ANSYS創(chuàng)建實體模型

1、本節(jié)的目的是：回顧建模要預(yù)先考慮的事宜，討論如本節(jié)的目的是：回顧建模要預(yù)先考慮的事宜，討論如何輸入幾何模型何輸入幾何模型, 最后討論如何用最后討論如何用ANSYS 命令建立幾命令建立幾何模型。何模型。2-8 2-8 建立實體模型建立實體模型 在建立一個分析模型之前必須先決定建模的策略。在建立一個分析模型之前必須先決定建模的策略。 應(yīng)該包含多少細(xì)節(jié)應(yīng)該包含多少細(xì)節(jié)? 是否應(yīng)用對稱性是否應(yīng)用對稱性? 模型中是否會有應(yīng)力異常模型中是否會有應(yīng)力異常?A. 如何建立模型如何建立模型?細(xì)節(jié)細(xì)節(jié)分析模型中不應(yīng)該包括對分析結(jié)果無足輕重的細(xì)節(jié)，從分析模型中不應(yīng)該包括對分析結(jié)果無足輕重的細(xì)節(jié)，從CAD系統(tǒng)系統(tǒng)讀取

2、模型到讀取模型到ANSYS之前，可以先去掉這些細(xì)節(jié)。之前，可以先去掉這些細(xì)節(jié)。 一些細(xì)節(jié)可能很重要，如導(dǎo)角或孔洞，可能出現(xiàn)最大應(yīng)力，是否一些細(xì)節(jié)可能很重要，如導(dǎo)角或孔洞，可能出現(xiàn)最大應(yīng)力，是否保留這些細(xì)節(jié)取決于分析的目的。保留這些細(xì)節(jié)取決于分析的目的。對稱性對稱性 許多結(jié)構(gòu)是對稱的，可以只取其中有代表性的部分或許多結(jié)構(gòu)是對稱的，可以只取其中有代表性的部分或截面建立模型。截面建立模型。 應(yīng)用對稱模型的主要優(yōu)點是：應(yīng)用對稱模型的主要優(yōu)點是： 通常更易于建立模型。通常更易于建立模型。 可以建立更細(xì)致的模型，以便獲得比整體模型更好可以建立更細(xì)致的模型，以便獲得比整體模型更好的結(jié)果。的結(jié)果。 要利用對稱

3、性，下面因素必須是對稱的：要利用對稱性，下面因素必須是對稱的： 幾何形狀幾何形狀 材料特性材料特性 荷載狀態(tài)荷載狀態(tài) 幾種不同類型的對稱：幾種不同類型的對稱： 軸對稱軸對稱 旋轉(zhuǎn)對稱旋轉(zhuǎn)對稱 平面或鏡面對稱平面或鏡面對稱 重復(fù)或平移對稱重復(fù)或平移對稱軸對稱軸對稱沿某一中心軸對稱，如燈泡，直管，圓錐體，圓盤和圓屋頂。沿某一中心軸對稱，如燈泡，直管，圓錐體，圓盤和圓屋頂。對稱面是由旋轉(zhuǎn)形成的結(jié)構(gòu)的截面，可以用一個二維對稱面是由旋轉(zhuǎn)形成的結(jié)構(gòu)的截面，可以用一個二維“薄片薄片”（旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn) 360）代替真實的模型。代替真實的模型。在多數(shù)情況下假定荷載是軸對稱的。如在多數(shù)情況下假定荷載是軸對稱的。如果荷載

4、不是軸對稱的，并且是線性分析果荷載不是軸對稱的，并且是線性分析，可以將荷載分解為兩個分量進(jìn)行單獨，可以將荷載分解為兩個分量進(jìn)行單獨求解，然后進(jìn)行疊加。求解，然后進(jìn)行疊加。旋轉(zhuǎn)對稱旋轉(zhuǎn)對稱結(jié)構(gòu)由繞中心軸的幾何重復(fù)部分組成，如渦輪轉(zhuǎn)子。結(jié)構(gòu)由繞中心軸的幾何重復(fù)部分組成，如渦輪轉(zhuǎn)子。只需對結(jié)構(gòu)的一部分建立模型。只需對結(jié)構(gòu)的一部分建立模型。假定荷載也是旋轉(zhuǎn)對稱的。假定荷載也是旋轉(zhuǎn)對稱的。該模型是反射或旋轉(zhuǎn)對稱平面或反射對稱平面或反射對稱結(jié)構(gòu)的一半與另一半成鏡面映射關(guān)系，鏡面為對稱平面。結(jié)構(gòu)的一半與另一半成鏡面映射關(guān)系，鏡面為對稱平面。荷載可以關(guān)于對稱面對稱或反對稱。荷載可以關(guān)于對稱面對稱或反對稱。該模

5、型是重復(fù)，反射對稱。重復(fù)或平移對稱重復(fù)或平移對稱重復(fù)部分沿直線排列，如有均勻分布的散熱片的長冷卻管。重復(fù)部分沿直線排列，如有均勻分布的散熱片的長冷卻管。假定荷載沿模型長度方向假定荷載沿模型長度方向“重復(fù)重復(fù)”。某些情況下，僅是一些小的細(xì)節(jié)破壞了結(jié)構(gòu)的對稱性?？梢院雎赃@些某些情況下，僅是一些小的細(xì)節(jié)破壞了結(jié)構(gòu)的對稱性?？梢院雎赃@些細(xì)節(jié)（認(rèn)為是對稱的），進(jìn)而利用對稱性的優(yōu)點，建立更小的分析模細(xì)節(jié)（認(rèn)為是對稱的），進(jìn)而利用對稱性的優(yōu)點，建立更小的分析模型。但精度損失有多少可能難于估計。型。但精度損失有多少可能難于估計。應(yīng)力異常應(yīng)力異常應(yīng)力異常是指在有限元模型中某點的應(yīng)力值極大應(yīng)力異常是指在有限元模型

6、中某點的應(yīng)力值極大 ，例如：，例如： 點荷載，如集中力或力矩作用處。點荷載，如集中力或力矩作用處。 孤立的約束點，其支反力如同點荷載。孤立的約束點，其支反力如同點荷載。 尖角（倒角半徑為零尖角（倒角半徑為零）處。處。在應(yīng)力異常處，網(wǎng)格越細(xì)，應(yīng)力值也隨之增加且不收斂。在應(yīng)力異常處，網(wǎng)格越細(xì)，應(yīng)力值也隨之增加且不收斂。Ps = P/AAs A 0, s 真實結(jié)構(gòu)不應(yīng)該有應(yīng)力異常，這是由模型簡化假定造成的。真實結(jié)構(gòu)不應(yīng)該有應(yīng)力異常，這是由模型簡化假定造成的。如何處理應(yīng)力異常如何處理應(yīng)力異常? 如果離感興趣的區(qū)域較遠(yuǎn)，可以在觀察結(jié)果時不激活受影響區(qū)域，如果離感興趣的區(qū)域較遠(yuǎn)，可以在觀察結(jié)果時不激活受影

7、響區(qū)域，忽略應(yīng)力異常的現(xiàn)象。忽略應(yīng)力異常的現(xiàn)象。 如果在感興趣的區(qū)域，需要做如下糾正：如果在感興趣的區(qū)域，需要做如下糾正： 在尖角處增加倒角，重新進(jìn)行分析。在尖角處增加倒角，重新進(jìn)行分析。 用等效壓力荷載代替集中力荷載。用等效壓力荷載代替集中力荷載。 將位移約束散布到一批節(jié)點上。將位移約束散布到一批節(jié)點上。輸入一個輸入一個IGES文件文件Utility Menu File Import IGES兩種方法兩種方法, No Defeaturing 和和 DefeaturingMerge, Solid和和Small 選項選項B. 輸入幾何模型輸入幾何模型IGES 輸入輸入No Defeaturing

8、 方法方法 輸入并按原樣存儲在標(biāo)準(zhǔn)的輸入并按原樣存儲在標(biāo)準(zhǔn)的ANSYS數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)庫中。 ioptn,iges,nodefeat+ 較較Defeaturing方法更快速可靠。方法更快速可靠。+ 允許全套的實體模型操作。允許全套的實體模型操作。 Defeaturing工具無效。工具無效。+ 該方法是該方法是ANSYS缺省并推薦的方法。缺省并推薦的方法。Defeaturing 方法方法 輸入并允許對幾何模型修輸入并允許對幾何模型修改，將修改模型存入特定的數(shù)據(jù)庫。允許修改和改，將修改模型存入特定的數(shù)據(jù)庫。允許修改和破壞模型。破壞模型。 ioptn,iges,defeat+ 允許修改模型，如凸起，洞，

9、小孔等。允許修改模型，如凸起，洞，小孔等。 因為在特定數(shù)據(jù)庫存儲幾何模型，只允許對因為在特定數(shù)據(jù)庫存儲幾何模型，只允許對實體模型作有限的一些操作。實體模型作有限的一些操作。 要求內(nèi)存較大，較要求內(nèi)存較大，較 “No defeaturing” 方法方法慢。慢。+ 該方法對單個實體模型的輸入，加載，網(wǎng)格該方法對單個實體模型的輸入，加載，網(wǎng)格化和求解效率高?；颓蠼庑矢?。 一般對幾何模型要求很高時，不提倡用此方一般對幾何模型要求很高時，不提倡用此方法。法。Merge 選項選項 缺省為缺省為YES ，合并重疊部分，以使相應(yīng)的面只有一條公用線合并重疊部分，以使相應(yīng)的面只有一條公用線，相鄰的線只有一個相

10、交的關(guān)鍵點。，相鄰的線只有一個相交的關(guān)鍵點。 只有在使用只有在使用 Defeaturing 方法，且運行超出內(nèi)存時此項改為方法，且運行超出內(nèi)存時此項改為NO。 ioptn,merge,yes/no合并Solid 選項選項 缺省為缺省為YES ，輸入合并之后自動建立一個體。輸入合并之后自動建立一個體。 若用戶只想輸入面建立殼或二維板單元模型時，可將此項改為若用戶只想輸入面建立殼或二維板單元模型時，可將此項改為NO。 ioptn,solid,yes/noSmall 選項選項 缺省為缺省為YES，自動刪除劃分網(wǎng)格時可能會引起麻煩的小碎片。自動刪除劃分網(wǎng)格時可能會引起麻煩的小碎片。 僅適用于僅適用于

11、Defeature 方法。方法。 若模型需要有縫隙或小洞，則將此選項改為若模型需要有縫隙或小洞，則將此選項改為NO。 ioptn,small,yes/no輸入輸入IGES 文件雖然很好，但是有兩次轉(zhuǎn)換過程文件雖然很好，但是有兩次轉(zhuǎn)換過程 CAD IGES ANSYS ，在很多情況下不能實現(xiàn)在很多情況下不能實現(xiàn)100% 轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換。ANSYS 的接口產(chǎn)品直接讀入原始的的接口產(chǎn)品直接讀入原始的CAD文件，解決了上面提到文件，解決了上面提到的問題的問題 Pro/ENGINEER接口接口 (縮寫為縮寫為“Pro/E”) Unigraphics接口接口 (縮寫為縮寫為“UG”) SAT接口接口 Para

12、solid接口接口 CATIA接口接口使用接口產(chǎn)品，需要購買相應(yīng)的授權(quán)。使用接口產(chǎn)品，需要購買相應(yīng)的授權(quán)。接口產(chǎn)品接口產(chǎn)品Pro/E接口接口 讀入由讀入由 Pro/ENGINEER生成的生成的 .prt 文件文件 (由由PTC公司提供公司提供)。 需要需要 Pro/ENGINEER 軟件。軟件。 也可以讀入也可以讀入 Pro/Engineer裝配裝配 文件文件 (.asm) Utility Menu File Import Pro/E. 或或proeinDefeaturing 選項有效缺省值是No Defeaturing啟動 Pro/E的命令UG接口接口 讀入由讀入由 Unigraphics生

13、成的生成的 .prt 文件文件 (由由Electronic Data Systems 公司提供公司提供)。 需要需要 Unigraphics 軟件。軟件。 Utility Menu File Import UG. 或或 ugin激活Defeaturing 選項缺省為No Defeaturing只讀入選擇的層和幾何類型的選項SAT接口接口 讀入讀入CAD軟件使用軟件使用ACIS內(nèi)核生成的內(nèi)核生成的 .sat 文件。文件。 不需要不需要 ACIS 軟件。軟件。 Utility Menu File Import SAT. 或或 satin激活Defeaturing 選項No Defeaturing

14、is default只讀取選擇的幾何類型的選項Parasolid接口接口 讀入讀入CAD軟件使用軟件使用Parasolid內(nèi)核生成的內(nèi)核生成的.x_t 或或 .xmt_txt 文文件。件。 不需要不需要 Parasolid 軟件。軟件。 Utility Menu File Import PARA. 或或 parain激活Defeaturing選項缺省為No Defeaturing只讀取被選擇的幾何類型選擇幾何模型的比例Windows系統(tǒng)支持的系統(tǒng)支持的CAD系統(tǒng)系統(tǒng):UNIX系統(tǒng)支持的系統(tǒng)支持的CAD系統(tǒng)系統(tǒng):詳細(xì)信息見接口產(chǎn)品用戶指南以及Windows和Unix安裝指南.ANSYS 自動模型

15、修補自動模型修補依賴依賴 ITI的的 CADfix軟件軟件 需要安裝需要安裝CADfix 簡化接口簡化接口 一條命令一條命令 heal,Filename,Ext,Dir,Method與存在的與存在的ANSYS 接口共同作用接口共同作用 (除了除了 IGES) 基于基于CADfix的選項在修補模型中有效。的選項在修補模型中有效。- IGES v5.3, STEP AP 203 and AP214, CATIA v4.x, VDAFS 2.0, STL, ACIS 6.3 and Parasolid 12.1如果不能自動修復(fù)，用戶可以在如果不能自動修復(fù)，用戶可以在CADfix中手工修復(fù)模型。中手工

16、修復(fù)模型。 直接輸入模型雖然方便，但某些情況下需要在直接輸入模型雖然方便，但某些情況下需要在ANSYS中建立實體模型，例如：中建立實體模型，例如： 需要建立參數(shù)化模型，需要建立參數(shù)化模型， 在優(yōu)化設(shè)計及參數(shù)敏感性在優(yōu)化設(shè)計及參數(shù)敏感性分析時，需要建立包含變量的模型。分析時，需要建立包含變量的模型。 沒有沒有ANSYS能夠讀入的幾何模型。能夠讀入的幾何模型。 用戶計算機平臺沒有所需的接口產(chǎn)品。用戶計算機平臺沒有所需的接口產(chǎn)品。 需要對輸入的幾何模型進(jìn)行修改或添加。需要對輸入的幾何模型進(jìn)行修改或添加。 ANSYS 有一系列方便的幾何建模工具，以下將討論有一系列方便的幾何建模工具，以下將討論這些內(nèi)容

17、。這些內(nèi)容。C. ANSYS 命令概述命令概述 實體建模實體建模是是建立實體模型的過程建立實體模型的過程. 首先回顧前面的一些定義：首先回顧前面的一些定義： 一個實體模型由體、面、線及關(guān)鍵點一個實體模型由體、面、線及關(guān)鍵點組成。組成。 體由面圍成，面由線組成體由面圍成，面由線組成,線由關(guān)鍵點線由關(guān)鍵點組成。組成。 實體的層次由低到高實體的層次由低到高: 關(guān)鍵點關(guān)鍵點 線線 面。面。 如果高一級的實體存在，則如果高一級的實體存在，則依附它的低級實體不能刪除。依附它的低級實體不能刪除。 另外，只由面及面以下層次組成的實體另外，只由面及面以下層次組成的實體，如殼或二維平面模型，在，如殼或二維平面模型

18、，在ANSYS中仍中仍稱為實體。稱為實體。體面線和關(guān)鍵點關(guān)鍵點線面體定義定義 建立實體模型可以通過兩個途徑建立實體模型可以通過兩個途徑: 由上而下由上而下 由下而上由下而上 由上而下建模：首先定義體（或面），然后對這些體由上而下建模：首先定義體（或面），然后對這些體或面按一定規(guī)則組合得到最終需要的形狀?；蛎姘匆欢ㄒ?guī)則組合得到最終需要的形狀。加 由下而上建模；首先建立關(guān)鍵點由下而上建模；首先建立關(guān)鍵點，用，用這些點建立線、這些點建立線、面等。面等。 用戶可以根據(jù)模型形狀，選擇最佳建模途徑。用戶可以根據(jù)模型形狀，選擇最佳建模途徑。 下面詳細(xì)討論建模途徑。下面詳細(xì)討論建模途徑。 由上而下建模；首先建

19、立體（或面）由上而下建模；首先建立體（或面）,對這些體或面按對這些體或面按一定規(guī)則組合得到最終需要的形狀。一定規(guī)則組合得到最終需要的形狀。 開始建立的體或面稱為圖元。開始建立的體或面稱為圖元。 借助工作平面進(jìn)行定位生成圖元。借助工作平面進(jìn)行定位生成圖元。 用圖元組合形成最終形狀的過程稱為布爾運算。用圖元組合形成最終形狀的過程稱為布爾運算。由上而下建模由上而下建模 圖元是預(yù)先定義好的幾何體，如圓、多邊形和球體。圖元是預(yù)先定義好的幾何體，如圓、多邊形和球體。 二維圖元包括矩形、圓、三角形和其它多邊形。二維圖元包括矩形、圓、三角形和其它多邊形。 三維圖元包括塊體、圓柱體、棱柱、球體和圓錐體。三維圖元

20、包括塊體、圓柱體、棱柱、球體和圓錐體。 當(dāng)建立二維圖元時，當(dāng)建立二維圖元時，ANSYS 將定義一個面，并包括將定義一個面，并包括其下層的線和關(guān)鍵點。其下層的線和關(guān)鍵點。 當(dāng)建立三維圖元時，當(dāng)建立三維圖元時，ANSYS 將定義一個體，并包括將定義一個體，并包括其下層的面、線和關(guān)鍵點。其下層的面、線和關(guān)鍵點。 圖元可以通過輸入幾何尺寸或在圖形窗口拾取來建立圖元可以通過輸入幾何尺寸或在圖形窗口拾取來建立 例如建立一個實體圓：例如建立一個實體圓： Main Menu Preprocessor Modeling Create Areas Circle 提示面積輸入1.)在圖形窗口拾取圓心和半徑2.)或在

21、此輸入數(shù)值通過拾取 建立一個塊體建立一個塊體: Main Menu Preprocessor Modeling Create Volumes Block 提示通過拾取體輸入1.) 在圖形窗口拾取對角線上的兩個端點和 Z軸方向的深度.2.) 或在拾取對話框中鍵入相關(guān)尺寸工作平面工作平面 一個可動的二維參考平面，用來確定圖元的一個可動的二維參考平面，用來確定圖元的位置和方位。位置和方位。 缺省狀態(tài)下，工作平面原點與整體坐標(biāo)系原點重合，缺省狀態(tài)下，工作平面原點與整體坐標(biāo)系原點重合，但可以把工作平面移動或旋轉(zhuǎn)到任意位置。但可以把工作平面移動或旋轉(zhuǎn)到任意位置。 借助顯示格柵，在工作平面上作圖就象在米格紙

22、上作借助顯示格柵，在工作平面上作圖就象在米格紙上作圖一樣。圖一樣。 除了格柵設(shè)置，工作平面是無限的。除了格柵設(shè)置，工作平面是無限的。WXWYX2X1Y2Y1WXWYWP (X,Y)寬高所有的工作平面控制菜單均在所有的工作平面控制菜單均在 Utility Menu WorkPlane.工作平面控制菜單（工作平面控制菜單（WP Settings ) 控制下列內(nèi)容： 工作平面顯示工作平面顯示 只顯示三個坐標(biāo)軸只顯示三個坐標(biāo)軸 (缺省缺省)，只顯，只顯示格柵，或兩者都顯示。示格柵，或兩者都顯示。 Snap 便于用戶在工作平面上拾取最接近格柵便于用戶在工作平面上拾取最接近格柵點的位置點的位置 Grid

23、spacing 兩條格柵線之間的距離。兩條格柵線之間的距離。 Grid size 顯示工作平面的大小顯示工作平面的大小(大小無限制大小無限制)。用用Offset 和和 Align菜單可以把工作平面移到期望的菜單可以把工作平面移到期望的任意位置。任意位置。通過增量移動工作平面用按扭實現(xiàn)用按扭實現(xiàn) (通過指針滑動改變增量通過指針滑動改變增量)?；蜉斎胂Ｍ脑隽恐??；蜉斎胂Ｍ脑隽恐??；蚴褂脛討B(tài)方式或使用動態(tài)方式 (類似類似 平面移動平面移動- 縮放縮放- 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動動)。Offset WP to 保持當(dāng)前方位，簡單將工作平面移動到期保持當(dāng)前方位，簡單將工作平面移動到期望的位置：望的位置： 已經(jīng)存在的一

24、個或多個關(guān)鍵點。已經(jīng)存在的一個或多個關(guān)鍵點。 若拾若拾取多個關(guān)鍵點，則工作平面移到這些取多個關(guān)鍵點，則工作平面移到這些關(guān)鍵點的中心。關(guān)鍵點的中心。 存在的一個或多個節(jié)點。存在的一個或多個節(jié)點。 通過坐標(biāo)值指定關(guān)鍵點的中心位置。通過坐標(biāo)值指定關(guān)鍵點的中心位置。 總體坐標(biāo)系原點?？傮w坐標(biāo)系原點。 激活坐標(biāo)系的原點（以后討論）。激活坐標(biāo)系的原點（以后討論）。 Align WP with 用于工作平面定位。用于工作平面定位。 例如例如, Align WP with Keypoints 命令提命令提示拾取三個關(guān)鍵點示拾取三個關(guān)鍵點 第第一個是原點，第一個是原點，第二個定義二個定義X 軸軸,第三個定義第三

25、個定義 X-Y 平面。平面。 把工作平面移動到缺省位置時（總體坐把工作平面移動到缺省位置時（總體坐標(biāo)系原點，標(biāo)系原點，X-Y 平面內(nèi)），點擊平面內(nèi)），點擊 Align WP with Global Cartesian演示演示:清除數(shù)據(jù)庫清除數(shù)據(jù)庫顯示工作平面并通過拾取方式建立幾個關(guān)鍵點，注意拾取時顯示顯示工作平面并通過拾取方式建立幾個關(guān)鍵點，注意拾取時顯示的坐標(biāo)值。的坐標(biāo)值。打開格柵，改變間距，并激活捕捉。打開格柵，改變間距，并激活捕捉。建立更多的關(guān)鍵點建立更多的關(guān)鍵點.注意指針如何捕捉格柵上的點注意指針如何捕捉格柵上的點。定義兩個矩形定義兩個矩形 一個用拾取角點，另一個通過定義尺寸。一個用拾

26、取角點，另一個通過定義尺寸。把工作平面平移到幾個關(guān)鍵點的中心把工作平面平移到幾個關(guān)鍵點的中心, 然后在面內(nèi)旋轉(zhuǎn)然后在面內(nèi)旋轉(zhuǎn)30。通過拾取角點或定義尺寸生成多于兩個矩形。注意矩形方位。通過拾取角點或定義尺寸生成多于兩個矩形。注意矩形方位。將工作平面原點恢復(fù)到總體坐標(biāo)系原點，然后用拾取或輸入尺寸將工作平面原點恢復(fù)到總體坐標(biāo)系原點，然后用拾取或輸入尺寸的方法生成三維圖元。的方法生成三維圖元。布爾運算布爾運算 是對幾何實體進(jìn)行組合的運算。是對幾何實體進(jìn)行組合的運算。ANSYS 中的布中的布爾運算包括：爾運算包括： 加、減、相交、疊分、粘接和搭接。加、減、相交、疊分、粘接和搭接。 布爾運算時，輸入可以

27、是任意幾何實體，從簡單的圖元到布爾運算時，輸入可以是任意幾何實體，從簡單的圖元到通過通過CAD系統(tǒng)輸入的復(fù)雜的幾何體。系統(tǒng)輸入的復(fù)雜的幾何體。加輸入實體布爾運算輸出實體所有的布爾操作可以在所有的布爾操作可以在GUI界面下獲得界面下獲得 Preprocessor -Modeling- Operate。缺省狀態(tài)下缺省狀態(tài)下, 布爾操作時輸入的幾何實體在運算結(jié)束后將被刪除。布爾操作時輸入的幾何實體在運算結(jié)束后將被刪除。被刪除實體的編號將被刪除實體的編號將“釋放釋放” (即即, 這些編號從最小編號開始，指定給新的實這些編號從最小編號開始，指定給新的實體）。體）。 加加 把兩個或多個實體合并為一個把兩個

28、或多個實體合并為一個。 粘接粘接 把兩個或多個實體粘合到一起，在其接觸面上具有把兩個或多個實體粘合到一起，在其接觸面上具有共同的邊界。共同的邊界。 當(dāng)你想定義兩個不同的實體時特別方便（如不同材當(dāng)你想定義兩個不同的實體時特別方便（如不同材料組成的實體）。料組成的實體）。 搭接搭接 除了輸入實體彼此搭接外，與粘接相同。除了輸入實體彼此搭接外，與粘接相同。 減減 刪除刪除“母體母體”中一塊或多塊與子體重合的部分。中一塊或多塊與子體重合的部分。 對于建立帶孔的實體或準(zhǔn)確刪除部分實體特別方便。對于建立帶孔的實體或準(zhǔn)確刪除部分實體特別方便。切割切割 把一個實體分割為兩個或多個，它們?nèi)酝ㄟ^共同的邊界連接在把

29、一個實體分割為兩個或多個，它們?nèi)酝ㄟ^共同的邊界連接在一起。一起。 “切割工具切割工具” 可以是工作平面、面、線甚至于體?？梢允枪ぷ髌矫?、面、線甚至于體。 在用塊體劃分網(wǎng)格時，通過對實體的分割，可以把復(fù)雜的實體在用塊體劃分網(wǎng)格時，通過對實體的分割，可以把復(fù)雜的實體變?yōu)楹唵蔚捏w。變?yōu)楹唵蔚捏w。相交相交 只保留兩個或多個實體重疊的部分只保留兩個或多個實體重疊的部分。 如果輸入了多于兩個的實體，則有兩種選擇：如果輸入了多于兩個的實體，則有兩種選擇： 公共相公共相交和兩兩相交。交和兩兩相交。 公共相交只保留全部實體的共同部分公共相交只保留全部實體的共同部分。 兩兩相交則保留每一對實體的共同部分，這樣，結(jié)

30、果可能有多個實兩兩相交則保留每一對實體的共同部分，這樣，結(jié)果可能有多個實體體CommonIntersectionPairwiseIntersection 分割分割 把兩個或多個實體分為多個實體，但相互之間仍通過共把兩個或多個實體分為多個實體，但相互之間仍通過共同的邊界連接在一起。同的邊界連接在一起。 若想找到兩條相交線的交點并保留這些線時，此命令特若想找到兩條相交線的交點并保留這些線時，此命令特別有用，如下圖所示。別有用，如下圖所示。(相交相交運算可以找到交點但刪除運算可以找到交點但刪除線）線）L1L2L3L6L5L4Partition演示演示:在矩形中減去一個圓，實現(xiàn)鉆孔操作（或從塊體中減去

31、在矩形中減去一個圓，實現(xiàn)鉆孔操作（或從塊體中減去柱體）。柱體）。建立兩個相交的實體，存儲數(shù)據(jù)庫文件建立兩個相交的實體，存儲數(shù)據(jù)庫文件, 作搭接運算作搭接運算. 然后然后恢復(fù)數(shù)據(jù)庫恢復(fù)數(shù)據(jù)庫,對實體相加對實體相加. 注意比較兩種運算的不同注意比較兩種運算的不同。 (粘接類似于搭接。粘接類似于搭接。)模型模型: block,-2,2, 0,2, -2,2 sphere,2.5,2.7 vinv,all ! intersection 由下向上建模從關(guān)鍵點開始，由下而上建立其它實體。由下向上建模從關(guān)鍵點開始，由下而上建立其它實體。 如建立一個如建立一個L-形面時形面時, 可以先定角點，可以先定角點，

32、然后連接點形成面然后連接點形成面，或者先形成線，再用線定義面。，或者先形成線，再用線定義面。定義關(guān)鍵點定義關(guān)鍵點: Main Menu Preprocessor Modeling Create Keypoints 或者使用或者使用K系列命令系列命令: K, KFILL, KNODE, 等等等等.建立關(guān)鍵點只需要關(guān)鍵點編號及坐標(biāo)值。建立關(guān)鍵點只需要關(guān)鍵點編號及坐標(biāo)值。 關(guān)鍵點編號缺省值為下一個整數(shù)數(shù)。關(guān)鍵點編號缺省值為下一個整數(shù)數(shù)。 坐標(biāo)位置可以通過在工作平面上拾取或輸入坐標(biāo)位置可以通過在工作平面上拾取或輸入X,Y,Z 坐標(biāo)值確定坐標(biāo)值確定，坐標(biāo)值的確定依賴于當(dāng)前激活坐標(biāo)系，坐標(biāo)值的確定依賴于當(dāng)

33、前激活坐標(biāo)系。激活坐標(biāo)系激活坐標(biāo)系缺省為整體直角坐標(biāo)系。缺省為整體直角坐標(biāo)系。用用CSYS命令 (或或Utility Menu WorkPlane Change Active CS to) 可將其改變?yōu)榭蓪⑵涓淖優(yōu)?整體直角坐標(biāo)系整體直角坐標(biāo)系 csys,0 整體柱坐標(biāo)系整體柱坐標(biāo)系csys,1 整體球坐標(biāo)系整體球坐標(biāo)系csys,2 工作平面工作平面 csys,4 或用戶定義的局部坐標(biāo)系或用戶定義的局部坐標(biāo)系 csys, n這些坐標(biāo)系將在下面介紹。這些坐標(biāo)系將在下面介紹。整體坐標(biāo)系整體坐標(biāo)系模型的整體參考系統(tǒng)。模型的整體參考系統(tǒng)?？梢允侵苯亲鴺?biāo)系（可以是直角坐標(biāo)系（0）、柱坐標(biāo)系（）、柱坐標(biāo)系

34、（1）或球坐標(biāo)系）或球坐標(biāo)系 (2)。 例如例如, 整體直角坐標(biāo)系中的點整體直角坐標(biāo)系中的點 (0,10,0)，與整體柱坐標(biāo)系中的與整體柱坐標(biāo)系中的點點 (10,90,0)是同一個點。是同一個點。局部坐標(biāo)系局部坐標(biāo)系用戶在所需位置定義的坐標(biāo)系用戶在所需位置定義的坐標(biāo)系, 其其ID編號大于編號大于11. 位位置可以在置可以在: 工作平面原點工作平面原點 CSWP 指定的坐標(biāo)位置指定的坐標(biāo)位置LOCAL 在已有的關(guān)鍵點在已有的關(guān)鍵點 CSKP或結(jié)點或結(jié)點 CS處處可以是直角坐標(biāo)系、柱坐標(biāo)系或球坐標(biāo)系可以是直角坐標(biāo)系、柱坐標(biāo)系或球坐標(biāo)系.可以繞可以繞X、Y、Z - 軸旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn).XYX11Y11X1

35、2Y12工作平面坐標(biāo)系工作平面坐標(biāo)系 附著在工作平面上。附著在工作平面上。 主要使用局部和使用模型的坐標(biāo)主要使用局部和使用模型的坐標(biāo). 通過拾取還可以在工作平面上定義關(guān)鍵點。通過拾取還可以在工作平面上定義關(guān)鍵點?？梢远x多個坐標(biāo)系，但任何時可以定義多個坐標(biāo)系，但任何時候只能有一個坐標(biāo)系被激活。候只能有一個坐標(biāo)系被激活。激活坐標(biāo)系影響一部分幾何參數(shù)激活坐標(biāo)系影響一部分幾何參數(shù)的定義的定義 CSYS： 關(guān)鍵點和節(jié)點位置關(guān)鍵點和節(jié)點位置 線的曲率線的曲率 面的曲率面的曲率 生成或填充的關(guān)鍵點和節(jié)點生成或填充的關(guān)鍵點和節(jié)點 等等圖形窗口的標(biāo)題顯示了激活坐標(biāo)圖形窗口的標(biāo)題顯示了激活坐標(biāo)系。系。在關(guān)鍵點在

36、關(guān)鍵點 (1,0,0), (0,1,0),和和 (0,0,1)之間建立面。之間建立面。有許多方法定義線，如下所示：有許多方法定義線，如下所示：如果定義面或體如果定義面或體, ANSYS 將自動生成未定義的線，線的曲率由當(dāng)將自動生成未定義的線，線的曲率由當(dāng)前激活坐標(biāo)系確定。前激活坐標(biāo)系確定。建立線的關(guān)鍵點必須可用。建立線的關(guān)鍵點必須可用。Create Lines ArcsCreate Lines LinesCreate Lines SplinesOperate Extrude用由下向上的方法建立面，所需的關(guān)鍵點、線必須預(yù)先定義。用由下向上的方法建立面，所需的關(guān)鍵點、線必須預(yù)先定義。如果定義體，如

37、果定義體，ANSYS 將自動生成未定義的面、線，線的曲率由將自動生成未定義的面、線，線的曲率由當(dāng)前激活坐標(biāo)系確定當(dāng)前激活坐標(biāo)系確定Create Areas ArbitraryOperate Extrude用由下向上的方法生成體，需要的關(guān)鍵點、線和面必須預(yù)先定義用由下向上的方法生成體，需要的關(guān)鍵點、線和面必須預(yù)先定義好好Create Volumes ArbitraryOperate Extrude演示演示:清除數(shù)據(jù)庫。清除數(shù)據(jù)庫。在在 (1,2), (3,2), (4,0), (1,1.5), (2.5,0)建立關(guān)鍵點。建立關(guān)鍵點。轉(zhuǎn)到激活坐標(biāo)系轉(zhuǎn)到激活坐標(biāo)系 CSYS,1 并在關(guān)鍵點并在關(guān)鍵點

38、4和和5之間生成線之間生成線 （ “in active CS” ）。）。轉(zhuǎn)到坐標(biāo)系轉(zhuǎn)到坐標(biāo)系 CSYS,0 并通過關(guān)鍵點生成面，注意線自動生成，全部是直并通過關(guān)鍵點生成面，注意線自動生成，全部是直線。線。定義兩個圓：定義兩個圓：半徑半徑0.3R, 圓心位于圓心位于 (2.25,1.5)半徑半徑0.35R, 圓心位于圓心位于 (3.0,0.6)從原來的面減去定義的兩個圓。從原來的面減去定義的兩個圓。 (這里采用由上而下和由下而上的建模這里采用由上而下和由下而上的建模方法的組合。方法的組合。)保存數(shù)據(jù)庫保存數(shù)據(jù)庫在在由上而下和由下而上的建模方式均可對實體進(jìn)行布爾操作。由上而下和由下而上的建模方式均

39、可對實體進(jìn)行布爾操作。除了布爾操作，還有許多其它操作命令：除了布爾操作，還有許多其它操作命令： 拖拉拖拉 縮放縮放 移動移動 復(fù)制復(fù)制 反射反射 合并合并 倒角倒角拖拉拖拉利用已有的面快速生成體利用已有的面快速生成體 (或由線生成面或由線生成面,由關(guān)鍵點由關(guān)鍵點生成線生成線).如果面已經(jīng)劃分了網(wǎng)格，單元也可以隨著面一起拉如果面已經(jīng)劃分了網(wǎng)格，單元也可以隨著面一起拉伸伸.有四種方法拉伸面：有四種方法拉伸面： 法向拖拉法向拖拉 通過對面的標(biāo)準(zhǔn)偏移形成體通過對面的標(biāo)準(zhǔn)偏移形成體 VOFFST。 XYZ偏移偏移 通過對面的通過對面的XYZ偏移量形成體偏移量形成體 VEXT。 可以錐形拉伸?？梢藻F形拉伸

40、。沿坐標(biāo)軸沿坐標(biāo)軸 繞坐標(biāo)軸旋轉(zhuǎn)面形成體繞坐標(biāo)軸旋轉(zhuǎn)面形成體(也可通過兩也可通過兩個關(guān)鍵點旋轉(zhuǎn)個關(guān)鍵點旋轉(zhuǎn)) VROTAT。沿直線沿直線沿一條線或一組鄰近的線拖拉面形成體沿一條線或一組鄰近的線拖拉面形成體 VDRAG。如果用戶想把模型從一種單位制轉(zhuǎn)到另一種單位制，例如，從英如果用戶想把模型從一種單位制轉(zhuǎn)到另一種單位制，例如，從英尺到毫米，比例縮放就顯得特別重要。尺到毫米，比例縮放就顯得特別重要。在在ANSYS 中縮放模型：中縮放模型： 先保存數(shù)據(jù)庫先保存數(shù)據(jù)庫 - Toolbar SAVE_DB 或用命令 SAVE 。 然后然后 Main Menu Preprocessor Operate S

41、cale Volumes (在模在模型上選擇相應(yīng)實體部分）型上選擇相應(yīng)實體部分） 使用使用Pick All 來選擇整個實體來選擇整個實體 然后鍵入想要的比例系數(shù)然后鍵入想要的比例系數(shù) RX, RY, RZ，設(shè)置設(shè)置 “Moved” 取代原取代原先的先的 “Copied” 或使用或使用 VLSCALE 命令：命令： vlscale,all,25.4,25.4,25.4,1移動移動通過指定增量通過指定增量DX,DY,DZ控制實體的移控制實體的移動或旋轉(zhuǎn)。動或旋轉(zhuǎn)。 DX,DY,DZ按激活坐標(biāo)系。按激活坐標(biāo)系。 平移激活直角坐標(biāo)系。平移激活直角坐標(biāo)系。 轉(zhuǎn)動激活柱坐標(biāo)系或球坐標(biāo)系。轉(zhuǎn)動激活柱坐標(biāo)系或

42、球坐標(biāo)系。 或使用命令或使用命令VGEN, AGEN, LGEN, KGEN。另一個選項是把坐標(biāo)轉(zhuǎn)換到另一個坐另一個選項是把坐標(biāo)轉(zhuǎn)換到另一個坐標(biāo)系中標(biāo)系中. 從激活坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換到指定的坐標(biāo)系從激活坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換到指定的坐標(biāo)系。 實體平移與旋轉(zhuǎn)同時進(jìn)行時這個操實體平移與旋轉(zhuǎn)同時進(jìn)行時這個操作很有用。作很有用。 或使用命令或使用命令 VTRAN, ATRAN, LTRAN, KTRAN KTRAN從 csys,0轉(zhuǎn)換 到 csys,11旋轉(zhuǎn) -30 拷貝拷貝生成實體的多個拷貝。生成實體的多個拷貝。指定復(fù)制份數(shù)（指定復(fù)制份數(shù)（2或更多）或每個或更多）或每個拷貝的增量拷貝的增量 DX,DY,DZ 。DX,D

43、Y,DZ按激活坐標(biāo)系。按激活坐標(biāo)系。對生成多個孔、翼等特別有用對生成多個孔、翼等特別有用在局部柱坐標(biāo)中拷貝通過蒙皮建立外表面反射反射關(guān)于一個平面反射實體關(guān)于一個平面反射實體.指定反射方向指定反射方向: X是對關(guān)于是對關(guān)于YZ平面反射平面反射 Y是對關(guān)于是對關(guān)于XZ平面反射平面反射 Z是對關(guān)于是對關(guān)于XY平面反射平面反射所有的方向均按激活坐標(biāo)系，所有的方向均按激活坐標(biāo)系，且必須且必須是直角坐標(biāo)系是直角坐標(biāo)系.What is the direction of reflection in this case? 合并合并合并兩個實體，并刪除重合的關(guān)鍵點。合并兩個實體，并刪除重合的關(guān)鍵點。 合并關(guān)鍵點時

44、，如果存在高一層次重合的實體，也將自動被合并合并關(guān)鍵點時，如果存在高一層次重合的實體，也將自動被合并。通常在反射、復(fù)制或其它操作后產(chǎn)生重合的實體時需要合并。通常在反射、復(fù)制或其它操作后產(chǎn)生重合的實體時需要合并。合并或粘合反射從原面中減去倒角面倒角倒角線倒角需要兩條相交的線，且在相交處有線倒角需要兩條相交的線，且在相交處有共同的關(guān)鍵點。共同的關(guān)鍵點。 如果沒有共同的關(guān)鍵點，則先作分割操如果沒有共同的關(guān)鍵點，則先作分割操作。作。 ANSYS不改變原來依附的面（如果有不改變原來依附的面（如果有），因此，需要用加或減填充區(qū)域。），因此，需要用加或減填充區(qū)域。面倒角與線倒角類似。面倒角與線倒角類似。建立

45、倒角建立面演示演示:恢復(fù)恢復(fù) r.db 文件文件(如果需要如果需要)。在點在點 (0,0) 和和 (0,1)建立關(guān)鍵點建立關(guān)鍵點,連成軸連成軸,然后把面繞軸旋轉(zhuǎn)然后把面繞軸旋轉(zhuǎn)60拉拉伸。伸?；謴?fù)恢復(fù)r.db 數(shù)據(jù)庫文件。數(shù)據(jù)庫文件。沿沿Y軸方向復(fù)制軸方向復(fù)制rib：在整體坐標(biāo)系原點按角度在整體坐標(biāo)系原點按角度THYZ = -90建立柱體局部坐標(biāo)系建立柱體局部坐標(biāo)系。復(fù)制復(fù)制7份份 (6份是新復(fù)制的）增量為份是新復(fù)制的）增量為 DY=15。用用ASKIN,P命令生成命令生成3個外部表面。個外部表面?；謴?fù)恢復(fù) r.db 數(shù)據(jù)庫文件。數(shù)據(jù)庫文件。以以0.5為半徑為半徑在上部和右邊線之間作填充。在上部和右邊線之間作填充。 (注意附著于面上的注意附著于面上的線已被修改。這在某些情況下是允許的線已被修改。這在某些情況下是允許的)。用線生成三角形面，然后從原來