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