ANSYS实体建模(上机2,3)

ANSYS实体建模ANSYS中的模型一、实体模型：由点、线、面、体等图元组成；二、有限元模型：由节点和单元组成；有限元计算利用的是有限元模型，实体模型不参与有限元计算。一般先建立实体模型，然后划分网格生成有限元模型；对于简单的模型也可直接设置节点和单元来生成有限元模型实体建模的方法一、自底向上建模：即首先定义关键点，再利用关键点定义较高级别的图元（线、面、体），即由点到线、由线到面、由面到体，即由低级到高级二、自顶向下建模：即直接建立体、面或线，然后ANSYS软件自动生成所有从属于该图元的低级图元。

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(Coordinatesystem)■工作平面坐标系(WorkingPlaneCS)■全局坐标系(GlobalCS)■局部坐标系(LocalCS)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平面重合工作平面的设置和定义工作平面设置工作平面的显示方式栅格显示控制面板捕捉控制面板网格调整控制面板工作平面的移动和旋转工作平面移动方向工作平面旋转方向工作平面移动增量工作平面旋转角度全局坐标系(GlobalCS)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）局部坐标系（LocalCS）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：节点坐标系—举例■观看节点坐标系：UtilityMenu:PlotCtrls>Symbols>(ToggleONNodalCS)观看结果—结果坐标系■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

(resultscoordinatesystem)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。显示坐标系■列出节点坐标系：UtilityMenu: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：UtilityMenu:WorkPlane>ChangeDisplayCSto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—用于显示各坐标值列表关键点的生成与修改选项：MainMenu:Preprocessor>-Modeling-Create>Keypoints在工作平面上生成关键点在激活的坐标系上生成关键点线的生成与修改选项-创建线的功能MainMenu:Preprocessor>-Modeling-…Create>-Lines面的生成选项-生成面的功能MainMenu:Preprocessor>-Modeling-…Create>-Areas-体的生成

选项-创建体的功能MainMenu:Preprocessor>-Modeling-Create>-Volumes-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。■利用已有的图元布尔运算

Booleans布尔操作界面交运算减运算切分运算设置加运算粘接运算搭接运算互分运算相同维数的图元进行运算OperateSetting—设置yes——表示保留原图元；no——表示运算之后删除原始图元■A1+A2=A3■A3包含原来所有面的区域，不再保留原来边界。Add—加运算Add——相加，结果是多个相同维数的几何元素被合并成一个新的几何元素Subtract——减运算■

Subtract——减操作，相减结果是相同维数的几何元素或者低维的几何元素，重叠部分被减掉Intersect——交运算Intersect——相交，是生成新图元，它们是原图元间的重叠部分。Common：通用求交运算，求出所有图元的公共部分Intersect——交运算（续）Intersect——相交，是生成新图元，它们是原图元间的重叠部分。Pairwise：两两求交运算，求出任两个图元的公共部分Divide——切分Divide——切分，被切分的几何元素被分成多个相同维数的几何元素切分

把一个实体分割为两个或多个.“切割工具”可以是工作平面、面线甚至于体.在用块体划分网格时，通过对实体的分割，可以把复杂的实体变为简单的体.Overlap——搭接运算Overlap——搭接，结果是生成多个相对简单的子区域（为参与运算几何之间的彼此求交结果）注意：搭接部分与原图元的级数必须相同，必须有新图元产生Glue——粘接运算Glue——粘接相同维数的几何元素在边界上存在位置重叠，粘接运算结果为重合边界部分产生它们之间公共的新几何元素连接参与运算的几何元素，但参加运算的几何元素之间仍然相对独立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。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。Partition——互分运算Partition——互分，结果与搭接结果相同，但没有参加叠分的运算几何元素将不被删去布尔运算—总结相加Add减Subtract切分Divide相交Intersect互分Partition叠分Overlap粘接GlueOperate其它操作拖拉延伸线比例缩放计算几何特性Operate其它操作（续）Extrude——拖拉，是利用低维数的几何元素按照一定的拖拉方式获得高维数的几何对象拖拉利用已经存在的面快速生成体(或由线生成面或由关键点生成线).如果面已经划分了网格，单元也可以随着面一起拖拉有四种方法拖拉面:法向拖拉—通过对面的法向偏移形成体[VOFFST].XYZ偏移—通过对面的总体XYZ方向偏移形成体[VEXT].可以锥形拖拉沿坐标轴

—绕坐标轴旋转面形成体(也可通过两个关键点旋转)[VROTAT].沿直线—沿一条线或一组邻近的线拖拉面形成体[VDRAG].Operate其它操作（续）ExtandLine——延伸线，在线的一端延长给定长度Operate其它操作（续）Scale——比例缩放，是在将激活的坐标系下对单个或多个图元进行放大或缩小，包含复制和移动两种方式。Operate其它操作（续）CalcGeomItems——计算几何特性，是根据几何元素计算并列表报告实体模型的几何特性参数，如选中几何元素的总数目、分配的单元属性、形心、长度、面积、体积、总质量、转动惯量等。Move/Modify——移动与修改Move——移动，是移动点到新的坐标位置或将线、面、体移动一定的距离。Modify——修改，范围很广，包括节点坐标系、单元属性、转换坐标系、法线方向等移动关键点移动节点移动线、面、体修改节点坐标系修改单元和节点转换坐标系颠倒法向或方向移动通过增量DX,DY,DZ控制实体的移动或旋转.DX,DY,DZ定义在激活坐标系中平移实体时，令激活坐标系为直角坐标系转动实体时，令激活坐标系为柱或球坐标系另一个选项是把坐标转换到另一个坐标系中.转换发生在激活坐标系与指定的坐标系之间.此命令在对一个实体的移动和旋转同时进行时很有用.从csys,0向csys,11转换旋转-30°

Copy——拷贝Copy——拷贝，可以复制关键点、线、面、体以及线网格、面网格和节点、单元等。复制关键点、线、面、体复制节点、单元复制线网格、面网格拷贝生成实体的多个拷贝通过复制的份数（2及其以上）及增量

DX,DY,DZ控制.DX,DY,DZ定义在激活坐标系中.对于生成多个孔、翼等特别有用.CopyinlocalcylindricalCSReflect——镜面映射Reflect——镜面映射，将点、线、面、体或节点、单元等以某平面为对称面映射操作创建新的图元。注意：镜面映射必须是在直角坐标系下进行Reflect——镜面映射相对YZ平面映射相对XY平面映射相对XZ平面映射面的映射映射沿平面映射实体.修改映射方向:X关于YZ平面映射Y关于XZ平面映射Z关于XY平面映射所有的方向均定义在激活坐标系，且必须是直角坐标系.Whatisthedirectionofreflectioninthiscase?

Delete——删除Delete——删除，多余的或者错误的几何实体元素或节点单元等，需要利用删除菜单将其删除。注意删除几何元素时，要求它们没有划分单元网格，否则必须首先清除其上的单元。删除节点和单元往往用于直接创建有限元模型的过程中，对于先建立实体模型再划分单元网格的情况没有用处。NumberingCtrls——数字控制NumberingCtrls——数字控制，可以合并点及单元的编号，压缩点、线、面、体等的编号。合并项目压缩编号CAD接口功能简介ANSYS提供两种图形接口：一、通过标准IGES文件导入。CADIGESANSYS二、针对CAD产品的专用图形文件接口。这类接口直接读出某类CAD图形文件，成功率高，过程更简单，但需要购买授权。接口一、Pro/E、UG、CATIA都需要相应的软件二、IGES、SAT、Parasolid不需要专门的软件，但需要相应的后缀文件ANSYS的CAD接口产品为CAD的文件格式到ANSYS的传输提供一个界面.保存原始模型的特性（不需要先输出再输入）在有些情况下，可以从CAD程序中直接进入ANSYS.使用接口输入，需要下面的licenses:Parasolids:ConnectionforParasolids,ANSYSPro/E:Pro/E,ConnectionforPro/E,ANSYSUnigraphics:Unigraphics,ConnectionforUnigraphics,ANSYSSAT:ConnectionforSAT,ANSYSIGES输入选项和工具Objective

ANSYS中可用的IGES选项和工具.拓扑修复工具显示并列示分开的边界，对边界和间隙进行merge操作，删除多余的线和面.几何修复工具创建丢失的线和面，修复模型.几何简化工具检查并显示短小的线或环，将分开的线或面连来，填充面或孔，去掉突起.可用的修复工具:1.拓扑修复工具2.几何修复工具3.几何简化工具IGES输入选项和工具（续）ANSYS输入IGES文件选项，自动Merge间隙，删除小面，建立实体Merge间隙，建立实体模型，删除小面7IGES输入过程输入IGES模型的菜单路径:UtilityMenu:File>Imp