有限元分析第6章Ansys入门.ppt

《有限元分析第6章Ansys入门.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《有限元分析第6章Ansys入门.ppt（31页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、实体建模实体建模实体建模实体建模总览总览主题主题:A.定义定义B.自顶向下建模自顶向下建模体素体素工作平面工作平面布尔运算布尔运算C.自底向上建模自底向上建模关键点关键点坐标系坐标系线线,面面,体体操作操作实体建模实体建模定义定义实体建模实体建模 可以定义为生成实体模型的过程可以定义为生成实体模型的过程回顾一下前面定义回顾一下前面定义:一个实体模型是由体、面、线及关键点定义的一个实体模型是由体、面、线及关键点定义的体是由面围成的、面是由线组成的、线是由关键点定义体是由面围成的、面是由线组成的、线是由关键点定义的。的。体素从低到高的分类体素从低到高的分类:关键点关键点 线线 面面 体。体。不能删

2、除包含更高级体素不能删除包含更高级体素的体素。的体素。而且，带有面和面以下体素的模型如壳或二维平板模而且，带有面和面以下体素的模型如壳或二维平板模型，在型，在ANSYS中也考虑为实体模型。中也考虑为实体模型。体面线和关键点关键点线面体实体建模实体建模定义定义生成实体模型的两种方法生成实体模型的两种方法:上下上下下上下上从上到下建模从上到下建模 从生成体（或面）开始，并结合其它方法生成最终的从生成体（或面）开始，并结合其它方法生成最终的形状。形状。加实体建模实体建模定义定义从下到上建模从下到上建模 从建立关键点开始，可以逐步建立线、面等从建立关键点开始，可以逐步建立线、面等可以选择最适合于生成模

3、型形状的方法，还可以自由地综合利用这可以选择最适合于生成模型形状的方法，还可以自由地综合利用这两种方法。两种方法。下面讨论详细地讨论每种方法下面讨论详细地讨论每种方法实体建模实体建模从上到下建模从上到下建模从上到下建模开始定义体（或面），连同其它方从上到下建模开始定义体（或面），连同其它方法生成最终的形状法生成最终的形状开始定义的体或面称为体素开始定义的体或面称为体素体素定位和取向依赖于工作平面体素定位和取向依赖于工作平面用于产生最终形状的合并称为布尔运算用于产生最终形状的合并称为布尔运算实体建模实体建模 -从上到下建模从上到下建模体素体素体素是前面定义的几何形状诸如圆、多边形和球体素是前面定

4、义的几何形状诸如圆、多边形和球二维体素包括矩形、圆、三角形和其它多边形二维体素包括矩形、圆、三角形和其它多边形实体建模实体建模 -从上到下建模从上到下建模体素体素三维体素包括块、圆柱、棱柱、球和椎三维体素包括块、圆柱、棱柱、球和椎实体建模实体建模 -从上到下建模从上到下建模体素体素当生成二维体素时，当生成二维体素时，ANSYS定义一个面及其它所包含的线和关键定义一个面及其它所包含的线和关键点点当生成三维体素时，当生成三维体素时，ANSYS定义一个体及其所包含的面、线及关定义一个体及其所包含的面、线及关键点。键点。实体建模实体建模 -从上到下建模从上到下建模布尔操作布尔操作布尔运算布尔运算 是几

5、何体素合并的计算。是几何体素合并的计算。ANSYS 布尔运算包括加、减、布尔运算包括加、减、交、分割、粘接和搭接交、分割、粘接和搭接布尔运算输入可以是任何几何实体布尔运算输入可以是任何几何实体,包括简单的体素到从包括简单的体素到从CAD系统系统中生成的复杂实体中生成的复杂实体相加输入实体布尔运算输出实体实体建模实体建模 -从上到下建模从上到下建模布尔操作布尔操作所有的布尔运算都可以在所有的布尔运算都可以在GUI 下的下的Preprocessor -Modeling-Operate得到。得到。缺省，布尔运算的输入实体在运算之后被删除。缺省，布尔运算的输入实体在运算之后被删除。删除的实体号码变为自

6、由的删除的实体号码变为自由的(将会分配给新生成的实体，由最小可用将会分配给新生成的实体，由最小可用的号码开始的号码开始)实体建模实体建模 -从上到下建模从上到下建模布尔操作布尔操作加（加（add）将两个或多个实体合成一个实体。将两个或多个实体合成一个实体。实体建模实体建模 -从上到下建模从上到下建模布尔操作布尔操作粘接（粘接（glue）将两或多个实体联系起来在它们之间形成一个公共的边界。将两或多个实体联系起来在它们之间形成一个公共的边界。当希望保持两个实体的区别时很有用当希望保持两个实体的区别时很有用(例如不同的材料例如不同的材料)实体建模实体建模 -从上到下建模从上到下建模布尔操作布尔操作搭

7、接（搭接（overlap）除输入实体相互搭接外与粘接相同。除输入实体相互搭接外与粘接相同。实体建模实体建模 -从上到下建模从上到下建模布尔操作布尔操作相减（相减（subtract）将输入实体几点一个或多个搭接的部分去掉将输入实体几点一个或多个搭接的部分去掉对生成孔或修剪实体十分有用。对生成孔或修剪实体十分有用。实体建模实体建模 -从上到下建模从上到下建模布尔操作布尔操作切分（切分（divide）将实体切为两或多片但相互仍由公共边界联接着。将实体切为两或多片但相互仍由公共边界联接着。切除的工具可以是工作平面、面、线或体。切除的工具可以是工作平面、面、线或体。对将复杂的体切分为简单的体以进行块网格

8、划分十分有用。对将复杂的体切分为简单的体以进行块网格划分十分有用。实体建模实体建模 -从上到下建模从上到下建模布尔操作布尔操作相交（相交（intersect）只保留两个或多个实体的重叠部分只保留两个或多个实体的重叠部分如果有两个以上的输入实体，有两个选择如果有两个以上的输入实体，有两个选择:公共相交和两两相交公共相交和两两相交公共相交找出所用输入实体的公共重叠部分公共相交找出所用输入实体的公共重叠部分两两相交找出每一对实体的重叠区域，可能产生一个以上的输出实体两两相交找出每一对实体的重叠区域，可能产生一个以上的输出实体公共相交两两相交实体建模实体建模 -从上到下建模从上到下建模布尔操作布尔操作

9、互分（互分（partition）将两个或多个相交的实体切成多片但仍通过公共的边界相互联接将两个或多个相交的实体切成多片但仍通过公共的边界相互联接十分有用，例如如图，找到两条线的交点并保留四条线段。十分有用，例如如图，找到两条线的交点并保留四条线段。(相交操作相交操作只返回一个公共关键点并删除两条线只返回一个公共关键点并删除两条线)L1L2L3L6L5L4分割分割实体建模实体建模 从下向上建模从下向上建模下向上建模开始于定义关键点，然后建立其它实体下向上建模开始于定义关键点，然后建立其它实体建立一个建立一个L型的物体首先定义它的角点。然后仅仅联接它的角点即型的物体首先定义它的角点。然后仅仅联接它

10、的角点即可生成面或首先定义线然后由线定义面。可生成面或首先定义线然后由线定义面。实体建模实体建模 -从下到上建模从下到上建模关键点关键点定义关键点定义关键点:Preprocessor -Modeling-Create Keypoints或用或用 K族命令族命令:K,KFILL,KNODE,etc.生成关键点的数据仅需关键点号和坐标位置。生成关键点的数据仅需关键点号和坐标位置。关键点号缺省为下一个可用的号码。关键点号缺省为下一个可用的号码。坐标位置可用通过在工作平面上拾取或键入坐标位置可用通过在工作平面上拾取或键入X,Y,Z值。值。X,Y,Z 值依赖于激活的坐标系。值依赖于激活的坐标系。实体建模

11、实体建模 -从下到上建模从下到上建模线线有多种生成线的方法有多种生成线的方法定义面或体时，定义面或体时，ANSYS会自动生成任何未定义的线，其曲率由激会自动生成任何未定义的线，其曲率由激活的坐标系决定。活的坐标系决定。生成线必须有关键点可用。生成线必须有关键点可用。Create-Lines-LinesCreate-Lines-ArcsCreate-Lines-SplinesCreate-Lines Line Fillet实体建模实体建模 -从下到上建模从下到上建模面面从下到上方法生成面要求已经定义了关键点或线从下到上方法生成面要求已经定义了关键点或线如果定义体，如果定义体，ANSYS将自动生成

12、任何未定义的面和线，曲率由激将自动生成任何未定义的面和线，曲率由激活的坐标系决定。活的坐标系决定。Create-AreasOperate Extrude实体建模实体建模 -从下到上建模从下到上建模体体从下到上方法生成体要求已经定义了关键点或线或面从下到上方法生成体要求已经定义了关键点或线或面Create VolumesOperate Extrude实体建模实体建模 -从下到上建模从下到上建模操作操作(operate)布尔操作对由上到下和下到上建模方法生成的实体都有效。布尔操作对由上到下和下到上建模方法生成的实体都有效。除布尔操作外，还可用许多其它的操作除布尔操作外，还可用许多其它的操作:拖拉拖

13、拉(extrude)缩放缩放(scale)移动移动(move)拷贝拷贝(copy)反射反射(reflect)实体建模实体建模 -从下到上建模从下到上建模操作操作拖拉拖拉(extrude)由已有面快速生成体由已有面快速生成体(或由线生成面，关键点生成线或由线生成面，关键点生成线)如果面已划分了网格，可以连同面拖拉出单元。如果面已划分了网格，可以连同面拖拉出单元。四种拖拉面的方法四种拖拉面的方法:沿着法向沿着法向 通过法向偏移面生成体通过法向偏移面生成体 VOFFST 通过通过XYZ 偏移偏移 通过一般的通过一般的 x-y-z 偏移偏移VEXT生成体。生成体。允许有锥度的拖拉允许有锥度的拖拉沿着轴

14、沿着轴 通过沿着轴（两个关键点来定义）旋转面生成通过沿着轴（两个关键点来定义）旋转面生成体体 VROTAT沿着线沿着线 通过将面沿着一条或一组连续的线拖拉生成体通过将面沿着一条或一组连续的线拖拉生成体 VDRAG实体建模实体建模 -从下到上建模从下到上建模操作操作缩放缩放(scale)用于将一种单位制转化为另一种单位制用于将一种单位制转化为另一种单位制实体建模实体建模 -从下到上建模从下到上建模操作操作移动移动(move)通过指定通过指定DX,DY,DZ 将实体平移或旋将实体平移或旋转。转。DX,DY,DZ 表达为激活的坐标系下表达为激活的坐标系下平移实体，激活的坐标系为笛卡尔坐平移实体，激活

15、的坐标系为笛卡尔坐标系标系旋转实体，激活的坐标系为柱坐标系旋转实体，激活的坐标系为柱坐标系或球坐标系或球坐标系另一个操作为将一个坐标系转换到另另一个操作为将一个坐标系转换到另一个不同的坐标系。一个不同的坐标系。转换发生在将激活的坐标系转为某个转换发生在将激活的坐标系转为某个指定的坐标系指定的坐标系这个操作在需要同时移动并旋转实体这个操作在需要同时移动并旋转实体时时Transfer from csys,0 to csys,11 Rotate-30 实体建模实体建模 -从下到上建模从下到上建模操作操作拷贝拷贝(copy)产生一个实体的多个备份产生一个实体的多个备份对每一次拷贝指定拷贝数目及对每一次

16、拷贝指定拷贝数目及DX,DY,DZ 偏移距离。偏移距离。DX,DY,DZ 表示表示为激活的坐标系下。为激活的坐标系下。用于生成多个孔、肋或突起用于生成多个孔、肋或突起在局部柱坐标系下的拷贝通过蒙皮生成外表面实体建模实体建模 -从下到上建模从下到上建模操作操作反射反射(reflect)沿一个平面反射实体沿一个平面反射实体定义反射的方向定义反射的方向:X 表示沿表示沿YZ 平面反射平面反射Y 表示沿表示沿XZ 平面平面Z 表示沿表示沿XY 平面平面所有的方向都表达为激活的坐标系的方所有的方向都表达为激活的坐标系的方向，向，且激活的坐标系必须为笛卡尔坐标且激活的坐标系必须为笛卡尔坐标系系实体建模实体

17、建模 -从下到上建模从下到上建模操作操作合并合并通过去掉重合的关键点将两个实体贴上通过去掉重合的关键点将两个实体贴上合并关键点将会自动合并重合的高级实体。合并关键点将会自动合并重合的高级实体。通常在反射、拷贝、或其它操作引起重合的实体时需要合并通常在反射、拷贝、或其它操作引起重合的实体时需要合并需要合并或粘接反射由基本面剪去倒角面实体建模实体建模 -从下到上建模从下到上建模操作操作倒角倒角线倒角要求两条相交的线在相交处有一个公共点线倒角要求两条相交的线在相交处有一个公共点如果公共关键点不存在，首先进行分割操作如果公共关键点不存在，首先进行分割操作ANSYS 不更新下面的面，因此需要加或减去倒角不更新下面的面，因此需要加或减去倒角区域。区域。面倒角与此类似面倒角与此类似生成倒角生成面