第四講坐標(biāo)系和工作平面課件

2023/10/16通用有限元程序ANSYS及其應(yīng)用1碩士研究生學(xué)位課程講義（2013）ANSYS中的模型可分：★幾何模型(也稱(chēng)實(shí)體模型)★有限元模型ANSYS求解必須使用有限元模型。幾何模型通過(guò)定義各種屬性和網(wǎng)格劃分轉(zhuǎn)成有限元模型，從而才能進(jìn)行計(jì)算分析。ANSYS的建模方法：●直接建模：直接在ANSYS中建立有限元模型，而不必先建幾何模型。先對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行節(jié)點(diǎn)和單元編號(hào)，然后輸入節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)建立節(jié)點(diǎn)，再輸入每個(gè)單元的節(jié)點(diǎn)編號(hào)，從而建立有限元模型。該方法缺點(diǎn)是大量輸入數(shù)據(jù)令人無(wú)法忍受，且對(duì)于復(fù)雜的3D實(shí)體靠人工去劃分網(wǎng)格極易出錯(cuò)?！駧缀谓＃涸贏NSYS軟件中建立模型和從其它CAD軟件導(dǎo)入模型。如建模軟件如AutoCAD、Pro/E、SolidWork、UG、SolidEdge等。●混合建模：在幾何建模并網(wǎng)分后，再增加其它單元或特征的方法。該法基本是在有限元模型生成后，再建立少量的單元，例如接觸單元、約束方程、耦合自由度等。2023/10/8通用有限元程序ANSYS及其應(yīng)用1碩士研12023/10/16通用有限元程序ANSYS及其應(yīng)用2碩士研究生學(xué)位課程講義（2013）2.1坐標(biāo)系和工作平面2.1.1坐標(biāo)系類(lèi)型6類(lèi)坐標(biāo)系：總體坐標(biāo)系、局部坐標(biāo)系、節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系、單元坐標(biāo)系、顯示坐標(biāo)系與結(jié)果坐標(biāo)系。1.總體坐標(biāo)系用于確定空間幾何結(jié)構(gòu)的位置，是一個(gè)絕對(duì)的參考系?！钤c(diǎn)相同，右手系；☆坐標(biāo)系號(hào):0--直角坐標(biāo)系，1--柱坐標(biāo)系，2--球坐標(biāo)系☆可使用任意坐標(biāo)系，但某時(shí)刻只能激活一個(gè)?！羁傮w坐標(biāo)系均用X、Y、Z表示，當(dāng)激活的不是直角坐標(biāo)系時(shí)，應(yīng)理解為柱坐標(biāo)系的R、θ、Z或球坐標(biāo)系的R、θ、Φ。2023/10/8通用有限元程序ANSYS及其應(yīng)用2碩士研究22023/10/16通用有限元程序ANSYS及其應(yīng)用3碩士研究生學(xué)位課程講義（2013）2.局部坐標(biāo)系對(duì)于復(fù)雜的幾何模型，僅使用總體坐標(biāo)系不夠方便，這時(shí)可建立自己的坐標(biāo)系，即局部坐標(biāo)系。☆局部坐標(biāo)系的原點(diǎn)和坐標(biāo)軸方向可與總體坐標(biāo)系不同☆有4種坐標(biāo)系，即直角坐標(biāo)系、柱坐標(biāo)系、球坐標(biāo)系、環(huán)坐標(biāo)系。☆局部坐標(biāo)系的編號(hào)必須≧11，且為整數(shù)號(hào)碼?？傮w坐標(biāo)系和局部坐標(biāo)系主要用于幾何建模。2023/10/8通用有限元程序ANSYS及其應(yīng)用3碩士研究32023/10/16通用有限元程序ANSYS及其應(yīng)用4碩士研究生學(xué)位課程講義（2013）3.節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系★節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系主要用于定義節(jié)點(diǎn)自由度的方向?！锩總€(gè)節(jié)點(diǎn)都有自己的節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系，缺省的節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系的方向平行于總體直角坐標(biāo)系，而與建立節(jié)點(diǎn)時(shí)所用的坐標(biāo)系無(wú)關(guān)。★當(dāng)施加不同于總體坐標(biāo)系方向的約束或荷載時(shí)，需要旋轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系到需要的方向，然后再施加約束或荷載?！镌跁r(shí)程后處理（POST26）中，節(jié)點(diǎn)結(jié)果如節(jié)點(diǎn)位移、節(jié)點(diǎn)荷載和支座反力等都是以節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系方向表示?！镌谕ㄓ煤筇幚恚≒OST1）中，節(jié)點(diǎn)結(jié)果數(shù)據(jù)均以結(jié)果坐標(biāo)系表示。ANSYS幫助文件→nrotat→vm272023/10/8通用有限元程序ANSYS及其應(yīng)用4碩士研究42023/10/16通用有限元程序ANSYS及其應(yīng)用5碩士研究生學(xué)位課程講義（2013）4.單元坐標(biāo)系每個(gè)單元都有自己的單元坐標(biāo)系，用于定義單元材料性質(zhì)、面荷載和單元結(jié)果的方向。單元坐標(biāo)系的缺省方向遵循以下規(guī)則：●線單元（桿、梁?jiǎn)卧┑腦軸通常從I節(jié)點(diǎn)指向J節(jié)點(diǎn)，Y和Z軸可由節(jié)點(diǎn)K或θ確定；當(dāng)節(jié)點(diǎn)K省略且θ=0時(shí)，單元的Y軸總是平行于總體坐標(biāo)系的XY平面；當(dāng)單元的X軸平面于總體坐標(biāo)系的Z軸時(shí)，單元的Y軸與總體坐標(biāo)系的Y軸相同?！駳卧腦軸通常也從I節(jié)點(diǎn)指向J節(jié)點(diǎn)，Z軸通過(guò)I節(jié)點(diǎn)且與殼面垂直，其正方向由單元的I、J、K節(jié)點(diǎn)按右手規(guī)則確定。●2D/3D實(shí)體單元坐標(biāo)系的方向總是平行于總體直角坐標(biāo)系。ANSYS幫助文件→Beam188→VM2172023/10/8通用有限元程序ANSYS及其應(yīng)用5碩士研究52023/10/16通用有限元程序ANSYS及其應(yīng)用6碩士研究生學(xué)位課程講義（2013）5.顯示坐標(biāo)系顯示坐標(biāo)系用來(lái)定義幾何元素被列表或顯示的坐標(biāo)系。缺省時(shí)幾何元素列表總是顯示為總體直角坐標(biāo)系，而不管它們是在何種坐標(biāo)系下生成的。顯示坐標(biāo)系的改變會(huì)影響到圖形顯示和列表，無(wú)論是幾何圖素或有限元模型都將受到影響。但是邊界條件符號(hào)、向量箭頭和單元坐標(biāo)系的三角符號(hào)都不會(huì)轉(zhuǎn)換到顯示坐標(biāo)系下。顯示坐標(biāo)系的方向是X軸水平向右，Y軸垂直向上，Z軸垂直屏幕向外。當(dāng)DSYS>0時(shí)，將不顯示線和面的方向。2023/10/8通用有限元程序ANSYS及其應(yīng)用6碩士研究62023/10/16通用有限元程序ANSYS及其應(yīng)用7碩士研究生學(xué)位課程講義（2013）6.結(jié)果坐標(biāo)系結(jié)果坐標(biāo)系用于列表、顯示或在通用后處理中將節(jié)點(diǎn)或單元結(jié)果旋轉(zhuǎn)到一個(gè)特定坐標(biāo)系中。求解結(jié)果如節(jié)點(diǎn)位移、單元應(yīng)力或應(yīng)變等，以節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系或單元坐標(biāo)系保存在文件中，在顯示或列表時(shí)，均按當(dāng)前激活的結(jié)果坐標(biāo)系。缺省時(shí)結(jié)果坐標(biāo)系與總體直角坐標(biāo)系平行。ANSYS幫助文件→vm191Genralpost→optionsforoutput2023/10/8通用有限元程序ANSYS及其應(yīng)用7碩士研究72023/10/16通用有限元程序ANSYS及其應(yīng)用8碩士研究生學(xué)位課程講義（2013）2.1.2坐標(biāo)系的定義與激活缺省情況下總是激活總體直角坐標(biāo)系，用戶每定義一個(gè)局部坐標(biāo)系則該坐標(biāo)系自動(dòng)被激活。如果要激活一個(gè)總體坐標(biāo)系或以前定義的局部坐標(biāo)系則要通過(guò)菜單或命令。1.激活總體和局部坐標(biāo)系命令：CSYS,KCN其中KCN表示坐標(biāo)系號(hào)碼，0-直角坐標(biāo)系（缺?。?，1-柱坐標(biāo)系，2-球坐標(biāo)系，4-以工作平面為坐標(biāo)系，5-柱坐標(biāo)系（以Y軸為轉(zhuǎn)軸），≥11-局部坐標(biāo)系。由于工作平面可不斷移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)，因此當(dāng)采用CSYS,4時(shí)也相當(dāng)于不斷定義了局部直角坐標(biāo)，在很多情況下應(yīng)用非常方便。2023/10/8通用有限元程序ANSYS及其應(yīng)用8碩士研究82023/10/16通用有限元程序ANSYS及其應(yīng)用9碩士研究生學(xué)位課程講義（2013）2.定義局部坐標(biāo)系⑴根據(jù)總體坐標(biāo)系定義局部坐標(biāo)系命令：LOCAL,KCN,KCS,XC,YC,ZC,THXY,THYZ,THZX,PAR1,PAR2其中：KCN---局部坐標(biāo)系編號(hào)，此編號(hào)必須大于10，如果與既有編號(hào)相同，則將重新定義KCS---坐標(biāo)系類(lèi)型，0或CART為直角坐標(biāo)系，1或CYLIN為柱坐標(biāo)系，2或SPHE為球坐標(biāo)系，3或TORO為環(huán)坐標(biāo)系。XC,YC,ZC---新坐標(biāo)系原點(diǎn)在總體直角坐標(biāo)系中的坐標(biāo)。THXY,THYZ,THZX---新坐標(biāo)系繞Z,X,Y軸的旋轉(zhuǎn)角度，其正方向?yàn)椋篨Y,YZ,ZX。PAR1---適用于橢圓、類(lèi)似球體或環(huán)形系統(tǒng)，當(dāng)KCS=1或2時(shí)，其值為橢圓Y軸半徑與X軸半徑之比，缺省為1即圓。當(dāng)KCS=3時(shí)，其值為環(huán)面的主半徑。PAR2---僅適用于類(lèi)似球體的系統(tǒng)，當(dāng)KCS=2時(shí)，其值為橢球體Z軸半徑與X軸半徑之比，缺省為1。例如：LOCAL,11,0,3,4,5,10,15,20---定義了局部坐標(biāo)系號(hào)為11，原點(diǎn)為總體直角坐標(biāo)系下的點(diǎn)（3,4,5），繞Z、X、Y軸旋轉(zhuǎn)角度分別為10°、15°、20°的直角坐標(biāo)系。例如：LOCAL,12,1,,,,,,,0.8---定義了局部坐標(biāo)系號(hào)為12，原點(diǎn)和方位與總體坐標(biāo)系相同的柱坐標(biāo)系，但Y軸半徑與X軸半徑之比為0.8，用于定義橢圓。當(dāng)KCN=2時(shí)，PAR2為Z軸半徑與X軸半徑之比，用于橢球的定義。2023/10/8通用有限元程序ANSYS及其應(yīng)用9碩士研究92023/10/16通用有限元程序ANSYS及其應(yīng)用10碩士研究生學(xué)位課程講義（2013）⑵根據(jù)已有的三個(gè)節(jié)點(diǎn)定義局部坐標(biāo)系命令：CS,KCN,KCS,NORIG,NXAX,NXYPL,PAR1,PAR2⑶根據(jù)已有的三個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)定義局部坐標(biāo)系命令：CSKP,KCN,KCS,PORIG,PXAXS,PXYPL,PAR1,PAR2⑷根據(jù)當(dāng)前工作平面定義局部坐標(biāo)系命令：CSWPLA,KCN,KCS,PAR1,PAR2例如：CSWPLA,12,1---定義的局部坐標(biāo)系號(hào)為12，原點(diǎn)在工作平面的坐標(biāo)原點(diǎn)，其XY平面與工作平面相同，為柱坐標(biāo)系。⑸根據(jù)激活的坐標(biāo)系定義局部坐標(biāo)系命令：CLOCAL,KCN,KCS,XL,YL,ZL,THXY,THYZ,THZX,PAR1,PAR22023/10/8通用有限元程序ANSYS及其應(yīng)用10碩士研102023/10/16通用有限元程序ANSYS及其應(yīng)用11碩士研究生學(xué)位課程講義（2013）⑹刪除局部坐標(biāo)系命令：CSDELE,KCN1,KCN2,KCINC其中：KCN1---為要?jiǎng)h除的局部坐標(biāo)系的起始編號(hào)，如果KCN1=ALL，則其后參數(shù)將忽略。KCN2---為要?jiǎng)h除的局部坐標(biāo)系的最終編號(hào)。KCINC---為編號(hào)的遞增數(shù)值，缺省為1。例如：CSDELE,ALL---則刪除了所有的局部坐標(biāo)系。CSDELE,11,15,2---則刪除了11、13、15號(hào)局部坐標(biāo)系。⑺查看激活坐標(biāo)系和局部坐標(biāo)系命令：CSLIST,KCN1,KCN2,KCINC例如：CSLIST,ALL---則列表顯示所有坐標(biāo)系，并列出相關(guān)信息。2023/10/8通用有限元程序ANSYS及其應(yīng)用11碩士研112023/10/16通用有限元程序ANSYS及其應(yīng)用12碩士研究生學(xué)位課程講義（2013）3.節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系的旋轉(zhuǎn)與修改⑴將某些節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)到與當(dāng)前激活坐標(biāo)系（簡(jiǎn)稱(chēng)“當(dāng)前坐標(biāo)系”）方向一致命令：NROTAT,NODE1,NODE2,NINC其中NODE1、NODE2、NINC---要旋轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)的起始號(hào)、末編號(hào)（缺省為NODE1）及遞增值（缺省值為1）。如NODE1=ALL則其后參數(shù)將被忽略，NODE1也可為元件名。例如：NROTAT,3,6---使3,4,5,6節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系方向與當(dāng)前坐標(biāo)系方向相同。⑵將既有節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)某個(gè)角度命令：NMODIF,NODE,X,Y,Z,THXY,THYZ,THZXNODE---節(jié)點(diǎn)號(hào)、ALL或元件名稱(chēng)。X,Y,Z---該節(jié)點(diǎn)的新坐標(biāo)值。其余參數(shù)意義同前。例如：NMODIF,8,,,,15---修改節(jié)點(diǎn)8的節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系方向，使之繞Z軸旋轉(zhuǎn)15°。2023/10/8通用有限元程序ANSYS及其應(yīng)用12碩士研122023/10/16通用有限元程序ANSYS及其應(yīng)用13碩士研究生學(xué)位課程講義（2013）⑶在創(chuàng)建節(jié)點(diǎn)時(shí)直接定義其坐標(biāo)系的旋轉(zhuǎn)角度命令：N,NODE,X,Y,Z,THXY,THYZ,THZX例如：N,4,1,2,4,10,15,30---表示新建4號(hào)節(jié)點(diǎn)在當(dāng)前坐標(biāo)系中的坐標(biāo)為1,2,4，其節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系繞Z,X,Y軸的角度分為10°、15°和30°。⑷按方向余弦旋轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系命令：NANG,NODE,X1,X2,X3,Y1,Y2,Y3,Z1,Z2,Z3⑸節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系列表命令：NLIST,NODE1,NODE2,NINC,Lcoord,SORT1,SORT2,SORT3Lcoord---坐標(biāo)列表信息，缺省為全部信息，=COORD時(shí)僅列XYZ坐標(biāo)。SORT1---用于排序的第1項(xiàng)內(nèi)容，可以是NODE,X,Y,Z,THXY,THYZ,THXZ。SORT2,SORT3---用于排序的第2項(xiàng)和第3項(xiàng)內(nèi)容，其內(nèi)容同SORT1。例如：NLIST,3,9,3,,THXY,THYZ,THXZ---列出節(jié)點(diǎn)3,6,9相對(duì)總體直角坐標(biāo)系的旋轉(zhuǎn)角度。NLIST,3,9,3---則列出節(jié)點(diǎn)3,6,9所有信息。2023/10/8通用有限元程序ANSYS及其應(yīng)用13碩士研132023/10/16通用有限元程序ANSYS及其應(yīng)用14碩士研究生學(xué)位課程講義（2013）4.單元坐標(biāo)系的定義與修改⑴設(shè)置單元坐標(biāo)系命令：ESYS,KCN其中KCN為坐標(biāo)系編號(hào)，KCN=0（缺省）表示使用單元定義時(shí)規(guī)定的坐標(biāo)系方向。當(dāng)KCN=N（N>10）時(shí)使用編號(hào)為N的局部坐標(biāo)系。也即只能通過(guò)局部坐標(biāo)系定義單元坐標(biāo)系的方向，若要定義單元坐標(biāo)系方向與總體坐標(biāo)系方向相同，則應(yīng)先定義一個(gè)與總體坐標(biāo)系一致的局部坐標(biāo)系，再利用該局部坐標(biāo)系定義單元坐標(biāo)系方向。⑵修改單元坐標(biāo)系方向命令：EMODIF,IEL,STLOC,I1,I2,I3,I4,I5,I6,I7,I8IEL---單元編號(hào)，或ALL，或元件名。STLOC---將要修改的第一個(gè)節(jié)點(diǎn)序號(hào)或?qū)傩?，屬性之一為ESYS，則I1為局部坐標(biāo)號(hào)。例如：EMODIF,4,ESYS,13---將4號(hào)單元的單元坐標(biāo)系與12號(hào)局部坐標(biāo)系一致。2023/10/8通用有限元程序ANSYS及其應(yīng)用14碩士研142023/10/16通用有限元程序ANSYS及其應(yīng)用15碩士研究生學(xué)位課程講義（2013）5.激活顯示坐標(biāo)系命令：DSYS,KCN其中KCN---坐標(biāo)系號(hào)，可為0,1,2及局部坐標(biāo)系號(hào)。缺省為總體直角坐標(biāo)系。6.激活結(jié)果坐標(biāo)系命令：RSYS,KCN其中KCN---坐標(biāo)系號(hào)，可為0（缺?。?1,2及局部坐標(biāo)系號(hào)。當(dāng)KCN=SOLU時(shí)，則與求解計(jì)算時(shí)采用的坐標(biāo)系相同，實(shí)際上采用數(shù)據(jù)存儲(chǔ)時(shí)的坐標(biāo)系。2023/10/8通用有限元程序ANSYS及其應(yīng)用15碩士研152023/10/16通用有限元程序ANSYS及其應(yīng)用16碩士研究生學(xué)位課程講義（2013）2.1.3定義工作平面工作平面是一個(gè)具有原點(diǎn)、二維坐標(biāo)系、捕捉增量和格柵的無(wú)限大平面?！裨谌笔∏闆r下，工作平面是總體直角坐標(biāo)系的XY平面●工作平面只有一個(gè)，且與坐標(biāo)系是獨(dú)立的。●工作平面可以想象成一個(gè)繪圖板，可拖動(dòng)或旋轉(zhuǎn)，其坐標(biāo)系方位隨著移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)而不斷變化，利用它可使建模更加方便。2023/10/8通用有限元程序ANSYS及其應(yīng)用16碩士研162023/10/16通用有限元程序ANSYS及其應(yīng)用17碩士研究生學(xué)位課程講義（2013）1.將既有坐標(biāo)系的XY平面定義為工作平面命令：WPCSYS,WN,KCN其中KCN為既有坐標(biāo)系號(hào)，可以是0,1,2,或局部坐標(biāo)系號(hào)。缺省為激活的坐標(biāo)系?！袢绻ぷ髌矫嫖挥谥苯亲鴺?biāo)系下，則工作平面的坐標(biāo)系也為直角坐標(biāo)系?！袢绻挥谥蚯蜃鴺?biāo)系下，則工作平面的坐標(biāo)系為極坐標(biāo)系?！袢绻鸚N為負(fù)值，則不改變視圖方向?；蛘咴谝苿?dòng)或旋轉(zhuǎn)工作平面后，直接恢復(fù)到缺省狀態(tài)。2023/10/8通用有限元程序ANSYS及其應(yīng)用17碩士研172023/10/16通用有限元程序ANSYS及其應(yīng)用18碩士研究生學(xué)位課程講義（2013）2.通過(guò)3個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)定義工作平面命令：WPLANE,WN,XORIG,YORIG,ZORIG,XXAX,YXAX,ZXAX,XPLAN,YPLAN,ZPLAN3.通過(guò)3個(gè)節(jié)點(diǎn)定義工作平面命令：NWPLAN,WN,NORIG,NXAX,NPLAN4.通過(guò)3個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)定義工作平面命令：KWPLAN,WN,KORIG,KXAX,KPLAN5.通過(guò)垂直于線上的某個(gè)位置定義工作平面命令：LWPLAN,WN,NL1,RATIO2023/10/8通用有限元程序ANSYS及其應(yīng)用18碩士研182023/10/16通用有限元程序ANSYS及其應(yīng)用19碩士研究生學(xué)位課程講義（2013）2.1.4工作平面的操控1.工作平面的當(dāng)前狀態(tài)查看當(dāng)前狀態(tài)的命令：WPSTYL,STAT恢復(fù)到ANSYS默認(rèn)狀態(tài)的命令：WPSTYL,DEFA2.移動(dòng)工作平面⑴將工作平面沿其自身坐標(biāo)軸移動(dòng)命令：WPOFFS,XOFF,YOFF,ZOFF其中XOFF,YOFF,ZOFF為工作平面坐標(biāo)系內(nèi)沿其X軸、Y軸和Z軸的偏移增量。例如：WPOFF,10,-20---將工作平面沿其X軸相對(duì)偏移10，沿其Y軸相對(duì)偏移-20。2023/10/8通用有限元程序ANSYS及其應(yīng)用19碩士研192023/10/16通用有限元程序ANSYS及其應(yīng)用20碩士研究生學(xué)位課程講義（2013）⑵將工作平面移動(dòng)到一組關(guān)鍵點(diǎn)的中間位置命令：KWPAVE,P1,P2,P3,P4,P5,P6,P7,P8,P9其中P1~P9為計(jì)算平均值的關(guān)鍵點(diǎn)號(hào)，至少定義一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)例如：KWPAVE,1,4,5---將工作平面移到關(guān)鍵點(diǎn)1,4,5中間。KWPAVE,P---則采用GUI方式拾取關(guān)鍵點(diǎn)。⑶將工作平面移動(dòng)到一組節(jié)點(diǎn)的中間位置命令：NWPAVE,N1,N2,N3,N4,N5,N6,N7,N8,N9其使用方法同上，但N1~N9為節(jié)點(diǎn)號(hào)。⑷將工作平面移動(dòng)到一組指定坐標(biāo)的中間位置命令：WPAVE,X1,Y1,Z1,X2,Y2,Z2,X3,Y3,Z32023/10/8通用有限元程序ANSYS及其應(yīng)用20碩士研202023/10/16通用有限元程序ANSYS及其應(yīng)用21碩士研究生學(xué)位課程講義（2013）3.工作平面的旋轉(zhuǎn)命令：WPROTA,THXY,THYZ,THZX其中THXY,THYZ,THZX為繞工作平面坐標(biāo)系Z軸、X軸和Y軸的旋轉(zhuǎn)角度。例如：WPROTA,90---將工作平面繞其Z軸旋轉(zhuǎn)90度。2.1.5工作平面的顯示樣式工作平面的顯示和樣式主要用于GUI方式，以方便拾取操作，對(duì)于命令流方式意義不大。WPSTYL,SNAP,GRSPAC,GRMIN,GRMAX,WPTOL,WPCTYP,GRTYPE,WPVIS,SNAPANG2023/10/8通用有限元程序ANSYS及其應(yīng)用21碩士研212023/10/16通用有限元程序ANSYS及其應(yīng)用22碩士研究生學(xué)位課程講義（2013）2.2創(chuàng)建幾何模型ANSYS中幾何模型等級(jí)由低向高依次為關(guān)鍵點(diǎn)、線、面和體（稱(chēng)為幾何圖素或圖素）。幾何模型的創(chuàng)建，可采用自底向上或自頂向下的方法。所謂自底向上建模就是首先創(chuàng)建最低級(jí)的圖素---關(guān)鍵點(diǎn)，再通過(guò)關(guān)鍵點(diǎn)生成較高級(jí)的圖素（如線、面、體）。而自頂向下建模就是首先創(chuàng)建較高級(jí)的圖素（體或面），而自動(dòng)生成較低級(jí)的圖素，通過(guò)體或面的組合得到較復(fù)雜的模型。在實(shí)際建模時(shí)，不必區(qū)分自底向上建?；蚴亲皂斚蛳陆?，也不必按其順序建模，可以混合使用自底向上建模和自頂向下建模。例如某些情況下，通過(guò)創(chuàng)建關(guān)鍵點(diǎn)再創(chuàng)建面或體方便，而有些情況下可能直接建立體或面更方便，均視模型情況而定。2023/10/8通用有限元程序ANSYS及其應(yīng)用22碩士研222023/10/16通用有限元程序ANSYS及其應(yīng)用23碩士研究生學(xué)位課程講義（2013）2.2.1創(chuàng)建關(guān)鍵點(diǎn)2023/10/8通用有限元程序ANSYS及其應(yīng)用23碩士研232023/10/16通用有限元程序ANSYS及其應(yīng)用24碩士研究生學(xué)位課程講義（2013）1.在給定坐標(biāo)點(diǎn)創(chuàng)建關(guān)鍵點(diǎn)命令：K,NPT,X,Y,ZNPT---關(guān)鍵點(diǎn)的編號(hào)，缺省時(shí)（0或空）自動(dòng)指定為可用的最小編號(hào)。X,Y,Z---在當(dāng)前坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值，當(dāng)前坐標(biāo)系可以是CSYS指定的坐標(biāo)系。如果輸入的關(guān)鍵點(diǎn)號(hào)與既有關(guān)鍵點(diǎn)號(hào)相同，則覆蓋既有關(guān)鍵點(diǎn)。即關(guān)鍵點(diǎn)是惟一的，并以最后一次輸入的為準(zhǔn)。如果既有關(guān)鍵點(diǎn)與較高級(jí)圖素相連或已經(jīng)劃分網(wǎng)格，則不能覆蓋，并給出錯(cuò)誤信息。例如：/prep7!進(jìn)入前處理k,,10!創(chuàng)建缺省編號(hào)的關(guān)鍵點(diǎn)，其編號(hào)為1k,15,10,5!創(chuàng)建編號(hào)為15的關(guān)鍵點(diǎn)k,16,10,5,5!創(chuàng)建編號(hào)為16的關(guān)鍵點(diǎn)k,,10,3!創(chuàng)建缺省編號(hào)的關(guān)鍵點(diǎn)，其編號(hào)為2k,15,10,6!重新定義編號(hào)為15的關(guān)鍵點(diǎn)2023/10/8通用有限元程序ANSYS及其應(yīng)用24碩士研242023/10/16通用有限元程序ANSYS及其應(yīng)用25碩士研究生學(xué)位課程講義（2013）2.在兩關(guān)鍵點(diǎn)之間創(chuàng)建一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)命令：KBETW,KP1,KP2,KPNEW,TYPE,VALUEKP1,KP2---第1個(gè)和第2個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)號(hào)。KPNEW---指定創(chuàng)建的關(guān)鍵點(diǎn)號(hào)，缺省時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)指定為可用的最小編號(hào)。TYPE---創(chuàng)建關(guān)鍵點(diǎn)的方式，當(dāng)TYPE=RATIO時(shí)（缺?。?，VALUE為兩關(guān)鍵點(diǎn)距離的比值，即：(KP1-KPNEW)/(KP1-KP2)。當(dāng)TYPE=DIST時(shí)，VALUE為KP1到KPNEW之間的距離，且僅限于直角坐標(biāo)系。VALUE---由TYPE決定的新關(guān)鍵點(diǎn)位置參數(shù)，缺省為0.5。如果TYPE=RATIO，則VALUE為比率，若小于0或大于1，則在兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)的外延線上創(chuàng)建一個(gè)新關(guān)鍵點(diǎn)。如果TYPE=DIST，則VALUE為距離值，若小于0或大于KP1與KP2之間的距離，也在外延線上創(chuàng)建一個(gè)新關(guān)鍵點(diǎn)。新創(chuàng)建的關(guān)鍵點(diǎn)位置與當(dāng)前坐標(biāo)系有關(guān)，如為直角坐標(biāo)系，新點(diǎn)將在KP1和KP2之間的直線上；否則將在由當(dāng)前坐標(biāo)系確定的線上。2023/10/8通用有限元程序ANSYS及其應(yīng)用25碩士研252023/10/16通用有限元程序ANSYS及其應(yīng)用26碩士研究生學(xué)位課程講義（2013）3.在兩關(guān)鍵點(diǎn)之間創(chuàng)建多個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)命令：KFILL,NP1,NP2,NFILL,NSTRT,NINC,SPACENP1,NP2---兩個(gè)既有關(guān)鍵點(diǎn)號(hào).NFILL---在NP1和NP2之間將要?jiǎng)?chuàng)建的關(guān)鍵點(diǎn)個(gè)數(shù)，缺省為|NP2-NP1|-1。NSTRT---指定創(chuàng)建的第一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)號(hào)，缺省為NP1+NINC。此號(hào)最好指定，以防覆蓋。NINC---將要?jiǎng)?chuàng)建的關(guān)鍵點(diǎn)編號(hào)增量，其值可正可負(fù)，缺省為(NP2-NP1)/(NFILL+1)。SPACE---間隔比，即創(chuàng)建關(guān)鍵點(diǎn)后，最后一個(gè)間隔與第一間隔之比。缺省為1.0，即等間隔。與KBETW相同，新創(chuàng)建關(guān)鍵點(diǎn)位置與當(dāng)前坐標(biāo)相關(guān)。2023/10/8通用有限元程序ANSYS及其應(yīng)用26碩士研262023/10/16通用有限元程序ANSYS及其應(yīng)用27碩士研究生學(xué)位課程講義（2013）/prep7!進(jìn)入前處理k,1!創(chuàng)建關(guān)鍵點(diǎn)1k,20,10!創(chuàng)建關(guān)鍵點(diǎn)20k,3,10,5!創(chuàng)建關(guān)鍵點(diǎn)3kfill,1,20,8!采用缺省設(shè)置，在1和20之間創(chuàng)建8個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)!其編號(hào)依次為3,5,……,17。而原來(lái)的關(guān)鍵點(diǎn)3則被覆蓋。k,50,10,5!創(chuàng)建關(guān)鍵點(diǎn)50kfill,1,50,20,100,1!在1和50之間創(chuàng)建20個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，起始編號(hào)100，編號(hào)增量為1k,60,10,10!創(chuàng)建關(guān)鍵點(diǎn)60kfill,1,60,15,222,3,2.5!在1和60之間創(chuàng)建15個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，起始編號(hào)為222，編號(hào)增量為3,!間隔比為2.5。創(chuàng)建的關(guān)鍵點(diǎn)間隔越來(lái)越大2023/10/8通用有限元程序ANSYS及其應(yīng)用27碩士研272023/10/16通用有限元程序ANSYS及其應(yīng)用28碩士研究生學(xué)位課程講義（2013）4.復(fù)制創(chuàng)建關(guān)鍵點(diǎn)命令：KGEN,ITIME,NP1,NP2,NINC,DX,DY,DZ,KINC,NOELEM,IMOVEITIME---復(fù)制次數(shù)，缺省為2。NP1,NP2,NINC---按增量NINC從NP1到NP2定義關(guān)鍵點(diǎn)的范圍（缺省為NP1），NINC缺省為1。NP1也可為ALL或元件名，此時(shí)NP2和NINC將被忽略。DX,DY,DZ---在當(dāng)前坐標(biāo)系中，關(guān)鍵點(diǎn)坐標(biāo)的偏移量。對(duì)于柱坐標(biāo)系為--,Dθ,DZ；對(duì)于球坐標(biāo)系為--,Dθ,--，其中--表示不可操作。KINC---要?jiǎng)?chuàng)建的關(guān)鍵點(diǎn)編號(hào)增量，缺省時(shí)由系統(tǒng)自動(dòng)指定.NOELEM---是否創(chuàng)建單元和節(jié)點(diǎn)控制參數(shù)。NOELEM=0（缺?。┤绻嬖趩卧凸?jié)點(diǎn)則生成；NOELEM=1不生成單元和節(jié)點(diǎn)。IMOVE---關(guān)鍵點(diǎn)是否被移動(dòng)或重新創(chuàng)建。IMOVE=0（缺?。┰瓉?lái)的關(guān)鍵點(diǎn)不動(dòng)，重新創(chuàng)建新的關(guān)鍵點(diǎn)；當(dāng)IMOVE=1不創(chuàng)建新關(guān)鍵點(diǎn)，原來(lái)的關(guān)鍵點(diǎn)移動(dòng)到新位置，此時(shí)編號(hào)不變（即ITIME、KINC和NOELEM均無(wú)效）單元和節(jié)點(diǎn)一并移動(dòng)。2023/10/8通用有限元程序ANSYS及其應(yīng)用28碩士研282023/10/16通用有限元程序ANSYS及其應(yīng)用29碩士研究生學(xué)位課程講義（2013）例如：/prep7!進(jìn)入前處理k,1!創(chuàng)建關(guān)鍵點(diǎn)1k,20,10!創(chuàng)建關(guān)鍵點(diǎn)20kgen,,1,20,19,,5,,,,1!移動(dòng)關(guān)鍵點(diǎn)1和20，沿Y軸偏移量為5kgen,8,all,,,,,5!沿Z軸偏移5，復(fù)制8次（含自身）kgen,3,all,,,,15!沿Y軸偏移15，復(fù)制3次（實(shí)際另外復(fù)制2次）kgen,,all,,,,60,,,,1!再將所有關(guān)鍵點(diǎn)沿Y軸移動(dòng)602023/10/8通用有限元程序ANSYS及其應(yīng)用29碩士研292023/10/16通用有限元程序ANSYS及其應(yīng)用30碩士研究生學(xué)位課程講義（2013）5.鏡像創(chuàng)建關(guān)鍵點(diǎn)命令：KSYMM,Ncomp,NP1,NP2,NINC,KINC,NOELEM,IMOVENcomp---對(duì)稱(chēng)控制參數(shù)，Ncomp=x，關(guān)于X（或R）軸對(duì)稱(chēng)（缺?。?；Ncomp=y，關(guān)于Y（或θ）軸對(duì)稱(chēng)；Ncomp=z，關(guān)于Z（或Φ）軸對(duì)稱(chēng)?？赏ㄟ^(guò)定義工作平面移動(dòng)后，利用CSYS,4設(shè)定當(dāng)前坐標(biāo)系，則當(dāng)前坐標(biāo)系原點(diǎn)位置與工作平面相同，在利用鏡像時(shí)其幾何位置也發(fā)生相應(yīng)變化。當(dāng)然也可通過(guò)局部坐標(biāo)系對(duì)稱(chēng)。例如：/prep7!進(jìn)入前處理k,1,1,1!創(chuàng)建關(guān)鍵點(diǎn)1k,20,10,10!創(chuàng)建關(guān)鍵點(diǎn)20kfill,1,20,8,30!在1和20之間創(chuàng)建8個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，起始編號(hào)為30ksymm,x,all!所有關(guān)鍵點(diǎn)關(guān)于X軸對(duì)稱(chēng)創(chuàng)建新的關(guān)鍵點(diǎn)ksymm,y,all!所有關(guān)鍵點(diǎn)（包括上條創(chuàng)建的）關(guān)于Y軸對(duì)稱(chēng)!創(chuàng)建新的關(guān)鍵點(diǎn)2023/10/8通用有限元程序ANSYS及其應(yīng)用30碩士研302023/10/16通用有限元程序ANSYS及其應(yīng)用31碩士研究生學(xué)位課程講義（2013）7.列表顯示關(guān)鍵點(diǎn)信息命令：KLIST,NP1,NP2,NINC,Lab其中NP1,NP2,NINC參數(shù)意義同命令KGEN中。Lab為列表信息控制參數(shù)，Lab=0或空則列出全部信息；Lab=COORD則僅列出坐標(biāo)值；Lab=HPT則僅列出硬點(diǎn)信息。例如：klist!列出所選擇的關(guān)鍵點(diǎn)的所有信息。klist,,,,coord!列出所選擇的關(guān)鍵點(diǎn)的坐標(biāo)。8.屏幕上顯示關(guān)鍵點(diǎn)命令：KPLOT,NP1,NP2,NINC,Lab其中Lab為關(guān)鍵點(diǎn)或硬點(diǎn)控制參數(shù)。Lab=0或空，則顯示所有關(guān)鍵點(diǎn)；Lab=HPT則僅顯示硬點(diǎn)。其余參數(shù)意義同KGEN命令中的說(shuō)明。例如：kplot!顯示所選擇的關(guān)鍵點(diǎn)。kplot,,,,hpt!顯示所選擇的硬點(diǎn)。9.刪除關(guān)鍵點(diǎn)命令：KDELE,NP1,NP2,NINC其參數(shù)意義同KGEN中的參數(shù)意義。2023/10/8通用有限元程序ANSYS及其應(yīng)用31碩士研312023/10/16通用有限元程序ANSYS及其應(yīng)用32碩士研究生學(xué)位課程講義（2013）10.選擇關(guān)鍵點(diǎn)命令：KSEL,Type,Item,Comp,VMIN,VMAX,VINC,KABSType---選擇類(lèi)型標(biāo)識(shí)。其值可?。篠---從所有關(guān)鍵點(diǎn)中（全集）選擇一組新的關(guān)鍵點(diǎn)子集為當(dāng)前子集。R---從當(dāng)前子集中再選擇一組關(guān)鍵點(diǎn)，形成新的當(dāng)前子集。A---從全集中另外選擇一組關(guān)鍵點(diǎn)子集添加到當(dāng)前子集中。U---從當(dāng)前子集中去掉一組關(guān)鍵點(diǎn)子集。ALL---重新選擇當(dāng)前子集為所有關(guān)鍵點(diǎn)，即全集。NONE---不選擇任何關(guān)鍵點(diǎn)，當(dāng)前子集為空集。INVE---選擇與當(dāng)前子集相反的部分，形成新的當(dāng)前子集。STAT---顯示當(dāng)前子集狀態(tài)。Item---選擇數(shù)據(jù)標(biāo)識(shí)，僅適用于Type=S,R,A,U。缺省為KP，可選擇的有：KP---以關(guān)鍵點(diǎn)號(hào)選擇，其后參數(shù)相應(yīng)賦值。EXT---選擇當(dāng)前線子集中線的最外面關(guān)鍵點(diǎn)，其后無(wú)參數(shù)賦值。HPT---以硬點(diǎn)號(hào)選擇，其后參數(shù)相應(yīng)賦值。LOC---以當(dāng)前坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值選擇，其Comp可選擇X,Y,Z，且其后參數(shù)相應(yīng)賦值。MAT---以跟關(guān)鍵點(diǎn)相關(guān)的材料號(hào)選擇，其后參數(shù)相應(yīng)賦值。REAL---以跟關(guān)鍵點(diǎn)相關(guān)的實(shí)常數(shù)號(hào)選擇，其后參數(shù)相應(yīng)賦值。TYPE---以跟關(guān)鍵點(diǎn)相關(guān)的單元類(lèi)型號(hào)選擇，其后參數(shù)相應(yīng)賦值。ESYS---以跟關(guān)鍵點(diǎn)相關(guān)的單元坐標(biāo)選擇，其后參數(shù)相應(yīng)賦值2023/10/8通用有限元程序ANSYS及其應(yīng)用32碩士研322023/10/16通用有限元程序ANSYS及其應(yīng)用33碩士研究生學(xué)位課程講義（2013）Comp---選擇數(shù)據(jù)的組合標(biāo)識(shí)。如Item=LOC時(shí)的X,Y,Z。VMIN---選擇項(xiàng)目范圍的最小值?？梢允顷P(guān)鍵點(diǎn)號(hào)、坐標(biāo)、屬性以及與選擇項(xiàng)目相適應(yīng)的數(shù)據(jù)等。當(dāng)VMIN為元件名時(shí)，VMAX和VINC將被忽略。VMAX---選擇項(xiàng)目范圍的最大值。缺省時(shí)VMAX=VMIN；如果VMAX=VMIN則選擇容差為±0.005×VMIN；如果VMIN=0.0則選擇容差為±1.0E-6，如果VMIN≠VMAX，則選擇容差為±1.0E-8×(VMAX-VMIN)。選擇容差的大小對(duì)于能否達(dá)到期望的結(jié)果有較大影響，例如當(dāng)VMIN=5000=VMAX時(shí)，選擇容差為±25，則4975~5025均被選擇。VINC---在選擇范圍內(nèi)的增量。僅適用于整數(shù)（如關(guān)鍵點(diǎn)編號(hào)），且不能為負(fù)，缺省為1。KABS---絕對(duì)值控制標(biāo)識(shí)。如為0，則在選擇期間檢查值的符號(hào)；如為1，則在選擇期間使用絕對(duì)值，即忽略值的符號(hào)。在使用KSEL命令選擇時(shí)，建議不要采用Item=KP，即編號(hào)選擇。因?yàn)樵谑褂妹盍鹘＿^(guò)程中，關(guān)鍵點(diǎn)有時(shí)是不知道的，如用編號(hào)選擇，則需要用GUI查看關(guān)鍵點(diǎn)編號(hào)，這樣就降低了建模效率，并且不同的ANSYS版本其編號(hào)順序會(huì)有差別。因此建議采用坐標(biāo)或其它選擇方法。2023/10/8通用有限元程序ANSYS及其應(yīng)用33碩士研332023/10/16通用有限元程序ANSYS及其應(yīng)用34碩士研究生學(xué)位課程講義（2013）/prep7!進(jìn)入前處理k,1!創(chuàng)建關(guān)鍵點(diǎn)1k,20,10!創(chuàng)建關(guān)鍵點(diǎn)20kfill,1,20,8,30,1!在1和20之間創(chuàng)建8個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，起始編號(hào)為30ksel,s,kp,,32,35,1!在全集中選擇編號(hào)32～35的關(guān)鍵點(diǎn)ksel,r,kp,,32,34,1!在當(dāng)前子集中重新選擇編號(hào)32～34的關(guān)鍵點(diǎn)ksel,a,kp,,1,20,19!將全集中的1和20號(hào)添加到當(dāng)前子集ksel,u,kp,,1!在當(dāng)前子集中去掉1號(hào)關(guān)鍵點(diǎn)ksel,inve!反選（當(dāng)前為1,30,31,35~37）ksel,stat!列表顯示選擇信息，!如選擇關(guān)鍵點(diǎn)6個(gè)，共10個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，最大關(guān)鍵點(diǎn)號(hào)為37ksel,none!不選擇任何關(guān)鍵點(diǎn)（如使用KPLOT則屏幕不變）ksel,all!選擇全集，所有關(guān)鍵點(diǎn)均在當(dāng)前子集中ksel,s,loc,x,0,5!選擇X坐標(biāo)為0～5的關(guān)鍵點(diǎn)（當(dāng)前為1,30~33）k,100,2.22!在關(guān)鍵點(diǎn)31近處建立關(guān)鍵點(diǎn)100ksel,s,loc,x,2.22!選擇X坐標(biāo)為2.22的關(guān)鍵點(diǎn),將31點(diǎn)也選擇了!因X31=2.222222，而此時(shí)選擇容差為!±0.005×2.22=±0.0111,即坐標(biāo)在2.2089～2.2311之間的點(diǎn)都將被選擇ksel,s,loc,x,2.22,2.221!選擇X坐標(biāo)為2.22～2.221之間的關(guān)鍵點(diǎn)（!當(dāng)前為100）。此時(shí)選擇容差為±1.0E-8×(2.221-2.22)=±1.0E-11，!顯然非常嚴(yán)格。當(dāng)關(guān)鍵點(diǎn)坐標(biāo)值較大且較密時(shí)要特別注意。2023/10/8通用有限元程序ANSYS及其應(yīng)用34碩士研342023/10/16通用有限元程序ANSYS及其應(yīng)用35碩士研究生學(xué)位課程講義（2013）11.選擇與所選線相關(guān)的關(guān)鍵點(diǎn)命令：KSLL,Type其中Type取值可為S,R,A,U。當(dāng)使用KSEL不便選擇關(guān)鍵點(diǎn)時(shí)，可先選擇線子集，然后選擇與線子集相關(guān)的關(guān)鍵點(diǎn)。該命令在建模過(guò)程中也較常用，類(lèi)似的命令是KSLN。12.修改關(guān)鍵點(diǎn)坐標(biāo)命令：KMODIF,NPT,X,Y,Z其中NPT為要修改的關(guān)鍵點(diǎn)號(hào)。X,Y,Z為替代原有的坐標(biāo)輸入的數(shù)值，其值處于當(dāng)前坐標(biāo)系下。要修改的關(guān)鍵點(diǎn)所依附的較高級(jí)圖素，如線、面或體必須被選擇，改變關(guān)鍵點(diǎn)后其較高級(jí)圖素會(huì)重新生成。與命令K不同，當(dāng)所定義的關(guān)鍵點(diǎn)依附較高級(jí)圖素時(shí)是不能覆蓋的；而KMODIF是直接修改關(guān)鍵點(diǎn)坐標(biāo)且會(huì)同時(shí)修改所依附的較高級(jí)圖素。如果被修改的關(guān)鍵點(diǎn)依附較高級(jí)圖素，執(zhí)行時(shí)此命令會(huì)出現(xiàn)確認(rèn)提示對(duì)話框。例如：/prep7!進(jìn)入前處理rectng,,1,,4!創(chuàng)建一矩形kmodif,3,2,5!修改關(guān)鍵點(diǎn)3的坐標(biāo)，原坐標(biāo)為(1,4)，!新坐標(biāo)為(2,5)。則生成一四邊形。2023/10/8通用有限元程序ANSYS及其應(yīng)用35碩士研352023/10/16通用有限元程序ANSYS及其應(yīng)用36碩士研究生學(xué)位課程講義（2013）13.關(guān)于硬點(diǎn)的操作硬點(diǎn)是一種特殊的關(guān)鍵點(diǎn)，可以利用硬點(diǎn)施加荷載或從線和面上的任意點(diǎn)獲取數(shù)據(jù)。硬點(diǎn)不改變幾何模型的幾何形狀和拓?fù)潢P(guān)系。大多數(shù)關(guān)鍵點(diǎn)的命令都可用于硬點(diǎn)，在使用更新模型命令時(shí)，任何與圖素相關(guān)的硬點(diǎn)將被刪除，因此應(yīng)在模型創(chuàng)建完畢后再創(chuàng)建硬點(diǎn)。如果刪除與硬點(diǎn)相關(guān)的圖素，當(dāng)該硬點(diǎn)與其它圖素?zé)o關(guān)時(shí)，則此硬點(diǎn)也被刪除，否則此硬點(diǎn)不刪除。定義硬點(diǎn)的方法有兩種，即在線上定義硬點(diǎn)和在面上定義硬點(diǎn)，命令均為HPTCREATE，刪除硬點(diǎn)命令為HPTDELETE2023/10/8通用有限元程序ANSYS及其應(yīng)用36碩士研362023/10/16通用有限元程序ANSYS及其應(yīng)用37碩士研究生學(xué)位課程講義（2013）2.2.2創(chuàng)建線線也是在當(dāng)前坐標(biāo)系中定義的，在不同的坐標(biāo)系中創(chuàng)建的線形狀是不同的。當(dāng)然不必總是明確創(chuàng)建所有的線，在創(chuàng)建較線高級(jí)的圖素如面和體時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)創(chuàng)建線。在需要定義線單元（如LINK或BEAM）或由線創(chuàng)建面時(shí)才需要?jiǎng)?chuàng)建線。而在土木工程中，線是經(jīng)常需要?jiǎng)?chuàng)建的，例如桿系結(jié)構(gòu)。線的創(chuàng)建方法很多，其創(chuàng)建和管理命令如表2-2所示。2023/10/8通用有限元程序ANSYS及其應(yīng)用37碩士研372023/10/16通用有限元程序ANSYS及其應(yīng)用38碩士研究生學(xué)位課程講義（2013）2023/10/8通用有限元程序ANSYS及其應(yīng)用38碩士研382023/10/16通用有限元程序ANSYS及其應(yīng)用39碩士研究生學(xué)位課程講義（2013）1.通過(guò)兩關(guān)鍵點(diǎn)創(chuàng)建線命令：L,P1,P2,NDIV,SPACE,XV1,YV1,ZV1,XV2,YV2,ZV2P1,P2---分別為線始端和末端的關(guān)鍵點(diǎn)號(hào)。NDIV---線擬劃分的單元數(shù)，通常不用?？墒褂肔ESIZE命令定義網(wǎng)格屬性SPACE---劃分網(wǎng)格的間隔比率，通常不用。可使用LESIZE定義網(wǎng)格屬性。XV1,YV1,ZV1---在當(dāng)前坐標(biāo)系中，與線的P1端點(diǎn)相關(guān)的斜率矢量末點(diǎn)位置XV2,YV2,ZV2---在當(dāng)前坐標(biāo)系中，與線的P2端點(diǎn)相關(guān)的斜率矢量末點(diǎn)位置。此兩個(gè)矢量點(diǎn)用于確定線的兩個(gè)端點(diǎn)的曲率，如果不指定矢量，則系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算。用L命令創(chuàng)建的線形狀與當(dāng)前坐標(biāo)系相關(guān)，如直角坐標(biāo)系生成直線，柱和球坐標(biāo)系可生成曲線（如θ相同，則也生成直線）。一旦創(chuàng)建線，則與隨后的坐標(biāo)系改變無(wú)關(guān)。曲線限制在180°范圍，只有沒(méi)有依附面時(shí)才可修改。2023/10/8通用有限元程序ANSYS及其應(yīng)用39碩士研392023/10/16通用有限元程序ANSYS及其應(yīng)用40碩士研究生學(xué)位課程講義（2013）/prep7!進(jìn)入前處理k,1,1,1,1!創(chuàng)建關(guān)鍵點(diǎn)1k,2,3,5,8!創(chuàng)建關(guān)鍵點(diǎn)2l,1,2!創(chuàng)線L1,缺省為總體直角坐標(biāo)系，因此線1是直線csys,1!設(shè)定柱坐標(biāo)系l,1,2!創(chuàng)建線L2，為柱面曲線csys,2!設(shè)定球坐標(biāo)系l,1,2!創(chuàng)建線L3，為球面曲線2023/10/8通用有限元程序ANSYS及其應(yīng)用40碩士研402023/10/16通用有限元程序ANSYS及其應(yīng)用41碩士研究生學(xué)位課程講義（2013）2.通過(guò)兩關(guān)鍵點(diǎn)創(chuàng)建直線命令：LSTR,P1,P2在總體直角坐標(biāo)系中生成線，即直線，與當(dāng)前坐標(biāo)系沒(méi)有關(guān)系。例如：/prep7!進(jìn)入前處理k,1,1,1,1!創(chuàng)建關(guān)鍵點(diǎn)1k,2,3,5,8!創(chuàng)建關(guān)鍵點(diǎn)2csys,1!設(shè)定柱坐標(biāo)系l,1,2!創(chuàng)建線L1，為柱面曲線lstr,1,2!創(chuàng)建線L2，為直線，與柱坐標(biāo)系無(wú)關(guān)2023/10/8通用有限元程序ANSYS及其應(yīng)用41碩士研412023/10/16通用有限元程序ANSYS及其應(yīng)用42碩士研究生學(xué)位課程講義（2013）3.通過(guò)關(guān)鍵點(diǎn)創(chuàng)建圓弧線命令：LARC,P1,P2,PC,RADP1---圓弧線始端關(guān)鍵點(diǎn)號(hào)。如P1=P則采用GUI方式拾取。P2---圓弧線末端關(guān)鍵點(diǎn)號(hào)。PC---定義圓弧平面和圓弧曲率中心側(cè)（RAD為正值）的關(guān)鍵點(diǎn)，該點(diǎn)不能位于P1和P2的直線上，在曲率中心一側(cè)任意一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。如果弧線角度大于180°則提示錯(cuò)誤信息。RAD---弧線的曲率半徑，即圓弧半徑。如果RAD為負(fù)，則曲率中心在關(guān)鍵點(diǎn)PC的相反位置。如果為空，則由系統(tǒng)通過(guò)這三個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)自動(dòng)計(jì)算半徑。2023/10/8通用有限元程序ANSYS及其應(yīng)用42碩士研422023/10/16通用有限元程序ANSYS及其應(yīng)用43碩士研究生學(xué)位課程講義（2013）2023/10/8通用有限元程序ANSYS及其應(yīng)用43碩士研432023/10/16通用有限元程序ANSYS及其應(yīng)用44碩士研究生學(xué)位課程講義（2013）4.創(chuàng)建圓或圓弧線命令：CIRCLE,PCENT,RAD,PAXIS,PZERO,ARC,NSEGPCENT---圓中心的關(guān)鍵點(diǎn)。RAD---圓弧半徑。PAXIS---定義圓軸線（與PCENT點(diǎn)共同確定）的關(guān)鍵點(diǎn)。如果為空，軸線與工作平面正交。PZERO---定義與圓面垂直的平面之關(guān)鍵點(diǎn)（PZERO、PCENT和PAXIS三點(diǎn)定義面），此點(diǎn)它作為圓弧起點(diǎn)位置。當(dāng)然這三個(gè)不能共線，且PZERO不必在圓面上。ARC---圓弧長(zhǎng)度（度）。規(guī)定沿PCENT-PAXIS矢量按右手規(guī)則為正，缺省為360°。NSEG---沿圓周生成的線段數(shù)。缺省按90°劃分圓弧的線數(shù)。如360°則由4條線段組成。生成的關(guān)鍵點(diǎn)對(duì)于360°的圓為4個(gè)，小于360°的圓弧生成NSEG+1個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。2023/10/8通用有限元程序ANSYS及其應(yīng)用44碩士研442023/10/16通用有限元程序ANSYS及其應(yīng)用45碩士研究生學(xué)位課程講義（2013）/prep7!進(jìn)入前處理k,1,5,5!創(chuàng)建關(guān)鍵點(diǎn)KP1circle,1,3!以KP1為圓心，以3為半徑，采用缺省設(shè)置創(chuàng)建圓circle,1,5,,,210!以KP1為圓心，以5為半徑，創(chuàng)建250度的圓弧circle,1,6,,,260,8!以KP1為圓心，以6為半徑，創(chuàng)建230度的圓弧，且分為8段k,50,1,5!創(chuàng)建關(guān)鍵點(diǎn)KP50k,51,0,5,5!創(chuàng)建關(guān)鍵點(diǎn)KP51circle,1,8,50,51,310,10!以KP1為圓心，以8為半徑，以KP1和KP50為圓軸線，以KP1、!KP50和KP51組成的平面與圓垂直，創(chuàng)建310的圓弧，分段數(shù)為10。!此圓弧與X軸垂直2023/10/8通用有限元程序ANSYS及其應(yīng)用45碩士研452023/10/16通用有限元程序ANSYS及其應(yīng)用46碩士研究生學(xué)位課程講義（2013）5.對(duì)兩條相交線倒角創(chuàng)建圓弧線命令：LFILLT,NL1,NL2,RAD,PCENTNL1,NL2---相交線的線號(hào)，初始狀態(tài)可不相交。RAD---倒角半徑，應(yīng)小于兩條線的長(zhǎng)度。如果倒角半徑不合適，則會(huì)給出提示信息。PCENT---在圓弧中心創(chuàng)建的關(guān)鍵點(diǎn)號(hào)，缺省為空則不創(chuàng)建關(guān)鍵點(diǎn)。例如：/prep7!進(jìn)入前處理k,1,1,1$k,2,10$k,3,10,5!創(chuàng)建關(guān)鍵點(diǎn)KP1,KP2,KP3l,1,2$l,1,3!創(chuàng)建線L1和L2lfillt,1,2,1,10!對(duì)L1和L2交角倒角，倒角半徑為1，在圓心創(chuàng)建關(guān)鍵點(diǎn)10csys,1!設(shè)定柱坐標(biāo)系l,2,3!創(chuàng)建曲線L4lfillt,1,4,2!對(duì)直線L1和曲線L4倒角，倒角半徑為2，創(chuàng)建圓弧線L5l,3,4!創(chuàng)建曲線L6lfillt,4,6,1!對(duì)兩曲線L4和L6倒角，倒角半徑為1，創(chuàng)建弧線L72023/10/8通用有限元程序ANSYS及其應(yīng)用46碩士研462023/10/16通用有限元程序ANSYS及其應(yīng)用47碩士研究生學(xué)位課程講義（2013）2023/10/8通用有限元程序ANSYS及其應(yīng)用47碩士研472023/10/16通用有限元程序ANSYS及其應(yīng)用486.復(fù)制創(chuàng)建線命令：LGEN,ITIME,NL1,NL2,NINC,DX,DY,DZ,KINC,NOELEM,IMOVEITIME---復(fù)制次數(shù)，缺省為2。NL1,NL2,NINC---按增量NINC從NL1到NL2定義關(guān)鍵點(diǎn)的范圍（缺省為NL1），NINC缺省為1。NL1也可為ALL或元件名，此時(shí)NP2和NINC將被忽略。DX,DY,DZ---在當(dāng)前坐標(biāo)系中，關(guān)鍵點(diǎn)坐標(biāo)的偏移量。對(duì)于柱坐標(biāo)系為--,Dθ,DZ；對(duì)于球坐標(biāo)系為--,Dθ,--，其中--表示不可操作。KINC---要?jiǎng)?chuàng)建的關(guān)鍵點(diǎn)編號(hào)增量，缺省時(shí)由系統(tǒng)自動(dòng)指定（不會(huì)覆蓋）。NOELEM---是否創(chuàng)建單元和節(jié)點(diǎn)控制參數(shù)。NOELEM=0（缺?。┤绻嬖趩卧凸?jié)點(diǎn)則生成；NOELEM=1不生成單元和節(jié)點(diǎn)。IMOVE---線是否被移動(dòng)或重新創(chuàng)建。IMOVE=0（缺省）原來(lái)的線不動(dòng)，重新創(chuàng)建新線；當(dāng)IMOVE=1不創(chuàng)建新線，原來(lái)的線移動(dòng)到新位置，此時(shí)編號(hào)不變（即ITIME、KINC和NOELEM均無(wú)效），且單元和節(jié)點(diǎn)一并移動(dòng)。碩士研究生學(xué)位課程講義（2013）2023/10/8通用有限元程序ANSYS及其應(yīng)用486.482023/10/16通用有限元程序ANSYS及其應(yīng)用49碩士研究生學(xué)位課程講義（2013）7.合并兩條或多條線命令：LCOMB,NL1,NL2,KEEPNL1,NL2---擬合并的兩條線號(hào)。NL1可為ALL，或元件名。KEEP---是否保留輸入的線及其公共關(guān)鍵點(diǎn)控制參數(shù)。KEEP=0則刪除NL1和NL2及其公共關(guān)鍵點(diǎn)，如果已經(jīng)劃分網(wǎng)格則不能刪除，或者依附于其它圖素也不能刪除KEEP=1則保留線及其公共關(guān)鍵點(diǎn)，但公共關(guān)鍵點(diǎn)不依附于新創(chuàng)建的線?！裨撁羁梢院喜ⅹ?dú)立線或依附于同面上的線，合并后便于網(wǎng)格劃分。●可合并的線可為直線或曲線，以及直線與曲線，可共線或不共線。●當(dāng)為多條時(shí)，應(yīng)為多條首尾相連的線。●無(wú)論在何種坐標(biāo)系下執(zhí)行合并，合并后的線不改變合并前的空間位置。2023/10/8通用有限元程序ANSYS及其應(yīng)用49碩士研492023/10/16通用有限元程序ANSYS及其應(yīng)用50碩士研究生學(xué)位課程講義（2013）2023/10/8通用有限元程序ANSYS及其應(yīng)用50碩士研502023/10/16通用有限元程序ANSYS及其應(yīng)用51碩士研究生學(xué)位課程講義（2013）2023/10/8通用有限元程序ANSYS及其應(yīng)用51碩士研512023/10/16通用有限元程序ANSYS及其應(yīng)用52碩士研究生學(xué)位課程講義（2013）8.將一條線分為多條線命名：LDIV,NL1,RATIO,PDIV,NDIV,KEEPNL1---擬分的線號(hào)。NL1可為ALL，或元件名。如為負(fù)值，則表示按第二個(gè)端點(diǎn)計(jì)算RATIO的值，即反向間隔比。RATIO---P1-PDIV的長(zhǎng)度與P1-P2的長(zhǎng)度之比，其值在0～1.0之間，缺省為0.5。如果創(chuàng)建線的條數(shù)大于2（即NDIV>2）時(shí)則RATIO無(wú)效，即只能創(chuàng)建2條以上的等間隔線。PDIV---在分割處生成的關(guān)鍵點(diǎn)號(hào)，缺省時(shí)由系統(tǒng)自動(dòng)編號(hào)。如果NL1=ALL或NDIV>2則輸入無(wú)效，即必須由系統(tǒng)自動(dòng)編號(hào)如果PDIV已經(jīng)存在且位于NL1線上（例如使用KL命令在該線上創(chuàng)建關(guān)鍵點(diǎn)），則線在PDIV點(diǎn)分割（這時(shí)RATIO無(wú)效）；如果PDIV存在，且不位于NL1線上，則PDIV通過(guò)投影移到NL1線最近的位置。PDIV不能依附于其余線、面或體上。NDIV---創(chuàng)建線的條數(shù)，缺省為2。如果NL1為曲線，則弧長(zhǎng)等分計(jì)算。KEEP---線保留或刪除參數(shù)，如KEEP=0則刪除舊線（缺?。?；如KEEP=1則保留舊線。2023/10/8通用有限元程序ANSYS及其應(yīng)用52碩士研522023/10/16通用有限元程序ANSYS及其應(yīng)用53碩士研究生學(xué)位課程講義（2013）/prep7!進(jìn)入前處理k,1,1,1$k,2,10,$k,3,20!創(chuàng)建關(guān)鍵點(diǎn)KP1,KP2,KP3l,1,2$l,2,3!創(chuàng)建線L1,L2ldiv,-1,0.1!將L1分為2段，且從KP2到分割點(diǎn)的距離與L1之比為0.1ldiv,2,,,5!將L2分為5等段，線編號(hào)由系統(tǒng)指定，且刪除舊線。2023/10/8通用有限元程序ANSYS及其應(yīng)用53碩士研532023/10/16通用有限元程序ANSYS及其應(yīng)用54碩士研究生學(xué)位課程講義（2013）9.延長(zhǎng)一條線命令：LEXTND,NL1,NK1,DIST,KEEPNL1---要延長(zhǎng)的線號(hào)。NL1可為P（進(jìn)入GUI拾取）NK1---指定線NL1上被延長(zhǎng)一端的關(guān)鍵點(diǎn)號(hào)，即指定延長(zhǎng)方向DIST---線將要延長(zhǎng)的距離。KEEP---控制延長(zhǎng)線是否保留參數(shù)。如KEEP=0（缺省）則表示不保留，僅創(chuàng)建一條新線；如KEEP=1則保留舊線，創(chuàng)建一條新線，并且有各自的關(guān)鍵點(diǎn)。但當(dāng)依附于較高圖素上時(shí)，不管KEEP為何值，則系統(tǒng)保留舊線，并創(chuàng)建新線。無(wú)論在何種坐標(biāo)系下，也無(wú)論要延長(zhǎng)的線原來(lái)是直線還是曲線，所延長(zhǎng)部分總是直線。2023/10/8通用有限元程序ANSYS及其應(yīng)用54碩士研542023/10/16通用有限元程序ANSYS及其應(yīng)用55碩士研究生學(xué)位課程講義（2013）/prep7!進(jìn)入前處理k,1,1$k,2,10,2!創(chuàng)建關(guān)鍵點(diǎn)KP1,KP2l,1,2!創(chuàng)建線L1lextnd,1,2,20!向KP2點(diǎn)延長(zhǎng)L1，且刪除舊線。Lextnd,1,1,10,1!向KP1點(diǎn)延長(zhǎng)L1，且保留舊線。此時(shí)有兩條線存在。csys,1!設(shè)定總體柱坐標(biāo)系l,1,2!創(chuàng)建曲線L3lextnd,3,2,15!延長(zhǎng)曲線L32023/10/8通用有限元程序ANSYS及其應(yīng)用55碩士研552023/10/16通用有限元程序ANSYS及其應(yīng)用56碩士研究生學(xué)位課程講義（2013）10.通過(guò)多個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)按樣條創(chuàng)建一條曲線命令：BSPLIN,P1,P2,P3,P4,P5,P6,XV1,YV1,ZV1,XV6,YV6,ZV6P1,P2,P3,P4,P5,P6---樣條曲線擬合的關(guān)鍵點(diǎn)，至少需要兩個(gè)點(diǎn)。P1可以為P（進(jìn)入GUI方式拾取關(guān)鍵點(diǎn),且以拾取的順序進(jìn)行擬合）。當(dāng)采用關(guān)鍵點(diǎn)號(hào)時(shí)，只可使用6個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)定義，但對(duì)于多于6個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)時(shí)，可以使用ALL，此時(shí)與關(guān)鍵點(diǎn)編號(hào)順序無(wú)關(guān)，起始關(guān)鍵點(diǎn)為編號(hào)最小的關(guān)鍵點(diǎn)，且按最接近上一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)的距離依次確定其它關(guān)鍵點(diǎn)順序。當(dāng)有兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)距離上一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)距離相同時(shí)，則按曲率方向變化數(shù)目較小的路徑確定順序。XV1,YV1,ZV1---在P1點(diǎn)與創(chuàng)建線相切外矢量的末點(diǎn)坐標(biāo)，矢量坐標(biāo)系的原點(diǎn)在關(guān)鍵點(diǎn)P1上，缺省時(shí)其方向與當(dāng)前坐標(biāo)系方向相同。但創(chuàng)建的曲線與當(dāng)前坐標(biāo)系無(wú)關(guān)，總是按直角坐標(biāo)系生成。XV6,YV6,ZV6---在P6點(diǎn)與創(chuàng)建線相切外矢量的末點(diǎn)坐標(biāo)。如果關(guān)鍵點(diǎn)數(shù)目少于6個(gè)，則指最后一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，而不是P6點(diǎn)。矢量坐標(biāo)系同上。如果外矢量的末點(diǎn)坐標(biāo)省略，則末端采用零曲率擬合，即自然順滑的曲線。創(chuàng)建曲線后，所有關(guān)鍵點(diǎn)均保留，但曲線由首尾兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)組成。2023/10/8通用有限元程序ANSYS及其應(yīng)用56碩士研562023/10/16通用有限元程序ANSYS及其應(yīng)用57碩士研究生學(xué)位課程講義（2013）/prep7!進(jìn)入前處理pi=acos(-1)!利用函數(shù)得到π=3.1415926，并賦值給變量pi*do,I,0,10,1!利用循環(huán)，循環(huán)變量從0～10，增量為1。!創(chuàng)建11個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)x1=i/5*pi!求得xy1=sin(x1)!求y，使用了內(nèi)部函數(shù)k,2*I+1,x1,y1!創(chuàng)建關(guān)鍵點(diǎn)k,2*I+50,x1,y1+1*enddo!結(jié)束循環(huán)ksel,s,,,1,21!僅選擇下面形成正弦曲線上的點(diǎn)形成當(dāng)前子集bsplin,all!按樣條創(chuàng)建曲線bsplin,all,,,,,,0,5,0,10,-6!利用同樣的關(guān)鍵點(diǎn)但給定兩端矢量，!可看出L1和L2的區(qū)別!采用多個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)時(shí)按距離確定順序的情況ksel,all!選擇全部關(guān)鍵點(diǎn)，即關(guān)鍵點(diǎn)全集bsplin,all!按樣條創(chuàng)建曲線L32023/10/8通用有限元程序ANSYS及其應(yīng)用57碩士研572023/10/16通用有限元程序ANSYS及其應(yīng)用58碩士研究生學(xué)位課程講義（2013）2023/10/8通用有限元程序ANSYS及其應(yīng)用58碩士研582023/10/16通用有限元程序