關(guān)鍵詞：三維建模；Solidworks；Ansys 

　　引言 

　　隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)計(jì)算機(jī)軟件的要求越來(lái)越高，一種能直接繪制三維模型的軟件取代傳統(tǒng)的二維AutoCAD也顯得越發(fā)迫切。目前市場(chǎng)上應(yīng)用廣泛的三維CAD主要包括：Solidworks（下文簡(jiǎn)稱(chēng)SW），Pro/Engineer，Catia等等。其中Solidworks[1]主要包括零件、裝配體、工程圖三部分，還具備運(yùn)動(dòng)、仿真、渲染、動(dòng)畫(huà)等功能。Ansys[2]軟件是集結(jié)構(gòu)、流體、電場(chǎng)、磁場(chǎng)、聲場(chǎng)于一體的大型通用的有限元分析軟件，主要包括三部分：前處理模塊、分析計(jì)算模塊、后處理模塊。并且利用Workbench平臺(tái)與CAD、Solidoworks、Pro/E、UG等實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和交換以及無(wú)縫連接。 

　　本文主要解決的問(wèn)題：利用SW實(shí)體建模，經(jīng)模型導(dǎo)入后，直接添加材料屬性、映射網(wǎng)格、添加約束載荷、求解。 

　　1 桁架類(lèi)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 

　　結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：兩端面尺寸為2m方形，中間面為1m方形，兩方形底邊相距2.5m，整體外形符合默許條件下Solidworks三面放樣后的曲面上，桿長(zhǎng)平均1m，如圖2所示。 

　　此桁架相對(duì)比較復(fù)雜，每個(gè)節(jié)點(diǎn)在曲面上的位置無(wú)法直接通過(guò)坐標(biāo)的方法直接輸入，且節(jié)點(diǎn)數(shù)量較多，很難直接在Ansys中建立有限元模型。如果通過(guò)三維建模的方法進(jìn)行建模，再進(jìn)行導(dǎo)入，將會(huì)大大的節(jié)省時(shí)間，具體方法如下： 

　�。�1）在SW中建立如上圖的放樣模型來(lái)確定桁架的外形。 

　�。�2）將空間3D草圖中的點(diǎn)布置在曲面上，用尺寸控制KP，間隔為1m左右。 

　�。�3）用獨(dú)立的 中的直線(xiàn)當(dāng)做桁架桿，連接布置好的KP。注意每條直線(xiàn)單獨(dú)在一個(gè)3D草圖里。 

　�。�4）用曲面填充填充所有的相鄰的line，期間可以用鏡像的方法先鏡像對(duì)稱(chēng)的面。 

　�。�5）保存3D模型為“x.t”。 

　　（6）打開(kāi)Ansys，在GUI界面下進(jìn)入：Utility Menu> File>Import>Para…選擇“x.t”文件。 

　�。�7）添加Link8單元；添加界面尺寸4.91E-4： 

　　添加材料模型：Main Menu >Material props>Material Modls>Structural>Linear >Ekastic>Isotropic 

　　EX：2.07E+011 PRXY：0.3Density（密度）輸入7800 

　�。�8）通過(guò)KP、line劃分有限元模型： 

　　Main Menu >preprocessor>Meshing>Mesh Attributes>All KP>OK 

　　Main Menu >preprocessor>Meshing>MeshTool。 

　　在出現(xiàn)Mesh Areas后，選擇Pick All后點(diǎn)擊ok，即建立模型完畢。 

　　2 結(jié)論 

　　模型建立是有限元分析的基礎(chǔ)，雖然Ansys軟件可以建立模型，但建模過(guò)程遠(yuǎn)不如Solidworks簡(jiǎn)便，復(fù)雜模型建立更加困難。 

　　Solidworks提供的多的數(shù)據(jù)接口中，IGES可以實(shí)現(xiàn)Solidworks和Ansys的無(wú)縫連接進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。即Solidworks環(huán)境下建模，接著將其導(dǎo)入Ansys環(huán)境下進(jìn)行網(wǎng)格劃分，再進(jìn)行材料性質(zhì)、載荷定義和求解，為復(fù)雜機(jī)械的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供技術(shù)支持，提高工作效率。