ANSYS基础教程实体建模Word文档格式.docx

1、 体由面围成，面由线组成,线由关键点组成. 实体的层次从底到高: 关键点线面体. 如果高一级的实体存在，则低一级的与之依附的实体不能删除.另外，一个只由面及面以下层次组成的实体，如壳或二维平面模型，在ANSYS中仍称为实体.建立实体模型可以通过两个途径: 由上而下 由下而上由上而下建模；首先建立体（或面）,对这些体或面按一定规则组合得到最终需要的形状.由下而上建模；首先建立关键点，由这些点建立线.可以根据模型形状选择最佳建模途径.下面详细讨论建模途径。B. 由上而下建模 开始建立的体或面称为图元. 工作平面用来定位并帮助生成图元. 对原始体组合形成最终形状的过程称为布尔运算.图元是预先定义好的

2、几何体，如圆、多边形和球体.二维图元包括矩形、圆、三角形和其它多边形.三维图元包括块体, 圆柱体, 棱体，球体,和圆锥体.当建立二维图元时，ANSYS 将定义一个面，并包括其下层的线和关键点。当建立三维图元时，ANSYS 将定义一个体，并包括其下层的面、线和关键点。图元可以通过输入尺寸或在图形窗口拾取来建立。 例如建立实心圆:前处理 -建模-生成 -面-圆 生成块体:Preprocessor -Modeling-Create -Volumes-Block 工作平面一个可动的二维参考平面，用来定位确定图元。缺省状态下，工作平面原点与整体坐标系原点重合，但可以把工作平面移动或旋转到任意位置. 利用

3、显示格栅，在工作平面上作图就象在方格纸上作图。 除了格栅的设置外，工作平面是无限的。所有的工作平面命令菜单均在Utility Menu WorkPlane.工作平面控制菜单（WP Settings）控制下列内容: WP display -只显示三个坐标轴（缺省）,只显示格栅，或两者均显示。 Snap -便于在工作平面上拾取格栅上的点. Grid spacing 栅距. Grid size -显示的工作平面大小（大小无限制）.用Offset和Align菜单可以把工作平面移到期望的任意位置. 通过增量移动工作平面用按扭实现（通过指针滑动实现）.或输入希望的增量值.或使用动态方式（类似移动-缩放-转

4、动）. Offset WP to 保持其当前方向，简单地平移工作平面到期望的位置:已经存在的一个或多个关键点. 若拾取多个关键点，则工作平面移到这些关键点的平均位置处.已经存在的一个或多个结点.通过坐标值指定的一个或多个位置.总体坐标系原点.激活坐标系的原点. Align WP with 此命令用于定位工作平面.例如, Align WP with Keypoints命令提示拾取三个关键点-一个为原点一个定义X-轴, 一个定义X-Y 平面.把工作平面移动到其缺省位置（总体坐标系原点，X-Y 平面内）时, 点击Align WP with Global Cartesian.演示: 清除数据库 显示工

5、作平面并通过拾取方式建立几个关键点，注意拾取时显示的坐标值. 打开格栅，改变间距，并激活捕捉. 建立更多的关键点.注意指针如何捕捉格栅上的点. 定义两个矩形一个通过定义角点，另一个通过定义尺寸. 现在把工作平面平移到几个关键点的平均位置处, 然后在平面内将其转30o. 定义多于两个矩形通过定义角点或通过定义尺寸生成。注意矩形方向的变化. 沿总体坐标原点调整工作平面，然后用拾取或输入尺寸的方法生成三维图元.布尔运算是对几何实体进行合并的计算。ANSYS 中布尔运算包括加、减、相交、叠分、粘接、搭接.布尔运算时输入的可以是任意几何实体从简单的图元到通过CAD输入的复杂的几何体。所有的布尔运算可以在

6、GUI界面下获得Preprocessor -Modeling-Operate.在缺省状态下, 布尔运算时输入的几何实体在运算结束后将删除.被删除实体的编号数被“释放”（即, 这些编号可以可以指定给新的实体，并从可以获得的最小编号开始）。加 把两个或多个实体合并为一个.粘接 把两个或多个实体粘合到一起，在其接触面上具有共同的边界 当你想定义两个不同的实体时特别方便（如对不同材料组成的实体）搭接 类似于粘合运算，但输入的实体有重叠.减 删除“母体”中一块或多块与子体重合的部分。 对于建立带孔的实体或准确切除部分实体特别方便.叠分 把一个实体分割为两个或多个，它们仍通过共同的边界连接在一起. “切割

7、工具”可以是工作平面、面线甚至于体. 在用块体划分网格时，通过对实体的分割，可以把复杂的实体变为简单的体.相交 只保留两个或多个实体重叠的部分. 如果输入了多于两个的实体,则有两种选择: 公共相交和两两相交公共相交只保留全部实体的共同部分.两两相交则保留每一对实体的共同部分，这样，有可能输出多个实体.互分 把两个或多个实体分为多个实体，但相互之间仍通过共同的边界连接在一起。 若想找到两条相交线的交点并保留这些线时，此命令特别有用，如下图所示. （交运算可以找到交点但删除了两条线） 通过在矩形中减去一个圆实现钻一个孔（或者在一个块体中减去柱体实现） 画两个相交的实体，并存储db, 然后作交运算.

8、 现在恢复db并对实体进行相加. 注意比较两种运算的不同. （合运算类似交运算.） 模型:block,-2,2, 0,2, -2,2sphere,2.5,2.7vinv,all! intersectionC. 由下而上建模由下向上建模时首先建立关键点，从关键点开始建立其它实体。如建立一个L-形时, 可以先下面所示的角点.然后通过连接点简单地形成面，或者先形成线，然后用线定义面. 关键点定义关键点: Preprocessor Keypoints 或者用K命令组立的命令: K, KFILL, KNODE, 等.生成关键点时只需要关键点的编号及点的坐标值数据. 关键点编号的缺省值为下一个整数 坐标位

9、置可以通过在工作平面上拾取或输入X,Y,Z 坐标值确定.坐标值如何确定？它依赖于当前激活坐标系.激活坐标系缺省时是总体直角坐标系.用CSYS命令（或Utility Menu WorkPlane Change Active CS to） 可将其改变为 总体直角坐标系csys,0 总体柱坐标系csys,1 总体球坐标系csys,2 工作平面csys,4 或用户定义的局部坐标系csys, n这些坐标系将在下面介绍。 总体坐标系模型的总体参考系.可以是直角坐标系（0）、柱坐标系（1）或球坐标系（2）. 例如, 总体直角坐标系中的点（0,10,0）与总体柱坐标系中的点（10,90,0）是同一个点. 局部

10、坐标系用户在期望的位置定义的坐标系, 其ID编号大于或等于11. 位置可以在: 工作平面原点CSWP 位于特定的坐标位置LOCAL 位于已经存在的关键点CSKP或节点CS可以是直角坐标系、柱坐标系或球坐标系.可以绕X、Y、Z轴旋转. 工作平面坐标系依附于工作平面上.主要用来确定实体图元的位置及方向.也可以通过在工作平面上拾取来定义关键点.可以定义多个坐标系，但任何时候只能有一个坐标系被激活.有些几何实体受定义时激活坐标系的影响CSYS: 关键点和节点位置 线的曲率 面的曲率 生成或填充的关键点和节点 等等.图形窗口标题显示了活动坐标系.有许多方法定义线，如：如果定义面或体, ANSYS 将自动

11、生成未定义的线，线的曲率由当前激活坐标系确定.在生成线时，关键点必须存在。用由下向上的方法生成面时，需要的关键点或线必须已经定义如果定义体，ANSYS 将自动生成未定义的面、线，线的曲率由当前激活坐标系确定.用由下向上的方法生成体时，需要的关键点或线或面必须已经定义 生成5个关键点（1,2）, （3,2）, （4,0）, （1,1.5）, （2.5,0） 转到CSYS,1 并在激活坐标系中关键点4和5之间生成线（“in active CS”）。 转回CSYS,0 并通过关键点生成面，注意其它需要的线将自动生成全部线都是直线. 定义两个圆:半径0.3R, 圆心位于（2.25,1.5）半径0.35

12、R, 圆心位于（3.0,0.6） 从基本面中减去两个圆. （这里采用由上而下和由下而上的建模方式.） 存为r.db在由上而下和由下而上的建模方式均可对实体进行布尔运算.除了布尔运算，还有许多其它操作命令: 拖拉 缩放 移动 拷贝 反射 合并 倒角 拖拉利用已经存在的面快速生成体（或由线生成面或由关键点生成线）.如果面已经划分了网格，单元也可以随着面一起拖拉有四种方法拖拉面: 法向拖拉通过对面的法向偏移形成体VOFFST . XYZ偏移通过对面的总体XYZ方向偏移形成体VEXT. 可以锥形拖拉 沿坐标轴绕坐标轴旋转面形成体（也可通过两个关键点旋转） VROTAT. 沿直线沿一条线或一组邻近的线拖

13、拉面形成体VDRAG. 缩放从一种单位系统转到另一种单位系统时特别方便. 移动通过增量DX,DY,DZ控制实体的移动或旋转. DX,DY,DZ定义在激活坐标系中 平移实体时，令激活坐标系为直角坐标系 转动实体时，令激活坐标系为柱或球坐标系 可以使用下列命令VGEN, AGEN, LGEN, KGEN另一个选项是把坐标转换到另一个坐标系中. 转换发生在激活坐标系与指定的坐标系之间. 此命令在对一个实体的移动和旋转同时进行时很有用. 可使用下列命令VTRAN, ATRAN, LTRAN, KTRAN 拷贝生成实体的多个拷贝通过复制的份数（2及其以上）及增量DX,DY,DZ 控制. DX,DY,DZ

14、定义在激活坐标系中.对于生成多个孔、翼等特别有用. 反射沿平面反射实体.修改反射方向: X 关于YZ平面反射 Y关于XZ平面反射 Z关于XY平面反射 所有的方向均定义在激活坐标系，且必须是直角坐标系. 合并把两个实体合并，并删除重合的关键点. 合并关键点时，如果存在高一层次重合的实体，也将自动被合并.通常在反射、复制或其它操作后产生重合的实体时需要合并. 倒角线的倒角连接需要两条相交的线，且在相交处有共同的关键点. 如果共同的关键点不存在，则首先作互分的运算. ANSYS不改变依附的面（如果有），因此，需要用加或减的命令修改倒角区域.面的倒角与此相似 恢复r.db 文件（需要时） 在点（0,0） and （0,1）处生成两个关键点连成轴,然后绕轴把面旋转60o拉伸 重新调如r.db 绕Y轴径向复制rib:在整体坐标系原点建立局部柱坐标系，具有角度THYZ = -90复制7份（6份是新复制的）增量为DY=15 用ASKIN,P命令生成3个外部表面 以0.5R在上部和右边线之间倒角. （注意附着于面上的线已被修改.这在某些情况下是允许的.） 通过线生成三角形的面，然后从主面中减去它。