如何从有限元模型生成几何模型？

高级有限元转换与几何合成在ANSYSWORKBENCH的应用：从网格模型到几何模型的无缝集成

在有限元分析中，尽管软件以有限元模型为最终计算对象，几何模型的构建及应用同样至关重要。例如，在模拟表面受力时，利用几何模型相较于有限元模型通常表现出更高的优势。在不同有限元软件之间的数据转换中，常常是以有限元信息作为主要交流内容。那在获取外部来源的有限元模型后，我们是否能够生成对应的几何模型？答案是，利用ANSYSWORKBENCH中的Finite Element Modeler（FEM）功能，这一需求完全能够得以满足。接下来，我们将通过一个具体案例流程，探索从现有模型创建到几何模型生成的全过程及其运用，以实现结构静力学分析的准备和加载过程。

创建几何模型与有限元模型的汇聚


1. 几何模型的创建与导出

初始步骤：使用任意三维建模软件创建几何图。几何体的具体形状选择取决于用户需求，而建模软件的选择则随个人偏好或项目特定需求。确保模型导出为受ANSYSWORKBENCH兼容的文件格式，如.stp或.等。

2. 进入有限元的构建

转至HYPERMESH11环境，加载之前准备的几何模型文件。通过HYPERMESH的工具实现网格的划分工作，生成满足分析标准的有限元模型。在这个阶段，合理选择网格类型、模型材料与组件属性，均为后续环节的顺利转换与分析打下基础。

3. 网格信息与ANSYS的整合

通过HYPERMESH工具面板准备并导出网格信息至ANSYS格式文件（如.cdb），这一步实现了模型与外部软件间的桥梁搭建。导出后退出HYPERMESH，为后续有限元模型向几何模型的转化做好设置。




从网格至几何：ANSYS内的再配置与合成


1. FEM中的几何复原

在ANSYSWORKBENCH环境下，利用已导入的网格文件创建Finite Element Model作为分析平台的基础。跳转至FEM界面，设置网格来源为HYPERMESH导出的网格信息。接下来的步骤是生成SDT组件与初始几何体的构建，这一步不仅重构了原几何轮廓，还为其内部的有限元模型提供了支撑框架。随着可视化界面的变换，几何模型逐步显现。

2. 分析准备与加载

在完成几何模型的建立后，更新链接关系以确保几何模型与有限元模型的同步导入。通过双击模型进入结构静力学分析系统（Structural Statics）进行后续操作。

实装卸载与结果展示

数据导入：使用WORKBENCH界面，执行将有限元模型的成果导入至结构静力学系统的过程。系统以数据形式接收信息，整装待发，准备迎接后续分析的指令。

连接与配置：新建连接功能在此刻显得极为关键，它确保几何模型和有限元模型作为统一的受力主体，在结构静力学中进行有机互动。

模型展示与检验：通过双击Model进入DS，直观展现几何模型与有限元模型的同步状态，证实模型导入的完整性和准确性。

具体案例分析：对模型特定区域（如四个圆孔）进行详细操作，如创建命名选择、设置固定边界、施加集中力等，是针对特定分析目标的精细化操作步骤。

应力计算与结果展示：在进行全面分析后，通过计算并展示应力云图查看等效应力，完成最终的分析目标与成果展示。

结论与分析

FEM稳定性与灵活性：ANSYSWORKBENCH的Finite Element Modeler通过简单的一步实现了从有限元网格到几何模型的转换，其中关键步骤集中在生成几何体的过程。此方法不仅简化了流程，还提供了与ANSYSWORKBENCH的无缝衔接，结合了用户期待的功能集成优势。

ANSYS的几何复原机制：ANSYS采用基于单元外表面的连续性输入机制以生成几何轮廓，其内在逻辑通过该过程可视化，展现出复杂模型原始形态的准确恢复之旅。

综合方法优势：结合HYPERMESH的高效网格划分能力与ANSYSWORKBENCH的强大分析整合力，用户能够有选择地利用各类外部模型资源，同时免去繁复的几何重建工作。尽管在解决特定几何形状时可能遇到一定的局限（如孔处模型的近似表示），但整体而言，ANSYSWORKBENCH通过此操作过程实现了针对现有模型资源的高效再利用与重点功能的深入探索，将原本的局限性转变为优势所在。