ANSYS 入门教程 9创建面.docx
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ANSYS入门教程9创建面
2.2.3 创建面
采用自顶向下的方法创建面,则ANSYS自动创建其线和关键点,线和关键点编号由系统自定义。
自顶向下建模时几何图素均在工作平面内创建,因此图素的方位均与工作平面方位和位置有关。
如果采用自底向上方法创建面,则必须预先创建关键点或线。
ANSYS创建面的方法很多,其创建命令和管理命令如表所示:
(1) 通过关键点创建面
命令:
A,P1,P2,P3,P4,P5,P6,P7,P8,P9,P10,P11,P12,P13,P14,P15,P16,P17,P18
其中P1~P18为关键点号。
最多18个关键点,最少为3个关键点。
关键点必须按顺时针或逆时针顺序输入,同时按右手规则确
定面的正法线方向。
当关键点数≥4时,应该保证所有关键点位于同一平面或曲面内,即在当前坐标系下有一相同的坐标值,如Z相同,则该面位于XY平面内。
★ 如果相邻两关键点已经存在线(直线或曲线),则创建面时使用该线,该线形状与当前坐标系无关;
★ 如果存在多条线,则采用其中最短的线(直线)。
★ 如果相邻关键点没有线,则创建面时边的形状决定当前坐标系,如在直角坐标系下生成直线边,而在柱坐标系下生成曲线边。
但是一旦由这些关键点创建了面,再改变当前坐标系也不能改变面的形状了。
示例:
/prep7 !
进入前处理
csys,1 !
设定柱坐标系
k,1,1 $k,2,1,90 !
在柱坐标系下创建关键点
l,1,2 !
在柱坐标系创建线
csys,0 !
设定直角坐标系
k,3,-1 $k,4,0,-1 $k,5,0.5,-0.7 !
在直角坐标系下创建关键点
kpscale,all,,,3,3 !
用比例创建另外一组关键点
a,1,2,3,4,5 !
在直角坐标系下创建面
l,6,7 !
在直角坐标系创建线
csys,1 !
设定柱坐标系
a,6,7,8,9,10 !
在柱坐标系下创建面
(2) 通过线创建面
命令:
AL,L1,L2,L3,L4,L5,L6,L7,L8,L9,L10
其中L1~L10为线编号,最少要3条线,当采用输入线号时最多10条线。
生成面的正法线方向按右手规则由L1的方向确定。
当L1为负值时则表示面的正法线方向相反。
L1可为ALL、P或组件名,当L1=ALL时面的法线由L2定义面的法线方向,当L2为空
时则默认为最小编号的线,且此时线数不受限制。
线号可以按任意顺序,但这些线必须是首尾相连可形成封闭的面。
当线数≥4时,线必须在同一平面内或曲面内。
由于采用既有线创建面,线形就决定了面边的形状。
示例:
/prep7 !
进入前处理
csys,1 !
设定柱坐标系
*do,I,1,12 !
用循环创建关键点
k,I,5,30*(I-1)
*enddo
*do,I,1,11 !
用循环创建直线
lstr,I,I+1
*enddo
L,1,12 !
在当前坐标系下创建线(曲线)
AL,ALL !
由上述线创建面
(3) 沿路径拖拉创建面
命令:
ADRAG,NL1,NL2,NL3,NL4,NL5,NL6,NLP1,NLP2,NLP3,NLP4,NLP5,NLP6
NL1~NL6---将要拖拉的线号,也可为ALL或元件名,线必须是连续的。
NLP1~NLP6---路径线的编号,也必须是连续的。
也可为元件名。
★用ADRAG创建的面,其线和关键点号由系统自动定义
★相邻面共用线、相邻线共用关键点。
★ 拖拉线与拖拉路径不一定相交,拖拉线仅仅将路径作为方向和参考长度,该命令在创建复杂曲面时较为方便。
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 !
利用循环创建11个关键点
K,2*I+1,I/5*PI,SIN(I/5*PI)
*ENDDO !
结束循环
SPLIN,ALL !
按样条创建曲线
CM,PATH1,LINE !
定义组件PATH1
K,50,,,2 !
创建关键点50
K,51,,1,4 $L,1,50 $L,50,51 !
创建关键点51及两条线
ADRAG,11,12,,,,,path1 !
沿路径PATH1拖拉线L11和L12创建面
(4) 线绕轴旋转生成弧面
命令:
AROTAT,NL1,NL2,NL3,NL4,NL5,NL6,PAX1,PAX2,ARC,NSEG
NL1,NL2,NL3,NL4,NL5,NL6-将要旋转的线号,必须位于旋转轴的一侧,且与旋转轴共面,即旋转轴与线不能相交,但轴可通过线的端
点。
NL1也可为ALL、P或组件名。
PAX1,PAX2-旋转轴的关键点编号。
ARC-弧长(度),对PAX1-PAX2旋转轴按右手规则为正,缺省为360°
NSEG-沿圆周的线段数,最多为8段。
缺省时按90°划分线,即360°按4段划分。
示例:
/PREP7 !
进入前处理
PI=ACOS(-1) !
π=3.1415926
*DO,I,0,10,1 !
利用循环创建11个关键点
K,I+1,I/5*PI,SIN(I/5*PI)
*ENDDO !
结束循环
*do,i,1,10 !
利用循环创建多段直线
l,i,i+1
*enddo
k,50,2,2 !
创建旋转轴的关键点
k,51,8,3
arotat,all,,,,,,50,51,270,6 !
绕旋转轴旋转线创建270°弧面,并分为6段
(5) 偏移既有面创建新面
命令:
AOFFST,NAREA,DIST,KINC
NAREA-既有面的编号,也可为ALL或P(在图形窗口中拾取)。
DIST-偏移距离,按右手规则由关键点顺序确定面的正法线方向为偏移方向。
KINC-创建面上关键点编号增量,如缺省则由系统自动定义
示例:
/prep7 !
进入前处理
blc4,,,10,20 !
创建矩形面
aoffst,all,10 !
偏移矩形面创建新面
(6) 在相交面之间创建倒角面
命令:
AFILLT,NA1,NA2,RAD
NA1,NA2-分别为第1个和第2个相交面的面号.
RAD-生成倒角面的半径。
★如果初始不相交也可生成倒角面。
★对两曲面的倒角要慎重,可采用先对线倒角,后再拖拉创建面
示例:
/prep7 !
进入前处理
k,1,1$k,2,0,2$k,3,-1 !
创建关键点
k,4 $k,5,,,2
l,1,2 $l,2,3 !
创建线
l,4,5
adrag,1,2,,,,,3 !
沿线3拖拉创建面
afillt,1,2,0.5 !
对这两个面以半径0.5倒角创建新面
(7) 蒙皮创建光滑曲面
命令:
ASKIN,NL1,NL2,NL3,NL4,NL5,NL6,NL7,NL8,NL9
NL1-创建蒙皮面的第1条引导线,也可为组件名。
如果为负值,则开始和结束的线用于引导其它线的蒙皮。
NL1值不能为ALL,当多于9条时,可先选择线集并定义组件名,然后使用组件名创建蒙皮。
NL2~NL9-创建蒙皮的其它引导线,使用编号输入时最多为9条。
如果NL1为负值,则最后线和开始线交换引导创建蒙皮。
蒙皮创建面,这些引导线充当“肋骨”作用;而给定的第1条和最后1条线是蒙皮面的两个相对边框,另外两个边框由所有给定引导线的端点按样条自动生成,面的内部将由内部引导线生成。
蒙皮面生成后,原来引导线及其关键点都存在,但仅4条边依附于蒙皮面。
例如通过蒙皮创建椭圆抛物面,方程为:
z=x2/9+y2/16
/prep7 !
进入前处理
*do,i,1,20 !
设第1个循环
x=i-10 !
求得X值
ksel,none !
设置关键点空集
*do,j,1,20 !
设第2个循环
y=j-10 !
求得Y值
z=x*x/9+y*y/16 !
求得Z值
k,,x,y,z !
创建关键点,采用自动编号
*enddo !
结束第1循环
bsplin,all !
由上面关键点按样条生成曲线
*enddo !
结束第2循环
allsel,all !
选择全部几何图素
cm,linecomp,line !
将当前线集定义为组件,
askin,linecomp !
蒙皮创建曲面
(8) 复制创建面
命令:
AGEN,ITIME,NA1,NA2,NINC,DX,DY,DZ,KINC,NOELEM,IMOVE
ITIME-复制次数,缺省为2。
NA1,NA2,NINC-欲复制面的编号范围和编号增量,NA1可以为ALL或组件名。
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。
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-面是否被移动或重新创建。
IMOVE=0(缺省)原来的面不动,重新创建新面;当IMOVE=1不创建新面,原来的面移动到新位
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。
例如接上面创建蒙皮命令之后:
agen,2,1,,,,,20 !
将上述蒙皮面复制一个,Dz=20
agen,,all,,,50,,,,,1 !
将上述两个蒙皮面沿X相对移动50
csys,1 !
设定柱坐标系
agen,,all,,,,60,,,,1 !
将模型旋转60度
(9) 通过坐标轴对称创建面
命令:
ARSYM,Ncomp,NA1,NA2,NINC,KINC,NOELEM,IMOVE
Ncomp---对称控制选项,可选X(缺省),Y,Z值。
在直角坐标系下,线可以在任意象限。
其余参数同AGEN命令中的说明。
例如接倒角命令后:
ARSYM,Y,ALL
列表、显示、删除面信息
(10) 列表输出面信息
命令:
ALIST,NA1,NA2,NINC,Lab
其中Lab控制采用列表方式,可选择:
空:
显示所有信息。
Lab=HPT:
列表输出仅包含硬点的面。
(11) 显示面
命令:
APLOT,NA1,NA2,NINC,DEGEN,SCALE
DEGEN-退化标记。
如为空(缺省)则不使用退化标记;
如为DEGE则在退化的关键点处显示红色一星状标志,
如设置/FACET,WIRE则该选择无效。
SCALE-退还标记星状标志的缩放系数,缩放依据窗口大小而定,缺省为0.075。
(12) 删除面
命令:
ADELE,NA1,NA2,NINC,KSWP
KSWP---删除控制参数,当KSWP=0(缺省)时则仅删除面;当KSWP=1时则删除其线和关键点,但线和关键点不依附其它图素。
(13) 选择一组面
命令:
ASEL,Type,Item,Comp,VMIN,VMAX,VINC,KSWP
Type-选择类型标识。
其值可取:
S-从所有面中(全集)选择一组新的面子集为当前子集。
R-从当前子集中再选择一组面,形成新的当前子集。
A-从全集中另外选择一组面子集添加到当前子集中。
U-从当前子集中去掉一组面子集。
ALL-选择所有面,即全集。
NONE-不选择任何面,当前子集为空集。
INVE-选择与当前子集相反的部分,形成新的当前子集。
STAT-显示当前子集状态。
Item-选择数据标识,仅适用于Type=S,R,A,U。
缺省为AREA。
AREA-以面号选择,其后参数相应赋值。
EXT-选择当前体(Volums)子集中最外侧的表面,其后无参数赋值。
LOC-以当前坐标系中的坐标值选择,其Comp可选择X,Y,Z,而X,Y,Z为面的中心坐标,且其后参数相应赋值。
MAT,TYPE,REAL,ESYS-根据相关的材料号、单元类型号、实常数号、单元坐标号选择面,其后参数均要相应赋值。
SECN-以与面相关的截面选择,其后参数相应赋值。
HPT-仅选择包含硬点的面,其后无参数。
ACCA-仅选择连接面(使用ACCAT命令创建的面),其后无参数
Comp-
VMIN,VMAX,VINC-同LSEL中的说明。
KSWP-控制选择方式。
当KSWP=0(缺省)则仅选择面;当KSWP=1则选择与面相关的线、关键点、节点和单元,但仅在Type=S时
有效。
(14) 选择与所选线相关的面
命令:
ASLL,Type,ARKEY
Type-选择类型标识。
其值可取R,S,A,U。
ARKEY-与面相关线的选择控制参数。
ARKEY=0(缺省)则只要面的任意一条线在选择集中(使用了LSEL命令),则选择该面。
当ARKEY=1则要求面的所有线均在选择集中才选择该面。
(15) 选择与所选体相关的面
命令:
ASLV,Type
其中Type参数同ASLL命令中的说明。
(16) 通过两角点坐标创建矩形面
命令:
RECTNG,X1,X2,Y1,Y2
X1,X2---矩形面在工作平面X方向坐标值。
Y1,Y2---矩形面在工作平面Y方向坐标值。
该命令在工作平面上创建矩形,同时生成线和关键点。
例如:
/prep7 !
进入前处理
wpoff,1,1 !
将工作平面沿其坐标轴X和Y各移动1
rectng,1,2,0,1 !
创建矩形面A1
wprota,,90 !
将工作平面绕其X轴旋转90度
rectng,1,2,0,1 !
创建矩形面A2
wprota,,,90 !
将工作平面绕其Y轴旋转90度
wpoff,,,0.5 !
将工作平面沿其坐标轴Z移动1
rectng,0,1,0,1 !
创建矩形面A3
(17) 通过一角点坐标和尺寸创建矩形面
命令:
BLC4,XCORNER,YCORNER,WIDTH,HEIGHT,DEPTH
XCORNER,YCORNER-矩形面或块体第1个角点在工作平面上的X和Y坐标。
WIDTH-平行于工作平面X轴方向离XCORNER的距离。
HEIGHT-平行于工作平面Y轴方向离YCORNER的距离
DEPTH-离工作平面的垂直距离,即平行于Z轴。
DEPTH=0(缺省)则生成面。
如WIDTH或HEIGHT或DEPTH为负值,则为反方向距离。
例如:
/PREP7 !
进入前处理
BLC4,,,1,2 !
创建矩形面A1,角点在原点
BLC4,,,-1,-2 !
创建矩形面A2,角点在原点
WPROTA,,90 !
将工作平面绕其X轴旋转90度
BLC4,1,1,1,2 !
创建矩形面A3
(18) 通过中心坐标和尺寸创建矩形面
命令:
BLC5,XCENTER,YCENTER,WIDTH,HEIGHT,DEPTH
XCENTER,YCENTER---矩形面或块体中心在工作平面上的X和Y坐标值。
WIDTH---矩形面或块体的宽度,与工作平面X轴平行。
HEIGHT---矩形面或块体的高度,与工作平面Y轴平行。
DEPTH---到工作平面的垂直距离,与工作平面Z轴平行。
DEPTH=0(缺省)则生成面。
如WIDTH或HEIGHT为负值忽略其负号,如DEPTH,则为反方向尺度。
例如:
/PREP7 !
进入前处理
BLC5,,,1,2 !
创建矩形面A1
BLC5,1,1,-2,-2