通用有限元程序ANSYS及应用第四讲PPT

1、 硕士研究生学位课程讲义（2006）通用有限元程序ANSYS及应用(四)17 March 20061通用有限元程序ANSYS及应用5. 实体建模的基本GUI操作 5.1 坐标系和工作平面的设定 5.2 图元及基本图元的生成 5.3 图元的修改 5.4 实体建模的基本途径 5.5 布尔运算 5.6 实体建模练习17 March 20062通用有限元程序ANSYS及应用坐标系的用途 用于创建几何模型 用于指定载荷和自由度方向 用于解释结果（包括图示或列表）17 March 20063通用有限元程序ANSYS及应用应用坐标系创建几何模型几何模型的定位和创建可基于三种坐标系 (CS) 工作平面坐标系(

2、 Working Plane CS ) 全局坐标系( Global CS ) 局部坐标系( Local CS )17 March 20064通用有限元程序ANSYS及应用工作平面坐标系( Working Plane CS ) 工作平面坐标系即一个 2-D 作图平面 主要用于实体模型体素的定位和定向 （由底向上建模：定义关键点、线、面等） 缺省时，与全局坐标系 XY平面重合17 March 20065通用有限元程序ANSYS及应用全局坐标系 ( Global CS )17 March 20066通用有限元程序ANSYS及应用全局坐标系（续） 缺省时，全局直角坐标系是激活坐标系 激活坐标系也可为柱

3、（或球、其它坐标系）17 March 20067通用有限元程序ANSYS及应用全局坐标系-举例17 March 20068通用有限元程序ANSYS及应用局部坐标系（Local CS ）17 March 20069通用有限元程序ANSYS及应用节点坐标系用于载荷和自由度定向（续） 有时，需要旋转模型中某些节点的节点坐标系，用于有坡度的滑 动支撑或施加径向位移：7/24/202210节点坐标系举例 观看节点坐标系：Utility Menu: PlotCtrls Symbols ( Toggle ON Nodal CS )17 March 200611通用有限元程序ANSYS及应用观看结果 结果坐标

4、系 当在通用后处理 ( POST1 ) 中观看结果时，所有结果（应力、反力）都位于结果坐标系( results coordinate system )中； 缺省时，POST1 将所有结果转化为全局直角坐标系，包括经过“ 旋转” 的节点上的结果。17 March 200612通用有限元程序ANSYS及应用观看结果结果坐标系（续） 改变结果坐标系： Main Menu: General Postprocessor Options for Outp17 March 200613通用有限元程序ANSYS及应用观看结果 结果坐标系（续）改变结果坐标系的例子17 March 200614通用有限元程序AN

5、SYS及应用列表显示坐标系 列出节点坐标系：Utility Menu: List Nodes 这些坐标都用显示坐标系( DSYS )表示。 缺省时，DSYS被设置为全局直角坐标系，因此无论 模型在何种坐标系中创建，列出的坐标值都位于全局直角坐标系中。 改变显示坐标系：Utility Menu: WorkPlane Change Display CS to17 March 200615通用有限元程序ANSYS及应用坐标系 总结 工作平面 用于定义和定位几何项 全局坐标系 局部坐标系 用于辅助定义和定位几何项 节点坐标系 用于载荷和自由度定向 结果坐标系 用于显示和解释结果 显示坐标系 用于显示各

6、坐标值列表17 March 200616通用有限元程序ANSYS及应用5.2 图元及基本图元的生成 图元: 点、线、面、体 图元的等级：由低至高 = 点、线、面、体 要点：修改图元必须由低至高 删除图元必须由高至低 几何实体：由一系列图元组成几何实体 基本图元的生成及修改：17 March 200617通用有限元程序ANSYS及应用关键点的生成与修改选项：Main Menu: Preprocessor - Modeling - Create Keypoints 17 March 200618通用有限元程序ANSYS及应用线的生成与修改选项- 创建线的功能Main Menu: Preproces

7、sor -Modeling- Create -Lines- Lines Create -Lines- Splines Operate Extrude/SweepCreate -Lines-Arcs17 March 200619通用有限元程序ANSYS及应用面的生成与修改选项-生成面的功能Main Menu: Preprocessor -Modeling- Create Create -Areas- Arbitary Operate Extrude /Sweep17 March 200620通用有限元程序ANSYS及应用体的生成与修改 选项-创建体的功能 Main Menu: Preproces

8、sor -Modeling- Create Create -Volumes- Arbitrary Operate Extrude/Sweep17 March 200621通用有限元程序ANSYS及应用5.4 实体建模的基本途径 由底向上建模: 按点、线、面、体顺序由低级 图元起形成几何实体； 由顶向下建模: 直接生成顶级图元，通过布尔 操作完成目标几何实体。 利用已有的图元17 March 200622通用有限元程序ANSYS及应用利用已有的图元建模 由已有的线、面、体生成新的线、面、体 选项-由已有的图元再生成图元的功能Main Menu: Preprocessor -Modeling- 镜

9、射( Reflect) 平移修改 (Move/Modify)复制( Copy )17 March 200623通用有限元程序ANSYS及应用关于 Reflect Reflection 操作可关于一个坐标平面或沿某一坐标轴进行说明：Reflect、 Move/Modify、 Copy 操作的坐标轴均属于当 前激活坐标系17 March 200624通用有限元程序ANSYS及应用5.5 布尔运算面与面相加举例 A1+A2=A3 A3 包含原来所有面的区域，不再保留原来边界。17 March 200626通用有限元程序ANSYS及应用面与面相减举例 A1-A2=A3 A3 包含原来所有面的区域，不再

10、保留原来边界。17 March 200627通用有限元程序ANSYS及应用面与面叠分举例 A3是一个新面，是A2与A1重叠部分的区域 A4和A5是新面。17 March 200628通用有限元程序ANSYS及应用加法的选项Main Menu:Preprocessor -Modeling- Operate - Booleans- Add17 March 200629通用有限元程序ANSYS及应用叠分的选项Main Menu:Preprocessor -Modeling- Operate -Booleans- Overlap17 March 200630通用有限元程序ANSYS及应用粘接粘接操作是

11、将多个图元进行连接，并生成具有公共边界的图元。只有公共区域的维数低于粘接图元的维数，粘接操作才有效。如果粘接操作没有新的图元产生，就通过合并关键点获得粘接效果。17 March 200631通用有限元程序ANSYS及应用粘接的选项Main Menu:Preprocessor -Modeling- Operate -Booleans- Glue17 March 200632通用有限元程序ANSYS及应用切分17 March 200633通用有限元程序ANSYS及应用切分的选项Main Menu:Preprocessor -Modeling- Operate -Booleans- Subtract

12、 or Divide17 March 200634通用有限元程序ANSYS及应用切分的选项（续一）Main Menu:Preprocessor -Modeling- Operate -Booleans-Divide17 March 200635通用有限元程序ANSYS及应用切分的选项（续二）Main Menu:Preprocessor -Modeling- Operate -Booleans-Divide17 March 200636通用有限元程序ANSYS及应用切分的选项（续三）Main Menu:Preprocessor -Modeling- Operate -Booleans-Divid

13、e17 March 200637通用有限元程序ANSYS及应用相交相交是生成新图元，它们是原图元间的重叠部分。17 March 200638通用有限元程序ANSYS及应用相交的选项Main Menu:Preprocessor -Modeling- Operate - Booleans-Intersect17 March 200639通用有限元程序ANSYS及应用相交的选项（续一）Main Menu:Preprocessor -Modeling- Operate - Booleans-Intersect17 March 200640通用有限元程序ANSYS及应用相交的选项（续二）Main Menu:Preprocessor -Modeling- Operate -Booleans-Intersect17 March 200641通用有限元程序AN