基本分析03建立模型.ppt

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,INTRODUCTION TO ANSYS Part 1,Training Manual,建立实体模型,第,6,章,直接输入模型虽然方便，但某些情况下需要在,ANSYS,中建立实体模型，例如：,需要建立参数化模型，,在优化设计及参数敏感性分析时，需要建立包含变量的模型没有,ANSYS,能够读入的几何模型用户计算机平台没有所需的接口产品需要对输入的几何模型进行修改或添加ANSYS,有一系列方便的几何建模工具，以下将讨论这些内容第,6,章,C.ANSYS,命令,概述,实体建模是建立实体模型的过程.,首先回忆前面的一些定义：,一个实体模型由体、面、线及关键点组成体由面围成，面由线组成,线由关键点组成实体的层次由低到高:关键点 线 面如果高一级的实体存在，那么依附它的低级实体不能删除另外，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中仍称为实体体,面,线和关键点,关键点,线,面,体,第,6,章,C.ANSYS,命令,定义,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：首先定义体或面，然后对这些体或面按一定规那么组合得到最终需要的形状。

加,第,6,章,C.ANSYS,命令,定义,由下而上建模；首先建立关键点,，用,这些点建立线、面等用户可以根据模型形状，选择最正确建模途径下面详细讨论建模途径第,6,章,C.ANSYS,命令,定义,由上而下建模；首先建立体或面,对这些体或面按一定规那么组合得到最终需要的形状开始建立的体或面称为图元借助工作平面进行定位生成图元用图元组合形成最终形状的过程称为布尔运算第,6,章,C.ANSYS,命令,由上而下建模,图元是预先定义好的几何体，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第,6,章,C.ANSYS,命令,由上而下建模,三维图元包括块体、圆柱体、棱柱、球体和圆锥体第,6,章,C.ANSYS,命令,由上而下建模,图元可以通过输入几何尺寸或在图形窗口拾取来建立,例如建立一个实体圆：,Main Menu Preprocessor Modeling Create Areas Circle,提示,面积输入,1,.),在图形窗口拾取圆心和半径,2.),或在此输入数值,通过拾取,第,6,章,C.ANSYS,命令,由上而下建模,建立一个块体:,Main Menu Preprocessor Modeling Create Volumes Block,提示,通过拾取,第,6,章,C.ANSYS,命令,由上而下建模,体输入,1.)在图形窗口拾取对角线上的两个端点和,Z,轴方向的深度,.,2.),或在拾取对话框中键入相关尺寸,工作平面,一个可动的二维参考平面，用来确定图元的位置和方位。

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借助显示格栅，在工作平面上作图就象在米格纸上作图一样除了格栅设置，工作平面是无限的WX,WY,X2,X1,Y2,Y1,WX,WY,WP(X,Y),宽,高,第,6,章,C.ANSYS,命令,由上而下建模,所有的工作平面控制菜单均在 Utility Menu WorkPlane.,工作平面控制菜单WP Settings)控制以下内容：,工作平面显示 只显示三个坐标轴(缺省)，只显示格栅，或两者都显示Snap 便于用户在工作平面上拾取最接近格栅点的位置,Grid spacing 两条格栅线之间的距离Grid size 显示工作平面的大小(大小无限制)第,6,章,C.ANSYS,命令,由上而下建模,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开工作平面,用按扭实现(通过指针滑动改变增量)或输入希望的增量值或使用动态方式(类似 平面移动-缩放-转动)第,6,章,C.ANSYS,命令,由上而下建模,Offset WP to,保持当前方位，简单将工作平面移动到期望的位置：,已经存在的一个或多个关键点。

假设拾取多个关键点，那么工作平面移到这些关键点的中心存在的一个或多个节点通过坐标值指定关键点的中心位置总体坐标系原点激活坐标系的原点以后讨论第,6,章,C.ANSYS,命令,由上而下建模,Align WP with,用于工作平面定位例如,Align WP with Keypoints 命令提示拾取三个关键点 第一个是原点，第二个定义X 轴,第三个定义 X-Y 平面把工作平面移动到缺省位置时总体坐标系原点，X-Y 平面内，点击 Align WP with Global Cartesian,第,6,章,C.ANSYS,命令,由上而下建模,演示:,去除数据库,显示工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翻开格栅，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 一个用拾取角点，另一个通过定义尺寸把工作平面平移到几个关键点的中心,然后在面内旋转30通过拾取角点或定义尺寸生成多于两个矩形注意矩形方位将工作平面原点恢复到总体坐标系原点，然后用拾取或输入尺寸的方法生成三维图元第,6,章,C.ANSYS,命令,由上而下建模,布尔运算,是对几何实体进行组合的运算。

ANSYS,中的布尔运算包括：加、减、相交、叠分、粘接和搭接布尔运算时，输入可以是任意几何实体，从简单的图元到通过,CAD,系统输入的复杂的几何体加,输入实体,布尔运算,输出实体,第,6,章,C.ANSYS,命令,由上而下建模,所有的布尔操作可以在GUI界面下获得 Preprocessor -Modeling-Operate缺省状态下,布尔操作时输入的几何实体在运算结束后将被删除被删除实体的编号将“释放(即,这些编号从最小编号开始，指定给新的实体第,6,章,C.ANSYS,命令,由上而下建模,加,把两个或多个实体合并为一个,第,6,章,C.ANSYS,命令,由上而下建模,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不同材料组成的实体第,6,章,C.ANSYS,命令,由上而下建模,搭接,除了输入实体彼此搭接外，与粘接相同第,6,章,C.ANSYS,命令,由上而下建模,减,删除“母体中一块或多块与子体重合的局部对于建立带孔的实体或准确删除局部实体特别方便第,6,章,C.ANSYS,命令,由上而下建模,切割,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第,6,章,C.ANSYS,命令,由上而下建模,相交,只保存两个或多个实体重叠的局部如果输入了多于两个的实体，那么有两种选择：公共相交和两两相交公共相交只保存全部实体的共同局部两两相交那么保存每一对实体的共同局部，这样，结果可能有多个实体,Common,Intersection,Pairwise,Intersection,第,6,章,C.ANSYS,命令,由上而下建模,分割,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假设想找到两条相交线的交点并保存这些线时，此命令特别有用，如以下图所示相交运算可以找到交点但删除线,L1,L2,L3,L6,L5,L4,Partition,第,6,章,C.ANSYS,命令,由上而下建模,演示:,在矩形中减去一个圆，实现钻孔操作或从块体中减去柱体建立两个相交的实体，存储数据库文件,作搭接运算.然后恢复数据库,对实体相加.注意比较两种运算的不同粘接类似于搭接),模型:,block,-2,2,0,2,-2,2,sphere,2.5,2.7,vinv,all !intersection,第,6,章,C.ANSYS,命令,由上而下建模,参考练习附录,:,W6F.,轴台,第,6,章,C.ANSYS,命令,练习,由下向上建模从关键点开始，由下而上建立其它实体。

如建立一个,L-,形面时,可以先定角点，,然后连接点形成面，或者先形成线，再用线定义面第,6,章,C.ANSYS,命令,由下而上建模,定义关键点,:,Main Menu Preprocessor Modeling Create Keypoints,或者使用,K,系列命令,:,K,KFILL,KNODE,等等,.,建立关键点只需要关键点编号及坐标值关键点编号缺省值为下一个整数数坐标位置可以通过在工作平面上拾取或输入X,Y,Z 坐标值确定，坐标值确实定依赖于当前激活坐标系第,6,章,C.ANSYS,命令,由下而上建模,激活坐标系,缺省为整体直角坐标系用,CSYS,命令,(或,Utility Menu WorkPlane Change Active CS to,),可将其改变为,整体直角坐标系,csys,0,整体柱坐标系,csys,1,整体球坐标系,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第,6,章,C.ANSYS,命令,由下而上建模,整体坐标系,模型的整体参考系统可以是直角坐标系0、柱坐标系1或球坐标系(2)例如,整体直角坐标系中的点(0,10,0)，与整体柱坐标系中的点(10,90,0)是同一个点。

第,6,章,C.ANSYS,命令,由下而上建模,局部坐标系,用户在所需位置定义的坐标系,其,ID,编号大于11,.,位置可以在:,工作平面原点,CSWP,指定的坐标位置,LOCAL,在已有的关键点,CSKP,或结点,CS,处,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.,X,Y,X,11,Y,11,X,12,Y,12,第,6,章,C.ANSYS,命令,由下而上建模,工作平面坐标系,附着在工作平面上主要使用局部和使用模型的坐标,.,通过拾取还可以在工作平面上定义关键点第,6,章,C.ANSYS,命令,由下而上建模,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激活坐标系影响一局部几何参数的定义 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,图形窗口的标题显示了激活坐标系第,6,章,C.ANSYS,命令,由下而上建模,在关键点,(1,0,0),(0,1,0),和(0,0,1)之间建立面有许多方法定义线，如下所示：,如果定义面或体,ANSYS,将自动生成未定义的线，线的曲率由当前激活坐标系确定建立线的关键点必须可用Create Lines,Arcs,Create Lines,Lines,Create Lines,Splines,Operate,Extrude,第,6,章,C.ANSYS,命令,由下而上建模,用由下向上的方法建立面，所需的关键点、线必须预先定义。

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,Create Areas,Arbitrary,Operate Extrude,第,6,章,C.ANSYS,命令,由下而上建模,用由下向上的方法生成体，需要的关键点、线和面必须预先定义好,Create Volumes,Arbitrary,Operate Extrude,第,6,章,C.ANSYS,命令,由下而上建模,演示:,去除数据库在(1,2),(3,2),(4,0),(1,1.5),(2.5,0)建立关键点转到激活坐标系 CSYS,1 并在关键点4和5之间生成线 “in act。