ANSYSDesignModeler解析モデルの作成方法

スケッチ作成

平面の作成

二次元のスケッチを描く場合，平面の座標系は重要です．解析する三次元のパーツは，平面上に二次元スケッチを描き，それを押し出しや回転などを用いて作成します．したがって，三次元のパーツの位置関係は平面の座標系で決まります．このため，最初にきちんとスケッチを描く平面を決めなくてはなりません．

ANSYSのWEBページ「How to Construct Planes in AGP 7.0」によると，xy平面は次に述べる6つの方法で作成できます．

• 既存の平面から作成
  1. ツールバーの選択フィルター:モデル面(3D)を選択．
  2. ツールバーのプルダウンメニューからベースとなる平面を選択
  3. ツールバーの新規平面(赤緑黄の座標系アイコン)をクリック
  4. 詳細表示で座標のオフセットや回転などを決める．
  5. ツールバーの作成ボタンをクリック．
• パーツの面から作成
  1. ツールバーの選択フィルター:モデル面(3D)を選択．
  2. パーツの面から平面を選択．曲面も選択可能．直線部がある面の場合，クリックした付近の辺がx軸となる．頂点がある場合は，クリックした付近の頂点が座標原点．
  3. ツールバーの新規平面(赤緑黄の座標系アイコン)をクリック
  4. 詳細表示で座標のオフセットや回転などを決める．
  5. ツールバーの作成ボタンをクリック．
• 点と辺から作成
  1. ツールバーの新規平面(赤緑黄の座標系アイコン)をクリック
  2. 詳細表示のタイプのプルダウンメニューから点と法線指定を選択．
  3. ベース点の選択なしをクリックする．そして，原点となる点を選択して，ベース点の適用ボタンをクリックする．
  4. ベース辺の選択なしをクリックする．そして，辺を選択して，ベース辺の適用ボタンをクリックする．
  5. 詳細表示で座標のオフセットや回転などを決める．
  6. ツールバーの作成ボタンをクリック．
• 点と法線から作成
  1. ツリーアウトラインの中から，点がある平面をクリック．
  2. ツールバーの新規平面(赤緑黄の座標系アイコン)をクリック
  3. 詳細表示のタイプのプルダウンメニューから点と法線指定を選択．
  4. ベース点の選択なしをクリックする．そして，原点となる点をクリックして，ベース点の適用ボタンをクリックする．
  5. 法線定義方法の選択なしをクリックする．そして，法線となる辺を選択して，法線定義方法の適用ボタンをクリックする．また辺ではなく面を選択すると，その面の法線が新規平面の法線になる．
  6. 詳細表示で座標のオフセットや回転などを決める．
  7. ツールバーの作成ボタンをクリック．
• 3点から作成
  1. ツールバーの新規平面(赤緑黄の座標系アイコン)をクリック
  2. 詳細表示のタイプのプルダウンメニューから3点指定を選択．
  3. [Ctrl]キーを押しながら，3つの点を選択．最初に選択された点が原点になる．
  4. 詳細表示で座標のオフセットや回転などを決める．
  5. ツールバーの作成ボタンをクリック．
• 3つの座標から作成
  1. ツールバーの新規平面(赤緑黄の座標系アイコン)をクリック
  2. 詳細表示のタイプのプルダウンメニューから座標指定を選択．
  3. 詳細表示で原点座標と法線ベクトルを数値で指定する．
  4. 詳細表示で座標のオフセットや回転などを決める．
  5. ツールバーの作成ボタンをクリック．

平面で切った断面にスケッチを投影することができる．

1. 平面を選択して，右クリック→挿入→スケッチ投影を左クリック．
2. 投影したいパーツを選択する．複数のパーツを選択する場合は，ツリーアウトラインあるいはグラフィックからから，[Ctrl]キーを押しながら右クリックを繰り返す．
3. 詳細表示のジオメトリの適用をクリックする．
4. ツールバーの作成ボタンを左クリックする．

モデル作成

薄板モデル

薄板モデルの作成方法については，ここに書いてある．

• 外部ファイルの薄板モデルを読み込む方法
  1. AutoCAD Mechanicalで断面形状作成します．作成した図は．*.dwgで保存します．
  2. AutoCAD Inventorで三次元薄板モデルを作成
     1. メニューの挿入→インポートでAutoCAD Mechanicalで作成した断面形状を読み込みます．読み込むときのインポート変換オプションを2Dデータの出力先の新規パーツにします．
     2. 三次元薄板モデルを作成します．
     3. メニューのファイル→コピーに名前を付けて保存を選んで，IGESファイルで保存する．IGESファイルの場合，Design Modelerで読み込むと形状がおかしなことがあった．SATファイルにすると問題解決した．SATファイルの方がよいかも．
  3. Design Modeler でモデルを取り込む．
     1. メニューのファイル→外部ジオメトリファイルのインポートを選択して，先ほど作成した三次元薄板モデルを読み込む．

軸対称2次元モデル

AutoCADで軸対称構造物の断面図を作成して，それをDesign Modelerで軸対称構造物として取り扱う方法を示す．

1. AutoCAD Mechanicalでモデルの断面図を作成する．このとき，中心線も必ず書く．そして，「ファイル名.dwg」で保存する．
2. AutoCADの図面から，Autodesk Inventorを使って3次元構造物を作成する．
   1. Autodesk Inventorを起動する．
   2. Partを使って，3Dの部品を作成する．AutoCADのファイルの読み込み方法は，ここに書いてある．
   3. Assemblyを使って，3Dの構造物を作成する．
   4. 構造物の対称軸をy軸にする．ANSYSの軸対称解析の対称軸はy軸としなくてはならない．
      1. すべてのモデルの固定を解除する．モデルの部品を右クリックし，固定のチェックを消す，すると止めピンが消える．
      2. 拘束のアセンブリのメイトで構造物の対称軸とモデルのOriginのy軸を一致させる．
   5. 3次元構造をファイルに保存する．Autodesk Inventor形式(*.iam)とともに，SATファイル(*.sat)でも保存する．DesignModelerでの読み込みは，igesよりもsatの方がエラーが少ない(経験にすぎないが)．
3. ANSYSのDesignModelrで解析用のサーフェースボディを作成する．ここでの手順はここ(アカウント必要)に書いてあり，それをまとめた．
   1. 先に作成した3次元軸対称モデル(*.sat)をDesignModelerで読み込む．手順は「 外部ファイルの読み込み」に書いてある．
   2. モデルをxy平面で分割
      1. メニューのツール→フリーズを選択する(参考図)．
      2. メニューの3Dフィーチャー→スライスを選択する．ツリーアウトラインのXYPlaneを選択して，詳細表示のベース平面の適用をクリックする．そして，作成をクリックする(参考図)．
   3. 不要な片方のボディを削除
      1. メニューの3Dフィーチャー→ボディオペレーションを選択する．
      2. 詳細表示のタイプのプルダウンメニューの削除を選択する．
      3. 詳細表示のボディをクリックする．Ctrlキーを押しながら，不要なボディを選択する．そして，詳細表示のボディの適用をクリックする(参考図)．
      4. 作成をクリックする．すると，選択したボディが削除される(参考図)．
   4. サーフェースボディの作成
      1. メニューの3Dフィーチャー→薄板/サーフェスを選択する．
      2. 選択タイプを面を残すにする．そして，Ctrlキーを押しながら，0<xの側の断面を選択する．適用ボタンをクリックし，厚さを0 mmにする(参考図)．
      3. 作成を押すと2次元軸対称解析のためのモデルができあがる(参考図)．
4. 軸対称モデルの2次元解析へ
   • Workbenchの解析は，Projectにもどり，デフォルトのアドバンストオプションの解析タイプを2Dにして，新規シミュレーションをクリックする．
   • clissicの解析は，ファイルのエクスポートを選択し，Parasolidテキスト(*.x_t)でモデルを保存する．

外部ファイルの読み込み

CADで作成したモデルをDesignModelerで読み込むことができる．

1. メニューのファイル→外部ジオメトリファイルのインポートを選択する．
2. そして，モデルのファイルを指定して開くボタンをクリックする．
3. メニューバーの作成ボタンをクリックする．するとモデルが表示される．

ページ作成情報

参考資料

更新履歴

last update:2014/01/12 01:38:14