModeler当创建或改变平面和草图时当创建或改变平面和草图时, , 运用运用 “Look At” Look At” 工具可以立即工具可以立即改变视图方向，使该平面、草图或选定的实体与你的视线垂直改变视图方向，使该平面、草图或选定的实体与你的视线垂直. .用鼠标右键从图形屏幕上点击上下文菜单有时是必须的或者是更用鼠标右键从图形屏幕上点击上下

14、文菜单有时是必须的或者是更有效的有效的. .鼠标右键点击鼠标右键点击Training ManualANSYS Workbench - DesignModelerANSYS Workbench - DesignModeler只有在草图模式下才可以使用只有在草图模式下才可以使用Undo/Redo按钮按钮. 撤销上一次完成的草图操作撤销上一次完成的草图操作. 允许多次撤销允许多次撤销. 要点要点: 每个平面存有自己的撤销每个平面存有自己的撤销 “堆栈堆栈”.“Back”操作操作 (可以通过鼠标右键点出可以通过鼠标右键点出) 在作草图时类似一个小型的在作草图时类似一个小型的undo操作操作.记住记住:

15、 任何时候只能激活一个草图任何时候只能激活一个草图!Training ManualANSYS Workbench - DesignModelerANSYS Workbench - DesignModelerGUI 状态条包括进行每一步操作的提示状态条包括进行每一步操作的提示.例如例如: 使用使用 作圆作圆 操作操作 . . . 按照状态条的提示操作按照状态条的提示操作: 选选择圆心位置择圆心位置按照状态条的提示操作按照状态条的提示操作: 拖放鼠标以获得圆的拖放鼠标以获得圆的半径半径选择选择 “Circle”Training ManualANSYS Workbench - DesignModel

16、erANSYS Workbench - DesignModeler可以浏览到每个草图可以浏览到每个草图 (直线直线, 圆圆, 多边形等多边形等) 中的实体的引用数据中的实体的引用数据.这对后文将讨论的参数化建模是非常有用的这对后文将讨论的参数化建模是非常有用的.可以通过详细列表可以通过详细列表窗口重命名草图窗口重命名草图Training ManualANSYS Workbench - DesignModelerANSYS Workbench - DesignModeler详细列表窗口中显示在作圆平面中高亮的直线详细列表窗口中显示在作圆平面中高亮的直线 ( (仅在草图模式下仅在草图模式下) )的

17、详细信息的详细信息. .高亮直线的高亮直线的详细列表详细列表可以通过详细列表可以通过详细列表面板重命名草图实面板重命名草图实体体.Training ManualANSYS Workbench - DesignModelerANSYS Workbench - DesignModeler草图详细列表窗口也可以显示草图约束的详细情况草图详细列表窗口也可以显示草图约束的详细情况. .约束可以通过自动约束产生也可以由用户定义约束可以通过自动约束产生也可以由用户定义. .选中定义的约束后用选中定义的约束后用deletedelete键即可删除约束键即可删除约束. .约束定义约束定义显示约束显示约束Train

18、ing ManualANSYS Workbench - DesignModelerANSYS Workbench - DesignModeler草图实体还用颜色显示当前的约束状草图实体还用颜色显示当前的约束状态态:深青色深青色: 未约束，欠约束未约束，欠约束蓝色蓝色: 完整定义的完整定义的黑色黑色: 固定固定红色红色: 过约束过约束灰色灰色: 矛盾或未知矛盾或未知例如例如:开始草图中的线是深青色的开始草图中的线是深青色的, 这表明没这表明没有约束有约束. 注意注意, 即使在标注后这些线也即使在标注后这些线也是没有约束是没有约束, 因为它们没有在空间内固因为它们没有在空间内固定定再另加入再另加入

19、2个尺寸个尺寸,这就解决了草图的这就解决了草图的约束状态出现的问题约束状态出现的问题,所有的线都是蓝所有的线都是蓝色的了色的了TealBlueTraining ManualANSYS Workbench - DesignModelerANSYS Workbench - DesignModeler如果加入过多的尺寸或约束将使草如果加入过多的尺寸或约束将使草图成为过约束图成为过约束. . 草图模式下过约草图模式下过约束线为红色束线为红色如图中所示将两条边如图中所示将两条边 “固定固定” 后后两条线变成黑色两条线变成黑色BlueRedRedTealBlackTraining ManualANSYS

20、Workbench - DesignModelerANSYS Workbench - DesignModeler下图是一个矛盾约束的示例下图是一个矛盾约束的示例 ( (灰色线灰色线). ). 这里定义圆弧的半径为这里定义圆弧的半径为5,5,然而已给出的竖直尺寸为然而已给出的竖直尺寸为 15. 15. 显然无法在维持现有尺寸的情况下显然无法在维持现有尺寸的情况下将将2 2条水平线和圆弧连接起来条水平线和圆弧连接起来. .GrayTraining ManualANSYS Workbench - DesignModelerANSYS Workbench - DesignModelerDesignMo

21、delerDesignModeler包括一个完整的标注工具包括一个完整的标注工具箱箱“Dimensions”.除了可以逐个标注尺寸之外，还可以进行除了可以逐个标注尺寸之外，还可以进行半自动标注半自动标注. . 半自动标注循环链给出待标注的尺寸的选半自动标注循环链给出待标注的尺寸的选项直到模型完全约束或用户选择退出自动项直到模型完全约束或用户选择退出自动模式模式. . 单击鼠标右键按钮跳出或结束此项功能单击鼠标右键按钮跳出或结束此项功能. .用鼠标右键单击用鼠标右键单击GeneralGeneral标注工具可以迅标注工具可以迅速弹出所有主要的标注工具速弹出所有主要的标注工具. .点击鼠标右键点击鼠

22、标右键Training ManualANSYS Workbench - DesignModelerANSYS Workbench - DesignModelerMoveMove功能可以修改尺寸放置的位置功能可以修改尺寸放置的位置. .AnimateAnimate用来浏览对所选定尺寸的动态变化用来浏览对所选定尺寸的动态变化. .可以通过尺寸的具体数值或尺寸名称来显示尺寸可以通过尺寸的具体数值或尺寸名称来显示尺寸. .Training ManualANSYS Workbench - DesignModelerANSYS Workbench - DesignModeler使待修改的尺寸高亮然后在详细

23、列表窗口键入新值即可完成修改使待修改的尺寸高亮然后在详细列表窗口键入新值即可完成修改. .高亮尺寸高亮尺寸键入新值键入新值Training ManualANSYS Workbench - DesignModelerANSYS Workbench - DesignModelerModifyModify工具箱有许多编辑草图的工具工具箱有许多编辑草图的工具. .一些功能的是顾名思义的一些功能的是顾名思义的 (e.g. (e.g. 圆角圆角, , 倒角倒角). ). 本节将主要阐本节将主要阐述一些不能从名称上看出的功能述一些不能从名称上看出的功能. .提示提示! GUI! GUI底端的状态条可以实时显

24、示每一个功能的提示底端的状态条可以实时显示每一个功能的提示. .状态条状态条 示例示例Training ManualANSYS Workbench - DesignModelerANSYS Workbench - DesignModeler分割：分割： 鼠标右键鼠标右键 选项选项( (选择边界之前选择选择边界之前选择):): 分割所选边分割所选边 ( (缺省缺省): ): 在选定位置将一条边线分割成两段在选定位置将一条边线分割成两段. . 用点分割边线用点分割边线: : 选定一个点后选定一个点后, ,所有过此点的边线都将被分割成两段所有过此点的边线都将被分割成两段. . 用边上的所有点分割用边

25、上的所有点分割: : 选择一条边线选择一条边线, ,它被所有它通过的点分割，这样就同它被所有它通过的点分割，这样就同时产生了一个重合约束时产生了一个重合约束. . 将线将线n n 等分等分: : 先在编辑框中设定先在编辑框中设定n n 值值, ,然后选择待分割的线然后选择待分割的线. . 注意注意: : n n 最大为最大为100.100. “Split”“Split”对对Skin/LoftSkin/Loft草图是非常有用的草图是非常有用的 . . “Split”“Split”线操作对下面将要进行的划分网格和线操作对下面将要进行的划分网格和/ /或加入边界条件操作或加入边界条件操作也比较有用也

26、比较有用. .Training ManualANSYS Workbench - DesignModelerANSYS Workbench - DesignModeler拖曳拖曳 Drag: 用光标可以用光标可以Drag一个点或一条边一个点或一条边. 模型如何变化取决于所选定的内容模型如何变化取决于所选定的内容, 所加约束和尺寸所加约束和尺寸. 可以在使用可以在使用Drag功能前预先选择多个实体功能前预先选择多个实体.Drag 示例示例选择矩形的角点拖放选择矩形的角点拖放.DragTraining ManualANSYS Workbench - DesignModelerANSYS Workbe

27、nch - DesignModelerCut/Copy: 在鼠标右键弹出菜单中选择粘贴操作在鼠标右键弹出菜单中选择粘贴操作,接着选定粘贴对象，需要用接着选定粘贴对象，需要用RMB选择一个粘贴操作点选择一个粘贴操作点. 粘贴点是移动一段作图对象到待粘贴位置时，你的光标与之联系的点粘贴点是移动一段作图对象到待粘贴位置时，你的光标与之联系的点. 鼠标右键粘贴操作点选项鼠标右键粘贴操作点选项: End / Set Paste Handle: 指定粘贴点位置指定粘贴点位置. End / Use Plane Origin as Handle: 粘贴点在面的粘贴点在面的 (0.0, 0.0) 位置位置 处处

28、 End / Use Default Paste Handle: 将第一条线的起始点作为粘贴位置将第一条线的起始点作为粘贴位置这些操作实际上是将一组对象复制到一个内部的剪贴板上然后在将最前面的这些操作实际上是将一组对象复制到一个内部的剪贴板上然后在将最前面的放放在草图上而原图仍然还保留在草图上在草图上而原图仍然还保留在草图上. 如果在退出前剪切或复制没有选择粘贴操作点如果在退出前剪切或复制没有选择粘贴操作点,系统使用默认值系统使用默认值.Copy: 鼠标右键选项鼠标右键选项.Training ManualANSYS Workbench - DesignModelerANSYS Workbenc

29、h - DesignModelerPaste: 鼠标右键上下文菜单鼠标右键上下文菜单: Rotate by +/- r Degrees 旋转旋转+/- r 度度 Flip Horizontally / Vertically 水平水平/垂直翻转垂直翻转 Scale by Factor f or 1/f 放大放大f 或或1/f 倍倍 Paste at Plane Origin 在平面原点粘贴在平面原点粘贴 Change Paste Handl 修改粘贴点修改粘贴点 End 结束结束 将所需粘贴的对象复制或剪切至剪贴板中后再把其放到当将所需粘贴的对象复制或剪切至剪贴板中后再把其放到当前前 (或新或新

30、)草图中即可实现草图中即可实现Paste 操作，甚至可以放到不同操作，甚至可以放到不同的平面中。的平面中。Training ManualANSYS Workbench - DesignModelerANSYS Workbench - DesignModeler Copy/Paste Copy/Paste 示例示例 . . . . . . 生成一个矩形后我们希望复制它，并相对初始位置旋转生成一个矩形后我们希望复制它，并相对初始位置旋转 45 45 度度 并设定比并设定比例因子为例因子为0.5.0.5. Copy 复制复制 鼠标右鼠标右键键 选定边选定边Training ManualANSYS W

31、orkbench - DesignModelerANSYS Workbench - DesignModeler鼠标右键鼠标右键旋转旋转鼠标右键鼠标右键放大放大鼠标右键鼠标右键 粘贴粘贴鼠标右键鼠标右键 结束结束注意注意 Copy/Cut/Paste: 完成完成 Copy 后后, 可以进行多次可以进行多次 Paste 操作操作. 可以从一个草图可以从一个草图 Copy 后后 Paste 到另一个草图到另一个草图. 在进行在进行 Paste 操作时可以改变操作时可以改变 Paste 操作点操作点.选择选择 Paste 并设定选项并设定选项Training ManualANSYS Workbench

32、 - DesignModelerANSYS Workbench - DesignModeler在草图模式下可以用鼠标右键操作在草图模式下可以用鼠标右键操作Cut, Copy, and Paste 命令命令.1) 选择所要操作的边选择所要操作的边2) 鼠标右键鼠标右键Copy3) 选择选择 paste 原点原点4) Paste 选定的边选定的边Training ManualANSYS Workbench - DesignModelerANSYS Workbench - DesignModelerReplicate: Replicate 命令和命令和 CopyPaste 命令等效命令等效. 选取其

33、中一个选取其中一个 End 选项后选项后, 再次单击再次单击 Replicate 鼠标右键就变鼠标右键就变成了粘贴功能右键成了粘贴功能右键.Move: Move 命令和命令和 Replicate 命令相似命令相似, 但操作后选取的对象移动到但操作后选取的对象移动到一个新的位置而不是被复制一个新的位置而不是被复制.Training ManualANSYS Workbench - DesignModelerANSYS Workbench - DesignModeler偏移偏移(offset): 可以从一组已有的线和圆弧偏移相等的距离来创建一组线和圆弧可以从一组已有的线和圆弧偏移相等的距离来创建一组

34、线和圆弧. 原始的一组线和圆弧必须相互连接构成一个开放或封闭的轮廓原始的一组线和圆弧必须相互连接构成一个开放或封闭的轮廓. 预选或选择边然后在鼠标右键弹出菜单中选择预选或选择边然后在鼠标右键弹出菜单中选择 “结束选择结束选择 / 设定偏设定偏移移” . 用光标位置设定一下三个值用光标位置设定一下三个值: 偏移距离偏移距离 偏移侧方向偏移侧方向 偏移区域偏移区域 距离和边是显而易见的距离和边是显而易见的,但同时但同时 “区域区域”也是相当重要的也是相当重要的: 如果按照当前指定的偏移方向和偏移距离操作，选定的曲线的一部分将如果按照当前指定的偏移方向和偏移距离操作，选定的曲线的一部分将被破坏或相互交叉，那么光标的所在位置将决定偏移曲线的哪一个区域被破坏或相互交叉，那么光标的所在位置将决定偏移曲线的哪一个区域将被保存下来将被保存下来. 例如例如 . . . Training ManualANSYS Workbench - DesignModelerANSYS Workbench - DesignModeler首先选择要偏移的所有首先选择要偏移的所有边边偏移的方向和距离由偏移的方向和距离由光标的移动确定光标的移动确定.Training ManualA