通用有限元程序ANSYS及应用第四讲

硕士研究生学位课程讲义（2006）通用有限元程序ANSYS及应用(四)17March20061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17March20062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）17March20063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(WorkingPlaneCS)■全局坐标系(GlobalCS)■局部坐标系(LocalCS)17March20064通用有限元程序ANSYS及应用工作平面坐标系(WorkingPlaneCS)■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17March20065通用有限元程序ANSYS及应用全局坐标系(GlobalCS)17March20066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（或球、其它坐标系）17March20067通用有限元程序ANSYS及应用全局坐标系-举例17March20068通用有限元程序ANSYS及应用局部坐标系（LocalCS）17March20069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：3/23/202310节点坐标系——举例■观看节点坐标标系：UtilityMenu:PlotCtrls>Symbols>(ToggleONNodalCS)17March200611通用有限元程程序ANSYS及应用观看结果——结果坐标标系■当在通用后处处理(POST1)中观看结果时时，所有结果果（应力、反反力）都位于于结果坐标系系(resultscoordinatesystem)中；■缺省时，POST1将所有结果转转化为全局直直角坐标系，，包括经过““旋转”的的节点上的的结果。17March200612通用有限元程程序ANSYS及应用观看结果—结结果坐标系（（续）■改变结果坐标标系：MainMenu:GeneralPostprocessor>OptionsforOutp…17March200613通用有限元程程序ANSYS及应用观看结果——结果坐标标系（续）改变结果坐标标系的例子17March200614通用有限元程程序ANSYS及应用列表—显示坐坐标系■列出节点坐标标系：UtilityMenu:List>Nodes■这些坐标都用用显示坐标系系(DSYS)表示。■缺省时，DSYS被设置为全局局直角坐标系系，因此无论论模型在在何种坐标系系中创建，列列出的坐标值值都位于全局局直角坐标系系中。■改变显示坐标标系：UtilityMenu:WorkPlane>ChangeDisplayCSto17March200615通用有限元程程序ANSYS及应用坐标系—总总结■工作平面用于定义和定定位几何项■全局坐标系■局部坐标系——用于辅辅助定义和定定位几何项■节点坐标系——用于载载荷和自由度度定向■结果坐标系——用于显显示和解释结结果■显示坐标系——用于显显示各坐标值值列表17March200616通用有限元程程序ANSYS及应用5.2图元元及基本图元元的生成■图元:点、、线、面、体体■图元的等级：：由低至高=>点、、线、面、体体要点：修改图图元必须由低低至高删除图元必须须由高至低■几何实体：由由一系列图元元组成几何实实体■基本图元的生生成及修改：：17March200617通用有限元程程序ANSYS及应用关键点的生成成与修改选项：MainMenu:Preprocessor>-Modeling-Create>Keypoints17March200618通用有限元程程序ANSYS及应用线的生成与修修改选项-创建建线的功能MainMenu:Preprocessor>-Modeling-…Create>-Lines-LinesCreate>-Lines-SplinesOperate>Extrude/SweepCreate>-Lines-Arcs17March200619通用有限元程程序ANSYS及应用面的生成与修修改选项-生成面面的功能MainMenu:Preprocessor>-Modeling-…Create>…Create>-Areas-ArbitaryOperate>Extrude/Sweep17March200620通用有限元程程序ANSYS及应用体的生成与修修改选项-创建体体的功能MainMenu:Preprocessor>-Modeling-…Create>…Create>-Volumes-ArbitraryOperate>Extrude/Sweep17March200621通用有限元程程序ANSYS及应用5.4实体体建模的基本本途径■由底向上建模:按点、线、、面、体顺序由由低级图元起形成几何何实体；■由顶向下建模:直接生成顶顶级图元，通过过布尔操作完成目标几几何实体。■利用已有的图元元17March200622通用有限元程序序ANSYS及及应用利用已有的图元建模模由已有的线、面面、体生成新的的线、面、体选项-由已有的的图元再生成图图元的功能MainMenu:Preprocessor>-Modeling-……镜射(Reflect)平移／修改(Move/Modify)复制(Copy)17March200623通用有限元程序序ANSYS及及应用关于Reflect■Reflection操作可关于一个个坐标平面或沿沿某一坐标轴进进行说明：Reflect、Move/Modify、Copy操作的坐标轴均均属于当前激活坐标系17March200624通用有限元程序序ANSYS及及应用5.5布尔运运算面与面相加举例例■A1+A2=A3■A3包含原来所有面面的区域，不再再保留原来边界界。17March200626通用有限元程序序ANSYS及及应用面与面相减举例例■A1-A2=A3■A3包含原来所有面面的区域，不再再保留原来边界界。17March200627通用有限元程序序ANSYS及及应用面与面叠分举例例■A3是一个新面，是是A2与A1重叠部分的区域域■A4和A5是新面。17March200628通用有限元程序序ANSYS及及应用加法的选项MainMenu:Preprocessor>-Modeling-Operate>-Booleans-Add17March200629通用有限元程序序ANSYS及及应用叠分的选项MainMenu:Preprocessor>-Modeling-Operate>-Booleans-Overlap17March200630通用有限元程序序ANSYS及及应用粘接粘接操作是将多多个图元进行连连接，并生成具具有公共边界的的图元。只有公共区域的的维数低于粘接接图元的维数，，粘接操作才有有效。如果粘接操作没有新新的图元产生，，就通过合并关关键点获得粘接接效果。17March200631通用有限元程序序ANSYS及及应用粘接的选项MainMenu:Preprocessor>-Modeling-Operate>-Booleans-Glue17March200632通用有限元程序序ANSYS及及应用切分17March200633通用有限元程序序ANSYS及及应用切分的选项MainMenu:Preprocessor>-Modeling-Operate>-Booleans-SubtractorDivide17March200634通用有限元程序序ANSYS及及应用切分的选项（续续一）MainMenu:Preprocessor>-Modeling-Operate>-Booleans-Divide17March200635通用有限元程序序ANSYS及及应用切分的选项（续续二）MainMenu:Preprocessor>-Modeling-Operate>-Booleans-Divide17March200636通用有限元程序序ANSYS及及应用切分的选项（续续三）MainMenu:Preprocessor>-Modeling-Operate>-Booleans-Divide17March200637通用有限元程序序ANSYS及及应用相交相交是生成新图图元，它们是原原图元间的重叠叠部分。17March200638通用有限元程序序ANSYS及及应用相交的选项MainMenu:Preprocessor>-Modeling-Operate>-Booleans-Intersect17March200639通用有限元程序序ANSYS及及应用相交的选项（续续一）MainMenu:Preprocessor>-Modeling-Operate>-Booleans-Intersect17March200640通用有限元程序序ANSYS及及应用相交的选项（续续二）MainMenu:Preprocessor>-Modeling-Operate>-Booleans-Intersect17March200641通用有限元程序序ANSYS及及