ANSYS基本过程手册7.doc

ANSYS基本过程手册（第7章）第7 章 选择和元件7.1 什么是选择如果有一个大模型，那么对模型载荷数据的一部分加载、加快图形显示、有选择性地观察结果等是很有帮助的。由于所有的ANSYS数据都在数据库内，利用选择功能，可以很方便地选择数据的子集。选择能够帮助选择节点、单元、关键点、线等子集，以便能够在一些实体上工作。 ANSYS软件把在分析阶段所定义的所有数据都存储在数据库内，该数据库的设计使得可以选择其中的一部分数据而不损坏其它数据。利用选择功能的典型例子是在指定载荷时，通过选择同一平面上的节点，可以很方便地把一个压力作用在子集所有的节点而不是作用在每个单独的节点。选择的另一个有用的特征是:能够选择实体的子集并给这个子集命名。例如：可以选择组成热交换器散热片部分的所有单元，并把它命名为子集FIN。象这样命名的子集叫作元件。能够把几组元件组成一组组件7.2选择实体可以利用下面的七个基本选项功能的组合来选择一个实体的子集：SelectReselectAlso SelectUnselectSelect AllUnselectNoneInvert这些功能的解释说明如下：Select从数据的全集中选择项目，以下面Venn图的方式显示。Reselect从选择的子集中(再)选择。Also Select加一个不同的子集到当前的子集。Unselect去掉当前子集的一部分。Select All恢复全集。SelectNone抑制全集Invert在激活与非激活的部分的转换。与命令一样，在图形用户界面的Utility Menu菜单中，这些功能对所有的实体(节点，单元，关键点，线，平面，体)都有效。关于拾取的进一步信息，参阅ANSYS操作指南第5章“图形拾取”。 7.2.1 利用命令来选择实体表7-1显示了可用来选择实体子集的命令概述。注意crossover命令，该命令允许基于一个实体选择另一个实体。例如，可以选择所有的依附在当前线的子集上关键点。下面是选择命令的典型顺序：LSEL，S，LOC，Y，2，6!选择中心位置在Y=2和Y=6之间的线LSEL，A，LOC，Y，9，10! 加上中心位置在Y=9和Y=10之间的线NSLL，S，1!选择在被选择线上的所有节点。ESLN! 选择依附在被选择节点上的所有单元。进一步信息，参阅ANSYS命令参考手册中对LSEL，NSLL，和ESLN命令的描述。注意：crossover命令是从实体模型的实体(如关键点，面等等)来选择有限单元模型实体。(节点和单元)，这个命令只有在实体模型(包含相关联的实体模型实体)上的网格操作生成了有限单元实体后，该命令才有效。表7-1选择命令实体基本命令Crossover命令点NSELNSLE, NSLK, NSLL, NSLA, NSLV单元ESELESLN, ESLL, ESLA, ESLV关键点KSELKSLN, KSLL硬点KSEL, ASEL, LSEL无线LSELLSLA, LSLK面ASELASLL, ASLV体VSELVSLA组件CMSEL无7.2.2 用GUI选择实体与表7-1列出的大多数命令等效的GUI路径是:Utility MenuSelectEntities，GUI选项显示出选择实体对话框。从对话框中，可以在其它东西中选择欲选择的实体类型以及选择它们的准则。例如：可以选定Elements和By Num/Pick，意思是通过编号或拾取来选取单元。在实体对话框中，可以按下帮助按钮来获得关于通过GUI来选择的更为详细的信息。帮助是上下文相关的，并反映了选择实体对话框中作出的任何选择。通常，我们希望组合实体来形成元件或组件来更清楚，更容易的使用。关于使用元件或组件的详细信息请参见Grouping Geometry Items into Components and Assemblies。以下的GUI命令提供了对构件的定义：GUI：Utility MenuSelectComp/AssemblySelect AllUtility MenuSelectComp/AssemblySelect Comp/AssemblyUtility MenuSelectComp/AssemblyPick Comp/AssemblyUtility MenuSelectComp/AssemblySelect None7.2.3 选择线条来修改CAD几何图形当CAD的几何形状输入到ANSYS时，这种转换将会定义短线单元的显示，使得在屏幕上很难辨别，通过选择线条选择选项，能发现和显示出这些短线。Command(s): （命令）LSELGUI:Utility MenuSelectEntitiesLinesBy Length/Radius在VMIN和VMAX字段里输入长度与半径的最小值与最大值。这些字段，当用于该选项时，代表着相应的短线单元的长度与半径值的范围。在VMIN与VMAX中应当输入合理的值来确保所被选择的集合内仅仅包含想要显示的短线单元。当被选择的集合在屏幕上显示时，可在集合中拾取单个线条并根据需要改变几何图形。注：不是圆弧的线条返回0半径值，RADIUS仅对圆弧线有效。7.2.4 其它用于选择的命令要把所有的实体恢复到它们的全部的集合中，用下面的命令：Command(s): （命令）ALLSELGUI:Utility MenuSelectEverything BelowSelected AreasUtility MenuSelectEverything BelowSelected ElementsUtility MenuSelectEverything BelowSelected LinesUtility MenuSelectEverything BelowSelected KeypointsUtility MenuSelectEverything BelowSelected Volumes这个命令等效于下列一系列命令：NSEL,ALL; ESEL,ALL; KSEL,ALL。也可以利用ALLSEL或它的等效GUI在分层方式中选择一组相关实体。例如，给定一个面的子集合，可以选择所有定义这些面的线条、所有定义这些线的关键点、所有属于这些面、线和关键点的单元及所有属于这些单元的节点。仅需简单应用一个命令: ALLSEL,BELOW,AREA。可用下列方法来选择自由度和力标识符的子集:Command(s): （命令）DOFSELGUI:Main MenuPreprocessorLoadsOperate-Scale FE Loads-ConstraintsMain MenuPreprocessorLoadsOperateForcesMain MenuPreprocessorLoadsSettings-Scale FE Loads-ConstraintsMain MenuPreprocessorLoadsSettingsForcesMain MenuSolutionOperate-Scale FE Loads-ConstraintsMain MenuSolutionOperateForcesMain MenuSolutionSettings-Scale FE Loads-ConstraintsMain MenuSolutionSettingsForces选择了这些标识符的子集，可在某些命令的Label字段中简单地使用ALL来指定整个的子集，例如：DOFSEL,S,UX,UZ命令紧接着D,ALL,ALL命令把UX与UZ约束加到所有被选节点上。DOFSEL不影响求解自由度。 7.3 为有意义的后处理选择在后处理过程中，选择也是有益的。例如：在POST1中，可以选择模型的一部分来显示或列出结果。在POST1中，当模型不连续时，应总是利用选择来获得有意义的结果。当用PLNSOL命令(Utility MenuPlotResultsContour PlotNodal Solution)来请求等值线的显示时，ANSYS软件通过将节点处的数据平均来产生光滑、连续的等值线，只要模型中不包含下列间断点，这种平均是可行的。相邻部分的模型具有两种不同材料或模型具有不同的厚度 (参阅图7-1)。相邻的层状壳体具有不同的层数(参阅图7-2和7-3)。出现这些间断时，注意利用选择单独处理间断点的每一部分。Fig7-1 具有不同厚度的壳体模型 Fig7-2 具有中面节点的层状壳体(SHELL91或SHELL99)Fig7-3 具有底面节点的层状壳体(SHELL91或SHELL99)7.4将几何项目组集成元件与组件有时候把模型的一部分组集起来并给它们以可识的名字，如FLANGE，WHEEL2，FIN7，IRONCORE，STATOR，ROTOR，等是很方便的。这样可以很方便地选择从属于它们(例如WHEEL2)的所有项目并对其进行处理：加边界条件，用节点和单元来划分网格、产生图形显示等等。该组合叫元件或组件，一个元件由一种实体类型组成：节点、单元、关键点、线、面、体。用CM命令(Utility MenuSelectComp/AssemblyCreate Component)来定义一个元件。例如，可以选择组成电机模型的转子部分的所有单元，把它们组合成一个元件:ESEL,MAT,2! 选择转子单元(材料2)CM,ROTOR,ELEM! 利用所有被选单元定义元件ROTORANSYS Commands Reference（ANSYS命令参考手册）详细叙述了ESEL和CM命令。一个组件可能包含很多的元件与其它组件，用CMGRP命令(Utility MenuSelectComp/AssemblyCreate Assembly)来定义组件，例如:可以把元件ROTOR和WINDOWS(两个都必须在先前被定义过)来组成一个组件ROTORASM：NSEL,.！选择组成wings的单元合适的节点和单元ESLNCM,WINDINGS,ELEM！定义WINDINGS组件CMGRP,ROTORASM,WINDINGS,ROTOR！定义ROTORASM组件ANSYS Commands Reference（ANSYS命令参考手册）详细叙述了NSEL,ESLN,CM和CMGRP命令。7.4.1 镶嵌组件可以镶嵌深达五层的组件，例如，可用其它的组件与元件来构造一个叫MOTOR的组件，如下图所示假定组件ROTORASM和元件STATOR，PERMMAG和AIRGAP已定义过，可以用形如下面的命令来定义组件MOTOR:CMGRP，STATASM，STATOR，PERMMAGCMGRP，MOTOR，STATASM，ROTORASM，AIRGA详见ANSYS Commands Reference（ANSYS命令参考手册）对CMGRP命令的描述。图7-4 镶嵌组件示意图 7.4.2 通过元件和组件来选择实体定义元件与组件的最大好处在于可以用CMSEL和ALLSEL命令组合方便地选择属于它的项目。CMSEL命令按名字来选择属于某一元件或组件的所有实体，然后可用ALLSEL，BELOW来选择依附它们的较低一级的实体。例如，可以选择属于WINDING元件的所有单元，对它们全部施加一个当前的密度载荷，然后选择所有依附在这些单元上的节点：CMSEL，WINDINGSBFE，ALL，JS，-1000ALLSEL，BELOW，ELEM有关CMSEL,BFE和ALLSEL命令，及下述CMEDIT, CMDELE和CMLIST命令的进一步信息，参阅ANSYS Commands Reference（ANSYS命令参考手册）。7.4.3 增加和删除组件用CMEDIT命令（Utility MenuSelectComp/AssemblyEdit Assembly）允许从一个组件中增加或删除组件，例如，下列命令从组件MOTOR中删除组件AIRGAP。CMEDIT,MOTOR,DELE,