ANSYS 入门教程 8创建线.docx

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ANSYS入门教程8创建线

2.2.2 创建线

    线也是在当前坐标系中定义的，在不同的坐标系中创建的线形状是不同的。

当然不必总是明确创建所有的线，在创建较线高级的图素如面和体时，系统会自动创建线。

在需要定义线单元（如LINK或BEAM）或由线创建面时才需要创建线。

而在土木工程中，线是经常需要创建的，例如杆系结构。

   线的创建方法很多，其创建和管理命令如下表所示。

（1） 通过两关键点创建线

   命令：

L,P1,P2,NDIV,SPACE,XV1,YV1,ZV1,XV2,YV2,ZV2

       P1,P2-分别为线始端和末端的关键点号。

       NDIV-线拟划分的单元数，通常不用。

可使用LESIZE命令定义网格属性

       SPACE-划分网格的间隔比率，通常不用。

可使用LESIZE定义网格属性。

       XV1,YV1,ZV1-在当前坐标系中，与线的P1端点相关的斜率矢量末点位置

       XV2,YV2,ZV2-在当前坐标系中，与线的P2端点相关的斜率矢量末点位置。

此两个矢量点用于确定线的两个端点的曲率，如果不指定矢量，则系统自动计算。

   用L命令创建的线形状与当前坐标系相关，如直角坐标系生成直线，柱和球坐标系可生成曲线（如θ相同，则也生成直线）。

一旦创建线，则与随后的坐标系改变无关。

曲线限制在180°范围，只有没有依附面时才可修改。

   示例：

      /prep7                !

进入前处理

       k,1,1,1,1            !

创建关键点1

       k,2,3,5,8            !

创建关键点2

       l,1,2                   !

创建线L1,缺省为总体直角坐标系，因此线1是直线

       csys,1                !

设定柱坐标系

       l,1,2                   !

创建线L2，为柱面曲线

       csys,2                !

设定球坐标系

       l,1,2                    !

创建线L3，为球面曲线

（2）  通过两关键点创建直线

   命令：

LSTR,P1,P2

   在总体直角坐标系中生成线，即直线，与当前坐标系没有关系。

   例如：

       /prep7                 !

进入前处理

       k,1,1,1,1               !

创建关键点1

       k,2,3,5,8               !

创建关键点2

       csys,1                  !

设定柱坐标系

       l,1,2                     !

创建线L1，为柱面曲线

       lstr,1,2                 !

创建线L2，为直线，与柱坐标系无关

（3）  通过关键点创建圆弧线

   命令：

LARC,P1,P2,PC,RAD

     P1-圆弧线始端关键点号。

如P1=P则采用GUI方式拾取。

     P2-圆弧线末端关键点号。

     PC-定义圆弧平面和圆弧曲率中心侧（RAD为正值）的关键点，该点不能位于连接P1和P2的直线上，在曲率中心一侧任意一个关键点。

               如果弧线角度大于180°则提示错误信息。

     RAD-弧线的曲率半径，即圆弧半径。

如果RAD为负，则曲率中心在关键点PC的相反位置。

如果为空，则由系统通过这三个关键点自动

              计算半径。

   示例：

      /prep7              !

进入前处理

      k,1                  !

创建关键点1

      k,2,1,-2            !

创建关键点2

      k,3,2,5            !

创建关键点3

      larc,2,3,1         !

创建线L1，半径自动计算

      larc,2,3,1,2      !

创建半径为2的线，提示错误，即在2,3点间不能创建半径为2的圆弧

      larc,2,3,1,5      !

创建线L2，半径为5

      larc,2,3,1,10    !

创建线L3，半径为5

      csys,1              !

设定总体柱坐标系

      l,2,3                 !

创建以曲线L4

      larc,2,3,1,10    !

与弧线L3重合，不创建新线L5

（4） 创建圆或圆弧线

   命令：

CIRCLE,PCENT,RAD,PAXIS,PZERO,ARC,NSEG

     PCENT-圆中心的关键点。

     RAD-圆弧半径。

     PAXIS-定义圆轴线（与PCENT点共同确定）的关键点。

如果为空，轴线与工作平面正交。

     PZERO-定义与圆面垂直的平面之关键点（PZERO、PCENT和PAXIS三点定义面），此点作为圆弧起点位置。

当然这三个点不能共线，

                    且PZERO不必在圆面上。

     ARC-圆弧长度（度）。

规定沿PCENT-PAXIS矢量按右手规则为正，缺省为360°。

     NSEG-沿圆周生成的线段数。

缺省按90°划分圆弧的线数。

如360°则由4条线段组成。

生成的关键点对于360°的圆为4个，小于360°

                  的圆弧生成NSEG+1个关键点。

    示例：

        /prep7                      !

进入前处理

        k,1,5,5                     !

创建关键点KP1

        circle,1,3                  !

以KP1为圆心，以3为半径，采用缺省设置创建圆

        circle,1,5,,,210         !

以KP1为圆心，以5为半径，创建250度的圆弧

        circle,1,6,,,260,8      !

以KP1为圆心，以6为半径，创建230度的圆弧，且分为8段

        k,50,1,5                    !

创建关键点KP50

        k,51,0,5,5                  !

创建关键点KP51

        circle,1,8,50,51,310,10        !

以KP1为圆心，以8为半径，以KP1和KP50为圆轴线，以KP1、KP50和KP51组成的平面与圆垂

                                                      直，创建长度为310的圆弧，分段数为10。

       !

 此圆弧与X轴垂直。

（5） 对两条相交线倒角，创建圆弧线

   命令：

LFILLT,NL1,NL2,RAD,PCENT

       NL1,NL2-相交线的线号，初始状态可不相交。

       RAD-倒角半径，应小于两条线的长度。

如果倒角半径不合适，则会给出提示信息。

       PCENT-在圆弧中心创建的关键点号，缺省为空则不创建关键点。

    例如：

/prep7!

进入前处理

       k,1,1,1 $k,2,10 $k,3,10,5        !

 创建关键点KP1,KP2,KP3

       l,1,2 $l,1,3                                  !

创建线L1和L2

       lfillt,1,2,1,10                                 !

对L1和L2交角倒角，倒角半径为1，在圆心创建关键点10

       csys,1                                          !

设定柱坐标系

       l,2,3                                              !

创建曲线L4

       lfillt,1,4,2                                      !

对直线L1和曲线L4倒角，倒角半径为2，创建圆弧线L5

       l,3,4                                              !

创建曲线L6

       lfillt,4,6,1                                     !

对两曲线L4和L6倒角，倒角半径为1，创建弧线L7

（6） 复制创建线

   命令：

LGEN,ITIME,NL1,NL2,NINC,DX,DY,DZ,KINC,NOELEM,IMOVE

       ITIME-复制次数，缺省为2（包含自身）。

       NL1,NL2,NINC-按增量NINC从NL1到NL2定义关键点的范围（缺省为NL1），NINC缺省为1。

NL1也可为ALL或组件名，

                                 此时NP2和NINC将被忽略。

       DX,DY,DZ-在当前坐标系中，关键点坐标的偏移量。

                          对于柱坐标系为--,Dθ,DZ；

                         对于球坐标系为--,Dθ,--，其中--表示不可操作。

       KINC-要创建的关键点编号增量，缺省时由系统自动指定（不会覆盖）。

       NOELEM-是否创建单元和节点控制参数。

NOELEM=0（缺省）如果存在单元和节点则生成；NOELEM=1不生成单元和节点。

       IMOVE-线是否被移动或重新创建。

IMOVE=0（缺省）原来的线不动，重新创建新线；当IMOVE=1不创建新线，原来的线移动到新位置，

                      此时编号不变（即ITIME、KINC和NOELEM均无效），且单元和节点一并移动。

（7）  合并两条或多条线

   命令：

LCOMB,NL1,NL2,KEEP

       NL1,NL2-拟合并的两条线号。

NL1可为ALL，或组件名。

       KEEP-是否保留输入的线及其公共关键点控制参数。

                    KEEP=0则删除NL1和NL2及其公共关键点，如果已经划分网格则不能删除，或者依附于其它图素也不能删除

                     KEEP=1则保留线及其公共关键点，但公共关键点不依附于新创建的线。

      ●该命令可以合并独立线或依附于同面上的线，合并后便于网格划分。

      ●可合并的线可为直线或曲线，以及直线与曲线，可共线或不共线。

      ●当为多条线时，应为多条首尾相连的线。

      ●无论在何种坐标系下执行合并，合并后的线不改变合并前的空间位置。

   例如：

       /prep7                              !

进入前处理

       k,1,1,1$k,2,10                 !

创建关键点KP1,KP2,

       k,3,10,5   $k,4,15,8         !

创建关键点KP3,KP4

       l,1,2   $l,2,3   $l,3,4        !

创建线L1,L2,L3

       lcomb,1,2                         !

合并L1和L2，且删除L1,L2及共用关键点KP2

       lcomb,all                           !

合并所有线，即将L3与刚刚创建的线合并，此时仅有一条线和两个关键点

                                                 !

上述合并过程可一次执行，即lcomb,all即可。

    由于几条线形成折线，因而出现警告信息：

（8）  将一条线分为多条线

   命名：

LDIV,NL1,RATIO,PDIV,NDIV,KEEP

       NL1-拟分的线号。

NL1可为ALL，或组件名。

如为负值，则表示按第二个端点计算RATIO的值，即反向间隔比。

       RATIO-P1-PDIV的长度与P1-P2的长度之比，其值在0～1.0之间，缺省为0.5。

如果创建线的条数大于2（即NDIV>2），则RATIO

                     无效，即只能创建2条以上的等间隔线。

       PDIV-在分割处生成的关键点号，缺省时由系统自动编号。

                    如果NL1=ALL或NDIV>2则输入无效，即必须由系统自动编号

                     如果PDIV已经存在且位于NL1线上（例如使用KL命令在该线上创建关键点），则线在PDIV点分割（这时RATIO无效）；

                     如果PDIV存在，且不位于NL1线上，则PDIV通过投影移到NL1 线最近的位置。

PDIV不能依附于其余线、面或体上。

       NDIV-创建线的条数，缺省为2。

如果NL1为曲线，则弧长等分计算。

       KEEP-旧线保留或删除参数，如KEEP=0则删除旧线（缺省）；如KEEP=1则保留旧线。

   示例：

       /prep7                                         !

进入前处理

       k,1,1,1   $k,2,10,   $k,3,20        !

创建关键点KP1,KP2,KP3

       l,1,2    $l,2,3                                !

创建线L1,L2

       ldiv,-1,0.1                                      !

将L1分为2段，且从KP2到分割点的距离与L1之比为0.1

       ldiv,2,,,5                                       !

将L2分为5个等长线段，线编号由系统指定，且删除旧线。

（9）  延长一条线

   命令：

LEXTND,NL1,NK1,DIST,KEEP

       NL1-要延长的线号。

NL1可为P（进入GUI拾取）

       NK1-指定线NL1上被延长一端的关键点号，即指定延长方向

       DIST-线将要延长的距离。

       KEEP-控制延长线是否保留参数。

如KEEP=0（缺省）则表示不保留，仅创建一条新线；如KEEP=1则保留旧线，创建一条新线，并有各

                    自的关键点。

但当依附于较高图素上时，不管KEEP为何值，则系统保留旧线，并创建新线。

   无论在何种坐标系下，也无论要延长的线原来是直线还是曲线，所延长部分总是直线。

   示例：

       /prep7                        !

进入前处理

       k,1,1   $k,2,10,2        !

创建关键点KP1,KP2

       l,1,2                             !

创建线L1

       lextnd,1,2,20                !

向KP2点延长L1，且删除旧线。

       Lextnd,1,1,10,1            !

向KP1点延长L1，且保留旧线。

此时有两条线存在。

       csys,1                          !

设定总体柱坐标系

       l,1,2                             !

创建曲线L3

       lextnd,3,2,15                !

延长曲线L3

（10）  通过多个关键点按样条创建一条曲线

   命令：

BSPLIN,P1,P2,P3,P4,P5,P6,XV1,YV1,ZV1,XV6,YV6,ZV6

       P1,P2,P3,P4,P5,P6-样条曲线拟合的关键点，至少需要两个点。

P1可以为P（进入GUI方式拾取关键点,且以拾取的顺序进行拟合）。

当

                                         采用关键点号时，只可使用6个关键点定义，多于6个关键点时，可以使用ALL，此时与关键点编号顺序无关，起

                                         始关键点为编号最小的关键点，且按最接近上一个关键点的距离依次确定其它关键点顺序。

当有两个关键点距离上一

                                         个关键点距离相同时，则按曲率方向变化数目较小的路径确定顺序。

       XV1,YV1,ZV1-在P1点与创建线相切外矢量的末点坐标，矢量坐标系的原点在关键点P1上，缺省时其方向与当前坐标系方向相同。

但创

                                        建的曲线与当前坐标系无关，总是按直角坐标系生成。

       XV6,YV6,ZV6-在P6点与创建线相切外矢量的末点坐标。

如果关键点数目少于6个，则指最后一个关键点，而不是P6点。

矢量坐标系

                                       同上。

如果外矢量的末点坐标省略，则末端采用零曲率拟合，即自然顺滑的曲线。

创建曲线后，所有关键点均保留，但

                                       曲线由首尾两个关键点组成。

   示例：

       /prep7                                !

进入前处理

       pi=acos（-1）                        !

利用函数得到π=3.1415926，并赋值给变量pi

       *do,I,0,10,1                         !

利用循环，循环变量从0～10，增量为1。

创建11个关键点

        x1=i/5*pi                          !

求得x

        y1=sin（x1）                        !

求y，使用了内部函数

        k,2*I+1,x1,y1                   !

创建关键点

        k,2*I+50,x1,y1+1

       *enddo                             !

结束循环

       ksel,s,,,1,21                     !

仅选择下面形成正弦曲线上的点形成当前子集

       bsplin,all                            !

按样条创建曲线

       bsplin,all,,,,,,0,5,0,10,-6    !

利用同样的关键点但给定两端矢量，可看出L1和L2的区别。

采用多个关键点时按距离确定顺序的情况

       ksel,all                             !

选择全部关键点，即关键点全集

       bsplin,all                          !

按样条创建曲线L3

（11）  关键点绕轴线创建旋转线

   命令：

LROTAT,NK1,NK2,NK3,NK4,NK5,NK6,PAX1,PAX2,ARC,NSEG

       NK1,NK2,NK3,NK4,NK5,NK6-将要旋转的关键点编号。

NK1可为P、ALL或组件名。

       PAX1,PAX2-旋转轴的关键点编号。

       ARC-弧长（度），对PAX1-PAX2旋转轴按右手规则为正，缺省为360°

       NSEG-沿圆周的线段数，最多为8段。

缺省时按90°划分线，即360°按4段划分。

   例如：

       /prep7                !

进入前处理

       k,1   $k,2,4   $k,3,3,2   $k,4,5,5   $k,5,1,-3   $k,6,2,-4        !

创建6个关键点

       lrotat,3,4,5,6,,,1,2,280,7       !

以1和2为旋转轴旋转3,4,5,6，旋转角为280，分为7段。

（12）  通过坐标轴镜像创建线

   命令：

LSYMM,Ncomp,NL1,NL2,NINC,KINC,NOELEM,IMOVE

       Ncomp-对称控制选项，可选X（缺省），Y，Z值。

其余参数意义可参考LGEN命令。

该命令要求当前坐标系为直角坐标系，线可以