LECTUREONINTRODUCTIONTOANSYS17March2006通用有限元程序ANSYS及应用L4-1硕士研究生学位课程讲义(2006)通用有限元程序ANSYS及应用(四)LECTUREONINTRODUCTIONTOANSYS17March2006通用有限元程序ANSYS及应用L4-25.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LECTUREONINTRODUCTIONTOANSYS17March2006通用有限元程序ANSYS及应用L4-3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)LECTUREONINTRODUCTIONTOANSYS17March2006通用有限元程序ANSYS及应用L4-4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)LECTUREONINTRODUCTIONTOANSYS17March2006通用有限元程序ANSYS及应用L4-5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LECTUREONINTRODUCTIONTOANSYS17March2006通用有限元程序ANSYS及应用L4-6全局坐标系(GlobalCS)LECTUREONINTRODUCTIONTOANSYS17March2006通用有限元程序ANSYS及应用L4-7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)LECTUREONINTRODUCTIONTOANSYS17March2006通用有限元程序ANSYS及应用L4-8全局坐标系-举例LECTUREONINTRODUCTIONTOANSYS17March2006通用有限元程序ANSYS及应用L4-9局部坐标系(LocalCS)LECTUREONINTRODUCTIONTOANSYS17March2006通用有限元程序ANSYS及应用L4-10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:LECTUREONINTRODUCTIONTOANSYS17March2006通用有限元程序ANSYS及应用L4-11节点坐标系—举例■观看节点坐标系:UtilityMenu:PlotCtrlsSymbols(ToggleONNodalCS)LECTUREONINTRODUCTIONTOANSYS17March2006通用有限元程序ANSYS及应用L4-12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。LECTUREONINTRODUCTIONTOANSYS17March2006通用有限元程序ANSYS及应用L4-13观看结果—结果坐标系(续)■改变结果坐标系:MainMenu:GeneralPostprocessorOptionsforOutp…LECTUREONINTRODUCTIONTOANSYS17March2006通用有限元程序ANSYS及应用L4-14观看结果—结果坐标系(续)改变结果坐标系的例子LECTUREONINTRODUCTIONTOANSYS17March2006通用有限元程序ANSYS及应用L4-15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:WorkPlaneChangeDisplayCStoLECTUREONINTRODUCTIONTOANSYS17March2006通用有限元程序ANSYS及应用L4-16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LECTUREONINTRODUCTIONTOANSYS17March2006通用有限元程序ANSYS及应用L4-175.2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:LECTUREONINTRODUCTIONTOANSYS17March2006通用有限元程序ANSYS及应用L4-18关键点的生成与修改选项:MainMenu:Preprocessor-Modeling-CreateKeypointsLECTUREONINTRODUCTIONTOANSYS17March2006通用有限元程序ANSYS及应用L4-19线的生成与修改选项-创建线的功能MainMenu:Preprocessor-Modeling-…Create-Lines-LinesCreate-Lines-SplinesOperateExtrude/SweepCreate-Lines-ArcsLECTUREONINTRODUCTIONTOANSYS17March2006通用有限元程序ANSYS及应用L4-20面的生成与修改选项-生成面的功能MainMenu:Preprocessor-Modeling-…Create…Create-Areas-ArbitaryOperateExtrude/SweepLECTUREONINTRODUCTIONTOANSYS17March2006通用有限元程序ANSYS及应用L4-21体的生成与修改选项-创建体的功能MainMenu:Preprocessor-Modeling-…Create…Create-Volumes-ArbitraryOperateExtrude/SweepLECTUREONINTRODUCTIONTOANSYS17March2006通用有限元程序ANSYS及应用L4-225.4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LECTUREONINTRODUCTIONTOANSYS17March2006通用有限元程序ANSYS及应用L4-23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MainMenu:Preprocessor-Modeling-…镜射(Reflect)平移/修改(Move/Modify)复制(Copy)LECTUREONINTRODUCTIONTOANSYS17March2006通用有限元程序ANSYS及应用L4-24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INTRODUCTIONTOANSYS5.6-Part1WorkshopSupplement5.5布尔运算LECTUREONINTRODUCTIONTOANSYS17March2006通用有限元程序ANSYS及应用L4-26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。LECTUREONINTRODUCTIONTOANSYS17March2006通用有限元程序ANSYS及应用L4-27面与面相减举例■A1-A2=A3■A3包含原来所有面的区域,不再保留原来边界。LECTUREONINTRODUCTIONTOANSYS17March2006通用有限元程序ANSYS及应用L4-28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。LECTUREONINTRODUCTIONTOANSYS17March2006通用有限元程序ANSYS及应用L4-29加法的选项MainMenu:Preprocessor-Modeling-Operate-Booleans-AddLECTUREONINTRODUCTIONTOANSYS17March2006通用有限元程序ANSYS及应用L4-30叠分的选项MainMenu:Preprocessor-Modeling-Operate-Booleans-OverlapLECTUREONINTRODUCTIONTOANSYS17March2006通用有限元程序ANSYS及应用L4-31粘接粘接操作是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。LECTUREONINTRODUCTIONTOANSYS17March2006通用有限元程序ANSYS及应用L4-32粘接的选项MainMenu:Preprocessor-Modeling-Operate-Booleans-GlueLECTUREONINTRODUCTIONTOANSYS17March2006通用有限元程序ANSYS及应用L4-33切分LECTUREONINTRODUCTIONTOANSYS17March2006通用有限元程序ANSYS及应用L4-34切分的选项MainMenu:Preprocessor-Modeling-Operate-Booleans-SubtractorDivideLECTUREONINTRODUCTIONTOANSYS17March2006通用有限元程序ANSYS及应用L4-35切分的选项(续一)MainMenu:Preprocessor-Modeling-Operate-Booleans-DivideLECTUREONINTRODUCTIONTOANSYS17March2006通用有限元程序ANSYS及应用L4-36切分的选项(续二)MainMenu:Preprocessor-Modeling-Operate-Booleans-DivideLECTUREONINTRODUCTIONTOANSYS17March2006通用有限元程序ANSYS及应用L4-37切分的选项(续三)MainMenu:Preprocessor-Modeling-Operate-Booleans-DivideLECTUREONINTRODUCTIONTOANSYS17March2006通用有限元程序ANSYS及应用L4-38相交相交是生成新图元,它们是原图元间的重叠部分。LECTUREONINTRODUCTIONTOANSYS17March2006通用有限元程序ANSYS及应用L4-39相交的选项MainMenu:Preprocessor-Modeling-Operate-Booleans-IntersectLECTUREONINTRODUCTIONTOANSYS17March2006通用有限元程序ANSYS及应用L4-40相交的选项(续一)MainMenu:Preprocessor-Modeling-Operate-Booleans-IntersectLECTUREONINTRODUCTIONTOANSYS17March2006通用有限元程序ANSYS及应用L4-41相交的选项(续二