1、UG与 ANSYS模型数据转换的方式及实例分析发表时间：2007-9-30 张尔文 孙友松 周先辉 来源：万方数据关键字： CAD软件 UG 三维造型 有限元 信息化应用调查在线投稿加入收藏发表评论好文推荐打印文本在有限元分析软件 ANSYS建立复杂模型比较困难，而 CAD软件 UG具有强大的三维造型功能。讨论了与ANSYS之间的数据转换问题；介绍了将 UG模型导入 ANSYS的方法和相关的操作；对比了 CATIA和 IGES格式在 ANSYS中生成的模型的优劣。0引言ANSYS 具有结构、流体、热、电磁及其相互耦合分析的功能，是有限元领域的大型通用软件，以其多物理场耦合分析的先进技术和理念，
2、在工业领域和研究方向都有广泛而深入的应用。但与其强大的有限元分析功能相比，ANSYS 的建模功能显得较为逊色，在应用ANSYS 进行有限元分析中，有限元建模耗费了工程技术人员大量的时间与精力。虽然ANSYS 带有自建模功能，但是这个建模功能非常有限，只能处理一些相对简单的模型，而且操作起来并不十分便利。随着 ANSYS 的应用日益广泛，它需要处理的模型也越来越复杂，ANSYS 自带的建模功能就显得非常不足。UG 、Pro/E、SolidWorks 、SolidEdge 等 CAD造型软件拥有强大的参数化设汁能力，可以进行复杂的实体造型。因此，如果把这些 CAD 造型软件与 ANSYS 结合使用
3、，充分利用 CAD 造型软件快速准确建模的特长，就可以很好地解决 CAD 建模能力的不足。许多工程技术人员就利用这些 CAD 软件建模，利用 ANSYS 与CAD 软件之间的图形接口将模型导人 ANSYS。ANSYS 提供了与大多数 CAD 软件进行数据共享和交换的图形接口，ANSYS 自带的图形接口能识别 IGES 、Para Solid 、CATIA 、Pro 在、UG 、SAT 等标准的文件。使用却让 SYS 与 CAD 造型软件的快速方便的接口，能有效提高建模速度，提高模型品质，简化分析工作。在很多情况下，技术人员已经在擅长的 CAD 系统中建立了几何模型，这时可以通过ANSYS 与
4、CAD 系统的接口把它输入到 A. NSYS 中进行分析。工程师可以利用自己熟悉的工具去建模，而且避免了在 ANSYS 中重复对现有 CAD 模型进行建模。UG 、ProE 是最为常用的三维造型软件，它们强大的参数化建模功能使得复杂零件的造型容易实现。ANSYS 为 UG 和 Pro/E 都提供了直接的接口，使用 ANSYS进行有限元分析时可以直接将模型导人。ANSYS 为 Pro/E 提供了连接向导，比较容易实现数据的转换。选择“程序“ANSYS8 .0Utilities ANS_ ADMIN ，打开 ANSYS 管理器，按照提示进行与目。在连接即可。与 Pro/e不同，且让 SYS 并没有
5、为 UG 提供连接向导，一般来说，先安装 UG 再安装ANSYS ， ANSYS 会自动与 UG 连接。虽然 ANSYS 与 UG 有直接的接口，但由于版本问题等各种原因导致不能成功直接在 ANSYS 导人 UG的赞. prt 模型文件，因此本文主要讨论 UG 和 ANSYS 的数据转换。螺栓有一个复杂的螺旋曲面，能够很好地考察模型数据的转换是否成功，下面以 UG 中建立的一个 M8x25 螺栓模型(文件名为 bolt. prt) 为例(图 1)，介绍从 UG 导入数据到 ANSYS 方法，各种软件版本可能不尽相同，本文使用的是 ANSYS8.0 和UG NX2 .0 。1 直接导入 UG 文
6、件ANSYS 支持 UG 的*.prt 文件，在 ANSYS 中选 FileImportUG 再指定 bolt. prt ，一般可以导人数据。但是在某些版本的 ANSYS 中往往提示缺少 bolt. ans 文件(图 2) ，操作失败，模型无法导人 ANSYS。总结经验发现，在某些版本的 ANSYS 中，要使 UG 文件成功导人 ANSYS 之前需要在系统中添变量，变量名为 PATH ，变量值为 UG 安装文件夹里 UGH 文件夹的路径，本例的变量值为 H:Unigraphics NX 2.0UGH ，不同版本的 UG 具体的变量值不尽相同。操作为在WindoW中选系统高级环境变量系统变量新建
7、(图 3) ，按确定后如图 4 所示，“环境变量“对话框新增了所添加变量，添加系统变量后须重启计算机。重启后，在 ANSYS 中选 Filemport UG 指定.bolt.prt，螺栓模型成功导人 ANSYS 。但模型实体以线框形式显示(图 5) ，不能显示丽和体，难以直观操作。在 ANSYS中选Plot Style Solid Modelo Normal Faceting. 然后选 Plot-Volume后，显示如图 6 的实体，很好地表达了模型各种特征细节，基本没出现线面丢失、因无法转换等问题，这样就很快的在 ANSYS建立了复杂的螺旋曲面。使用 ANSYS进行有限元分析时，其它复杂的也
8、可以同样使用 UG 进行建模再导人 ANSYS 中，免去了费时 ANSYS建模工作。一些原先元法直接用 ANSYS 自带建模功能建立的复杂模型也能在 ANSYS 中建立，提高了有限元分析的正确性和准确性。若 UG 模型成功导人了 ANSYS，则会在 ANSYS工作文件夹中生成与 UG 文件同名的 UG-ANSYS通信列表文件 bolt.tbl 和 UG-ANSYS 属性文件 bolt. attr. 这两文件记录了被导入模型的各种信息。2 间接导入 UG 文件将 UG 中模型另存为其它 ANSYS 支持的格式，再导人 ANSYS。在 UG 中将模型另存为CATIA MODEL File， ANS
9、YS 支持这两种格式的文件。下面依然将螺栓作为例子，在 UG 中将螺栓模型另存为 bolt. model 和 bolt igs。在 ANSYS 中选 File-LMPORTCATIAbolt.model 或 File-miport-IGES-blot.igs，将螺栓模导人 ANSYS 中，图形同样以线框表示显示，选 Plot- Style 一Solid model- normal faceting，然后选 Plot 一Volume 显示实体，结果分别如图 7 ， 8 所示。对比两种不同格式生成的剧唱 SYS 模型，可以明显地看出，图 7 中的螺栓并没有生成螺纹 c 分析导人的模型，发现 CAT
10、IA Model 格式导入的模型明显优于 IGES 格式导人的模型。ANSYS 能很好支持 CATIA 的格式.CATIAModel 格式导人的模型生成了线、画和体，完整地保留了 UG 中的螺栓模型各种细节特征，连复杂的螺纹曲面也得到了很好的表达。IGES 作为一种表达产品数据并将其转换成中性文件格式的行业标准，实现文件之间的交换具有很大的优势，但是剧唱 YS 对 IGES 的支持不够，ANSYS 读入所需 IGES 文件的时间很长，占有系统资源较多。而且，在导入 IGES 文件的时候，无法识别小的几何元素，造成所生成拓扑结构不连续，无法生成实体，导人的螺栓模型只是由一些面组成，并不能生成实体
11、，不能表达螺纹的曲面。而且，倘若要在 ANSYS 使用这种模型进行有限元分析，则必须费时做大量的修补工作，影响分析的精度和准确性，甚至还可能还会影响后面划分网格等工作。3 小结a) 通过添加“系统变量“，可以解决 UG 模型文件不能导人 ANSYS 的问题，实现 UG 和ANSYS 数据的直接转换，借助 UG 的三维造型功能弥补 ANSYS 建模功能的不足。对于熟悉UG 三维造型设计的工程技术人员， UG 和 ANSYS数据的直接转换给他们带来了很大的方便，直接在 UG 中建模，大量的节省了在 ANSYS 中建模的时间。一些难以在 ANSYS 中直接建立的模型也变得容易实现;b）要将 UG 模型文件另存为 CATIA Model 或 IGES 文件，间接地将 UG 模型文件导人ANSYS 中，建议采用 CATIA Model 格式。因为采用 IGES 格式可能会导致模型信息的丢失，所以在导入复杂的模型时最好避免使用 IGES 格式进行转换， IGES 格式只适合于转换一些较为简单的模型。本文为授权转载文章，任何人未经原授权方同意，不得复制、转载、摘编等任何方式进行使用，e-works不承担由此而产生的任何法律责任! 如有异议请及时告之，以便进行及时处理。联系方式：editore- tel：027-87592219/20/21。
