分析对象几何建模方法

1、分析对象几何建模方法分析对象几何建模方法如何将一个实际工程物理系统描述数学行为特征，换句如何将一个实际工程物理系统描述数学行为特征，换句话说分析必须是针对一个物理原型准确的数学模型。广义话说分析必须是针对一个物理原型准确的数学模型。广义上讲，模型包括所有的节点、单元、材料属性、实常数、上讲，模型包括所有的节点、单元、材料属性、实常数、边界条件，以及其它用来表现这个物理系统的特征。在边界条件，以及其它用来表现这个物理系统的特征。在ANSYSANSYS术语中，模型生成一般狭义地指用节点和单元表示空术语中，模型生成一般狭义地指用节点和单元表示空间体域及实际系统连接的生成过程。间体域及实际系统连接的生

2、成过程。什么是模型生成？什么是模型生成？分析对象几何建模方法分析对象几何建模方法问题的简化问题的简化工程实际问题非常复杂，难于完全等效！工程实际问题非常复杂，难于完全等效！必须对研究的问题加以简化。包括：必须对研究的问题加以简化。包括：问问题的类型、结构和载荷的简化！题的类型、结构和载荷的简化！ 问题类型的简化问题类型的简化 结构简化结构简化 载荷简化载荷简化首先考虑能否将研究的问题简化首先考虑能否将研究的问题简化, ,如维平面问题、轴如维平面问题、轴对称问题或板壳问题！对称问题或板壳问题！建模时不可能也不必要完全模拟结构物的每一个细节，建模时不可能也不必要完全模拟结构物的每一个细节，而应是生

3、成一个等效离散模型而应是生成一个等效离散模型在满足问题分析要求的前提下，应尽可能对载荷工况、在满足问题分析要求的前提下，应尽可能对载荷工况、载荷性质进行简化载荷性质进行简化分析对象几何建模方法分析对象几何建模方法真实系统真实系统有限元模型有限元模型问题的简化问题的简化分析对象几何建模方法分析对象几何建模方法轴对称：轴对称：即绕某一轴线存在即绕某一轴线存在对称性，这类结构如：电灯对称性，这类结构如：电灯泡，直管，圆锥体，圆盘和泡，直管，圆锥体，圆盘和圆屋顶。对称面就是旋转形圆屋顶。对称面就是旋转形成结构的横截面，它可以在成结构的横截面，它可以在任何位置。大多数轴对称分任何位置。大多数轴对称分析求

4、解必须假定集中力、压析求解必须假定集中力、压力和体截荷均具有轴对称。力和体截荷均具有轴对称。分析对象几何建模方法分析对象几何建模方法旋转对称：旋转对称：即结构由绕轴分即结构由绕轴分布的几个重复部分组成，诸布的几个重复部分组成，诸如涡轮叶片这类物体。大多如涡轮叶片这类物体。大多数旋转对称分析求解要求，数旋转对称分析求解要求，集中力、压力和体载荷应具集中力、压力和体载荷应具有对称性。有对称性。分析对象几何建模方法分析对象几何建模方法重复或平移对称重复或平移对称即结构是由沿一直线分布重复部分组成，诸如即结构是由沿一直线分布重复部分组成，诸如带有均匀分布冷却节的长管结构。该对称要求非零位移约束，带有均

5、匀分布冷却节的长管结构。该对称要求非零位移约束，集中力、压力和体载荷应具有对称性。集中力、压力和体载荷应具有对称性。一个结构可能由多个对称平面，这样就可以利用对称性建立一个结构可能由多个对称平面，这样就可以利用对称性建立一个很小的等效分析模型一个很小的等效分析模型分析对象几何建模方法分析对象几何建模方法问题的简化问题的简化分析对象几何建模方法分析对象几何建模方法问题的简化问题的简化对于对于ANSYS建模方法由两种，一种是通过自带前建模方法由两种，一种是通过自带前处理软件建立几何模型，主要用于形状较为简单处理软件建立几何模型，主要用于形状较为简单的模型建立；另一种是通过的模型建立；另一种是通过P

6、RO/E、UG等等CAD软件建立模型，再导入软件建立模型，再导入 ANSYS软件中。软件中。 分析对象几何建模方法分析对象几何建模方法利用利用CAD软件建模有如下优点：软件建模有如下优点： 避免了重复对现有避免了重复对现有CAD模型劳动，而生成待分析的实体模型模型劳动，而生成待分析的实体模型 工程师可利用熟悉的工具去建模工程师可利用熟悉的工具去建模 利用利用CAD软件建模有如下缺点：软件建模有如下缺点： 模型如果不适于网格划分则需要大量的修补工作模型如果不适于网格划分则需要大量的修补工作 分析对象几何建模方法分析对象几何建模方法 ANSYS既可以创建实体模型，也可以从其他软件包中输入既可以创建

7、实体模型，也可以从其他软件包中输入实体模型实体模型分析对象几何建模方法分析对象几何建模方法 一个实体模型是由体、面、线及关键点定一个实体模型是由体、面、线及关键点定义的义的, ,体是由面围成的、面是由线组成的、线是体是由面围成的、面是由线组成的、线是由关键点定义的。从低到高分类由关键点定义的。从低到高分类 关键点关键点 线线 面面 体。体。ANSYS建模建模分析对象几何建模方法分析对象几何建模方法p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、体等从建立关键点开始，可以逐步建立线、面、体等p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形状从生成体（或

8、面）开始，并结合其它方法生成最终形状分析对象几何建模方法分析对象几何建模方法二维图元包括矩形、圆、三角形和其它多边形二维图元包括矩形、圆、三角形和其它多边形分析对象几何建模方法分析对象几何建模方法p拖拉或旋转拖拉或旋转 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)参考面参考面拖拖 拉拉旋旋 转转p移动或拷贝移动或拷贝 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)分析对象几何建模方法分析对象几何建模方法笛卡尔坐标系笛卡尔坐标系柱坐标系柱坐标系球坐标系球坐标系模型坐标系的选择模型坐标系的选择分析对象几何

9、建模方法分析对象几何建模方法p图元编号显示、删除图元编号显示、删除 当多个图元同时在图形窗口显示时，可以通过打开某种图当多个图元同时在图形窗口显示时，可以通过打开某种图元编号来区分，这些图元可以显示不同标号和颜色。元编号来区分，这些图元可以显示不同标号和颜色。分析对象几何建模方法分析对象几何建模方法p图元编号显示、删除图元编号显示、删除分析对象几何建模方法分析对象几何建模方法 当删除图元图元时，当删除图元图元时，ANSYS提供了两种选择提供了两种选择p图元编号显示、删除图元编号显示、删除 只删除指定图元，保留这个图元的所有低级项只删除指定图元，保留这个图元的所有低级项 删除指定图元的所有信息，

10、包括低级项删除指定图元的所有信息，包括低级项分析对象几何建模方法分析对象几何建模方法p模型修改模型修改 在实体模型间有一个内在层次关系，关在实体模型间有一个内在层次关系，关键点是实体的基础，线由点生成，面由线键点是实体的基础，线由点生成，面由线生成，体由面生成。生成，体由面生成。 ANSYS 不允许直接删除或修改与高层次不允许直接删除或修改与高层次相连接的低层次实体。相连接的低层次实体。p 布尔运算布尔运算 是几何体素合并的计算。是几何体素合并的计算。ANSYS 布尔运算包括加、减、交、布尔运算包括加、减、交、 分割、粘接和搭接。分割、粘接和搭接。分析对象几何建模方法分析对象几何建模方法布尔加

11、布尔加 将两个或多个实体合成一个实体，没有接缝将两个或多个实体合成一个实体，没有接缝 。GUI : Main MenuPreprocessorOperateAdd 分析对象几何建模方法分析对象几何建模方法面的相加面的相加 分析对象几何建模方法分析对象几何建模方法体的相加体的相加 布尔减布尔减 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分析对象几何建模方法分析对象几何建模方法GUI : Main MenuPreprocessorOperateSubtract 分析对象几何建模方法分析对象几何建模方法LSBL线线相减线线相减 分析对象几何建模方法分析对象几何建模方

12、法ASBA面面相减面面相减 分析对象几何建模方法分析对象几何建模方法VSBV体体相减体体相减 布尔相交布尔相交 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两两相交公共相交分析对象几何建模方法分析对象几何建模方法GUI : Main MenuPreprocessorOperateIntersect 分析对象几何建模方法分析对象几何建模方法线与线相交线与线相交 分析对象几何建模方法分析对象几何建模方法线与面相交线与面相交 分析对象几何建模方法分析对象几何建模方法面与面相交面与面相交 分析对象几何建模方法分析对象几何建模方法面与体相交面与体相交 分析对象几何建模方法分析对象几何建模方法体与体相交体与体相交 布尔粘接（或合并）布尔粘接（或合并） 将两或多个实体联系起来形成一个公共的边界，将两或多个实体联系起来形成一个公共的边界，这些图元间仍然相互独立，只在边界