_ANSYS实体建模

WorkshopSupplementANSYS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二、自顶向下建模要点：修改图元必须由低至高，删除图元必须由高至低。点线面体一、自底向建模加建模注意事项1、分析前确定分析方案：确定分析目标、决定模型形式、选择合适的单元类型、考虑适当的网格密度；2、尽量采用理论上的简化模型；3、注意模型的对称性；4、简化不必要的细节，如倒角等；5、采用适当的单元类型和网格密度。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平面重合全局坐标系(GlobalCS)•(a)Cartesian(X,Y,Zcomponents)coordinatesystem0(C.S.0)•(b)Cylindrical(R,θ,Zcomponents)coordinatesystem1(C.S.1)•(c)Spherical(R,θ,φcomponents)coordinatesystem2(C.S.2)•(d)CylindricalY(R,θ,Ycomponents)coordinatesystem5(C.S.5)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:PlotCtrlsSymbols(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列表—显示坐标系■列出节点坐标系：UtilityMenu:ListNodes■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:WorkPlaneChangeDisplayCSto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-CreateKeypoints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WorkshopSupplement布尔运算Boolesns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No——表示保留原图元；Yes——表示运算之后删除原始图元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）Pairwise：两两求交运算，求出任两个图元的公共部分特殊交运算：线与面相交、面与体相交、线与体相交■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。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A1，A2A3，A4，A5Partition——互分运算Partition——互分，当相交部分与原实体具有相同的维数时，结果与overlap相同；区别：可用于相交部分维数比原来低的情况Operate其它操作拉伸延伸线比例缩放计算几何特性Operate其它操作（续）Extrude——拉伸，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Reflect——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。CADIGESANSYS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