上海交大ANSYS_3

1、LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS 10 March 2008 通用有限元程序ANSYS及应用 L3-1 工程硕士研究生课程讲义（工程硕士研究生课程讲义（2011） 通用有限元程序通用有限元程序ANSYS及及应用应用 ( (三三) ) LECTURE

2、 ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS 10 March 2008 通用有限元程序ANSYS及应用 L3-2 第三讲第三讲 内容提要内容提要 5. 5. 实体建模的基本实体建模的基本GUIGUI操作操作 5.1 5.1 坐标系和工作平面的设定坐标系和工作平面的设定 5

3、.2 5.2 图元及基本图元的生成图元及基本图元的生成 5.3 5.3 图元的修改图元的修改 5.4 5.4 实体建模的基本途径实体建模的基本途径 5.5 5.5 布尔运算布尔运算 5.6 5.6 实体建模练习实体建模练习 LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO A

4、NSYS 10 March 2008 通用有限元程序ANSYS及应用 L3-3 坐标系的用途坐标系的用途 用于创建几何模型用于创建几何模型 用于指定载荷和自由度方向用于指定载荷和自由度方向 用于解释结果（包括图示或列表）用于解释结果（包括图示或列表） LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INT

5、RODUCTION TO ANSYS 10 March 2008 通用有限元程序ANSYS及应用 L3-4 应用坐标系创建几何模型应用坐标系创建几何模型 几何模型的定位和创建可基于三种坐标系几何模型的定位和创建可基于三种坐标系 ( (CS)CS) 工作平面坐标系工作平面坐标系( ( Working Plane CS )Working Plane CS ) 全局坐标系全局坐标系( ( Global CS )Global CS ) 局部坐标系局部坐标系( ( Local CS )Local CS ) LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTROD

6、UCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS 10 March 2008 通用有限元程序ANSYS及应用 L3-5 工作平面坐标系工作平面坐标系( ( Working Plane CS )Working Plane CS ) 工作平面坐标系即一个工作平面坐标系即一个 2- 2-D D 作图平面作图平面 主要用于实体模型体素的定位和定向主要用于实体模型体素的

7、定位和定向 （由底向上建模：定义关键点、线、面等）（由底向上建模：定义关键点、线、面等） 缺省时，与全局坐标系缺省时，与全局坐标系 XYXY平面重合平面重合 LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS 10 March 2008 通用有限元程序ANSYS及应

8、用 L3-6 全局坐标系全局坐标系 ( ( Global CS )Global CS ) LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS 10 March 2008 通用有限元程序ANSYS及应用 L3-7 全局坐标系（续）全局坐标系（续） 缺省时，全局直角坐标

9、系是激活坐标系缺省时，全局直角坐标系是激活坐标系 激活坐标系也可为柱（或球、其它坐标系）激活坐标系也可为柱（或球、其它坐标系） LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS 10 March 2008 通用有限元程序ANSYS及应用 L3-8 全局坐标系全局坐

10、标系- -举例举例 LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS 10 March 2008 通用有限元程序ANSYS及应用 L3-9 局部坐标系（局部坐标系（Local CS Local CS ） LECTURE ON INTRODUCTION TO ANS

11、YSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS 10 March 2008 通用有限元程序ANSYS及应用 L3-10 节点坐标系节点坐标系用于载荷和自由度定向（续）用于载荷和自由度定向（续） 有时，需要旋转模型中某些节点的节点坐标系，用于有坡度的滑 动支撑或施加径向位移： LECTURE ON INTRODUCTION

12、 TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS 10 March 2008 通用有限元程序ANSYS及应用 L3-11 节点坐标系节点坐标系举例举例 观看节点坐标系：观看节点坐标系： Utility Menu: Utility Menu: PlotCtrlsPlotCtrls Symbols Symbols

13、 ( Toggle ON Nodal CS )( Toggle ON Nodal CS ) LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS 10 March 2008 通用有限元程序ANSYS及应用 L3-12 观看结果观看结果 结果坐标系结果坐标系 当在通用后

14、处理 ( POST1 ) 中观看结果时，所有 结果（应力、反力）都位于结果坐标系( results coordinate system )中； 缺省时，POST1 将所有结果转化为全局直角坐标 系，包括经过“ 旋转” 的节点上的结果。 LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTIO

15、N TO ANSYS 10 March 2008 通用有限元程序ANSYS及应用 L3-13 观看结果观看结果结果坐标系（续）结果坐标系（续） 改变结果坐标系：改变结果坐标系： Main Menu: General Postprocessor Options for Outp LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSL

16、ECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS 10 March 2008 通用有限元程序ANSYS及应用 L3-14 观看结果观看结果 结果坐标系（续）结果坐标系（续） 改变结果坐标系的例子改变结果坐标系的例子 LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION T

17、O ANSYS 10 March 2008 通用有限元程序ANSYS及应用 L3-15 列表列表显示坐标系显示坐标系 列出节点坐标系：列出节点坐标系：Utility Menu: List NodesUtility Menu: List Nodes 这些坐标都用显示坐标系这些坐标都用显示坐标系( ( DSYS )DSYS )表示。表示。 缺省时，缺省时，DSYSDSYS被设置为全局直角坐标系，因此无论被设置为全局直角坐标系，因此无论 模型在何种坐标系中创建，列出的坐标值都位于全局模型在何种坐标系中创建，列出的坐标值都位于全局 直角坐标系中。直角坐标系中。 改变显示坐标系：改变显示坐标系：Util

18、ity Menu: Utility Menu: WorkPlaneWorkPlane Change Display CS toChange Display CS to LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS 10 March 2008 通用有限元程序AN

19、SYS及应用 L3-16 坐标系坐标系 总结总结 工作平面 用于定义和定位几何项 全局坐标系 局部坐标系 用于辅助定义和定位几何项 节点坐标系 用于载荷和自由度定向 结果坐标系 用于显示和解释结果 显示坐标系 用于显示各坐标值列表 LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION

20、TO ANSYS 10 March 2008 通用有限元程序ANSYS及应用 L3-17 5.2 5.2 图元及基本图元的生成图元及基本图元的生成 图元图元: : 点、线、面、体点、线、面、体 图元的等级：由低至高图元的等级：由低至高 = = 点、线、面、体点、线、面、体 要点：修改图元必须由低至高要点：修改图元必须由低至高 删除图元必须由高至低删除图元必须由高至低 几何实体：由一系列图元组成几何实体几何实体：由一系列图元组成几何实体 基本图元的生成及修改：基本图元的生成及修改： LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION T

21、O ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS 10 March 2008 通用有限元程序ANSYS及应用 L3-18 关键点的生成与修改关键点的生成与修改 选项：选项：Main Menu: Preprocessor - Modeling - Create Keypoints LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTROD

22、UCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS 10 March 2008 通用有限元程序ANSYS及应用 L3-19 线的生成与修改线的生成与修改 选项选项- - 创建线的功能创建线的功能 Main Menu: Preprocessor -Modeling- Create -Lines- Lines Create -Lines- Splines Opera

23、te Extrude/Sweep Create -Lines-Arcs LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS 10 March 2008 通用有限元程序ANSYS及应用 L3-20 面的生成与修改面的生成与修改 选项选项- -生成面的功能生成面的功能

24、Main Menu: Preprocessor -Modeling- Create Create -Areas- Arbitary Operate Extrude /Sweep LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS 10 March 2008 通用有限

25、元程序ANSYS及应用 L3-21 体的生成与修改体的生成与修改 选项选项- -创建体的功能创建体的功能 Main Menu: Preprocessor -Modeling- Create Create -Volumes- Arbitrary Operate Extrude/Sweep LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO A

26、NSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS 10 March 2008 通用有限元程序ANSYS及应用 L3-22 5.4 5.4 实体建模的基本途径实体建模的基本途径 由底向上建模由底向上建模: : 按点、线、面、体顺序由低级按点、线、面、体顺序由低级 图元起形成几何实体；图元起形成几何实体； 由顶向下建模由顶向下建模: : 直接生成顶级图元，通过布尔直接生成顶级图元，通过布尔 操作完成目标几何实体。操作完成目标几何实体。 利用已有的图元利用已有的图元 LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION

27、 TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS 10 March 2008 通用有限元程序ANSYS及应用 L3-23 利用利用已有的图元建模已有的图元建模 由已有的线、面、体生成新的线、面、体由已有的线、面、体生成新的线、面、体 选项选项- -由已有的图元再生成图元的功能由已有的图元再生成图元的功能 Main Menu: Preprocessor -Modeling-

28、 镜射镜射( Reflect) 平移修改平移修改 (Move/Modify) 复制复制( Copy ) LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS 10 March 2008 通用有限元程序ANSYS及应用 L3-24 关于关于 Reflect Reflec

29、tion 操作可关于一个坐标平面或沿某一坐标轴进行操作可关于一个坐标平面或沿某一坐标轴进行 说明：说明：Reflect、 Move/Modify、 Copy 操作的坐标轴均属于当操作的坐标轴均属于当 前激活坐标系前激活坐标系 INTRODUCTION TO ANSYS 5.6 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.6 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.6 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.6 - Part 1INTRODUCTION TO ANSYS 5.6 - Part 1INTRODUCTION TO A

30、NSYS 5.6 - Part 1 Workshop Supplement 5.5 5.5 布尔运算布尔运算 LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS 10 March 2008 通用有限元程序ANSYS及应用 L3-26 面与面相加举例面与面相加举例 A

31、1+A2=A3A1+A2=A3 A3 A3 包含原来所有面的区域，不再保留原来边界。包含原来所有面的区域，不再保留原来边界。 LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS 10 March 2008 通用有限元程序ANSYS及应用 L3-27 面与面相减举例面

32、与面相减举例 A1-A2=A3A1-A2=A3 A3 A3 包含原来所有面的区域，不再保留原来边界。包含原来所有面的区域，不再保留原来边界。 LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS 10 March 2008 通用有限元程序ANSYS及应用 L3-28

33、面与面叠分举例面与面叠分举例 A3A3是一个新面，是是一个新面，是A2A2与与A1A1重叠部分的区域重叠部分的区域 A4A4和和A5A5是新面。是新面。 LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS 10 March 2008 通用有限元程序ANSYS及应用

34、L3-29 加法的选项加法的选项 Main Menu:Preprocessor -Modeling- Operate - Booleans- Add LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS 10 March 2008 通用有限元程序ANSYS及应用 L3

35、-30 叠分的选项叠分的选项 Main Menu:Preprocessor -Modeling- Operate -Booleans- Overlap LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS 10 March 2008 通用有限元程序ANSYS及应用 L

36、3-31 粘接粘接 粘接操作是将多个图元进行连接，并生成具有公共边界的图元。 只有公共区域的维数低于粘接图元的维数，粘接操作才有效。如果 粘接操作没有新的图元产生，就通过合并关键点获得粘接效果。 LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS 10 March

37、2008 通用有限元程序ANSYS及应用 L3-32 粘接的选项粘接的选项 Main Menu:Preprocessor -Modeling- Operate -Booleans- Glue LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS 10 March 20

38、08 通用有限元程序ANSYS及应用 L3-33 切分切分 LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS 10 March 2008 通用有限元程序ANSYS及应用 L3-34 切分的选项切分的选项 Main Menu:Preprocessor -Modeli

39、ng- Operate -Booleans- Subtract or Divide LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS 10 March 2008 通用有限元程序ANSYS及应用 L3-35 切分的选项（续一）切分的选项（续一） Main Menu:

40、Preprocessor -Modeling- Operate -Booleans-Divide LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS 10 March 2008 通用有限元程序ANSYS及应用 L3-36 切分的选项（续二）切分的选项（续二） Mai

41、n Menu:Preprocessor -Modeling- Operate -Booleans-Divide LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS 10 March 2008 通用有限元程序ANSYS及应用 L3-37 切分的选项（续三）切分的选项（

42、续三） Main Menu:Preprocessor -Modeling- Operate -Booleans-Divide LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS 10 March 2008 通用有限元程序ANSYS及应用 L3-38 相交相交 相交是

43、生成新图元，它们是原图元间的重叠部分。相交是生成新图元，它们是原图元间的重叠部分。 LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS 10 March 2008 通用有限元程序ANSYS及应用 L3-39 相交的选项相交的选项 Main Menu:Preproce

44、ssor -Modeling- Operate - Booleans-Intersect LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS 10 March 2008 通用有限元程序ANSYS及应用 L3-40 相交的选项（续一）相交的选项（续一） Main Menu:Preprocessor -Modeling- Operate - Booleans-Intersect LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYSLECT