3.4　创建3D几何体

了解了在DesignModeler草图中建立2D几何体后，只需将2D几何体通过拉伸、旋转等操作就能生成3D几何体。

同样，在DesignModeler中生成3D几何体的过程与普通CAD软件生成3D几何体的建模过程非常类似。只要有一点CAD建模的基本知识，相信完全能够掌握这些内容。

在DesignModeler中只有两种状态的几何体。

• 激活状态的几何体：在这种情况下，几何体可以进行常规建模操作，如布尔操作等，但不能被切片（Slice）。切片操作属于DesignModeler的特色之一，这主要是为后面网格划分中划分规则的六面体服务的。
• 冻结状态的几何体：之所以要对几何体冻结，实际上可以对几何体进行切片操作。由于建模中的操作除切片外均不能用于冻结体，因此用户若要在以后划分出高质量的六面体网格，则先要将一些不规则的几何体切片成规则形状的几何体。

DesignModeler包括3种体元，即3D实体（Solid Body）、面体（Surface Body）和线体（Line Body）。图3-16所示为3D建模工具栏，其中的命令将在后面分别进行介绍。

3.4.1　拉伸

拉伸（Extrude）可以用于创建面体和3D实体。当前激活的2D草图作为拉伸命令默认的操作图元。用户可以改变拉伸命令的属性，如拉伸长度、方向以及布尔运算的方式，控制实体或面体的创建。在拉伸属性设定完毕后，单击 按钮，即可生成相应的实体。

例如，生成一个立方体，在创建一个矩形的草图之后，选中草图，按照图3-17的提示单击 ，设置立方体高度为10m，然后单击 完成建模过程。

3.4.2　旋转

旋转（Revolve）命令用于创建3D轴对称旋转体。整个创建过程与拉伸操作类似，也是有选择、属性设定和创建3个步骤，区别是在选择时必须制定旋转轴。

图3-18给出了用旋转命令创建实体圆柱的操作过程。

3.4.3　扫掠

扫掠（Sweep）命令可以用几何元素经过不同的路径在空间中扫描曲面。图3-19所示为矩形沿着曲线扫描得到的模型。

3.4.4　直接创建3D几何体

与上述图元的创建类似，在DesignModeler中，用户可以通过指定角点、中心点以及通过坐标设定等方式创建棱锥体、圆锥体、球体和圆环体。该方法无须事先绘制2D草图，使操作更加快捷，可以直接生成3D图元，如图3-20所示。

3.4.5　填充和包围

填充（Fill）和包围（Enclosure）这两个操作在CFD（计算流体力学）计算建模过程中经常会用到。图3-21所示是某种简化的接头，流体在接头内流动。下面对接头内的流体进行分析。

在CAD建模的时候只是创建了接头的固体部分，而CFD分析实际是对接头空腔内的流体进行分析。此时只要采用填充操作就能建立流体部分的几何体。

下面以此为例说明填充的操作过程。

步骤01 在主菜单中执行Tool→Fill命令。

步骤02 用鼠标在选择过滤器中选择面。

步骤03 选中内腔的壁面。

步骤04 在屏幕左下方的详细栏中确定为By Cavity（腔填充），并单击Apply按钮。

步骤05 单击Generate按钮，生成流体区域，重命名为Fluid。

隐去原有的固体区域，即可看到产生的流体区域，如图3-22所示。

对于包围操作，如对正在飞行的导弹周围的空气流场进行分析，一般在建模的时候只会对固体的导弹建模，而分析时是将导弹周围的空气作为研究对象。

此时只要采用包围操作，就能将周围的空气建立模型。包围操作与填充操作类似，本书就不再详细讲述了。 Mxg81ZaPiLX8nUDBVLs+O6lKuLYGvjs2BbrAhve4rp3NgEG8idjGGVQKRxwyUwFy