有限元分析第6章Ansys入门.ppt

1、实体建模,实体建模总览,主题: A. 定义 B. 自顶向下建模 体素 工作平面 布尔运算 C. 自底向上建模 关键点 坐标系 线, 面, 体 操作,实体建模定义,实体建模 可以定义为生成实体模型的过程 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 体是由面围成的、面是由线组成的、线是由关键点定义的。 体素从低到高的分类: 关键点 线 面 体。 不能删除包含更高级体素的体素。 而且，带有面和面以下体素的模型如壳或二维平板模型，在ANSYS中也考虑为实体模型。,实体建模定义,生成实体模型的两种方法: 上下 下上 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形状。,加

2、,实体建模定义,从下到上建模 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型形状的方法，还可以自由地综合利用这两种方法。 下面讨论详细地讨论每种方法,实体建模从上到下建模,从上到下建模开始定义体（或面），连同其它方法生成最终的形状 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 用于产生最终形状的合并称为布尔运算,实体建模 - 从上到下建模体素,体素是前面定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,实体建模 - 从上到下建模体素,三维体素包括块、圆柱、棱柱、球和椎,实体建模 - 从上到下建模体素,当生成二维体素时，ANSYS定义一个面及

3、其它所包含的线和关键点 当生成三维体素时，ANSYS定义一个体及其所包含的面、线及关键点。,实体建模 - 从上到下建模布尔操作,布尔运算 是几何体素合并的计算。ANSYS 布尔运算包括加、减、交、分割、粘接和搭接 布尔运算输入可以是任何几何实体, 包括简单的体素到从CAD系统中生成的复杂实体,相加,输入实体,布尔运算,输出实体,实体建模 - 从上到下建模布尔操作,所有的布尔运算都可以在GUI 下的Preprocessor -Modeling- Operate得到。 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由的(将会分配给新生成的实体，由最小可用的号码开始),实体建模 -

4、 从上到下建模布尔操作,加（add） 将两个或多个实体合成一个实体。,实体建模 - 从上到下建模布尔操作,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。 当希望保持两个实体的区别时很有用(例如不同的材料),实体建模 - 从上到下建模布尔操作,搭接（overlap） 除输入实体相互搭接外与粘接相同。,实体建模 - 从上到下建模布尔操作,相减（subtract） 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。,实体建模 - 从上到下建模布尔操作,切分（divide） 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。

5、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 - 从上到下建模布尔操作,相交（intersect） 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: 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 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 - 从上到下建模布尔操作,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 十分有用，例如如图，找到两条线的交点并保留四条线段。(相交操作只返回一个公共关键点并删除两条线),实体建模 从下向上建模,下向上建模开始于定义关键

6、点，然后建立其它实体 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可生成面或首先定义线然后由线定义面。,实体建模 - 从下到上建模关键点,定义关键点: Preprocessor -Modeling- Create Keypoints 或用 K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。 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X,Y,Z值。 X,Y,Z 值依赖于激活的坐标系。,实体建模 - 从下到上建模线,有多种生成线的方法 定义面或体时，ANSYS会自动生成任何未定义的线，其曲率由激活的坐标系决定

7、。 生成线必须有关键点可用。,Create -Lines- Lines,Create -Lines- Arcs,Create -Lines- Splines,Create -Lines Line Fillet,实体建模 - 从下到上建模面,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，ANSYS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。,Create -Areas,Operate Extrude,实体建模 - 从下到上建模体,从下到上方法生成体要求已经定义了关键点或线或面,Create Volumes,Operate Extrude,实体建模 - 从下到上建模操作(ope

8、rate),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: 拖拉(extrude) 缩放(scale) 移动(move) 拷贝(copy) 反射(reflect),实体建模 - 从下到上建模操作,拖拉(extrude) 由已有面快速生成体(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。 四种拖拉面的方法: 沿着法向 通过法向偏移面生成体 VOFFST 通过XYZ 偏移 通过一般的 x-y-z 偏移VEXT生成体。允许有锥度的拖拉 沿着轴 通过沿着轴（两个关键点来定义）旋转面生成体 VROTAT 沿着线 通过将面沿着一条或一组

9、连续的线拖拉生成体 VDRAG,实体建模 - 从下到上建模操作,缩放(scale) 用于将一种单位制转化为另一种单位制,实体建模 - 从下到上建模操作,移动(move) 通过指定DX,DY,DZ 将实体平移或旋转。 DX,DY,DZ 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标系 旋转实体，激活的坐标系为柱坐标系或球坐标系 另一个操作为将一个坐标系转换到另一个不同的坐标系。 转换发生在将激活的坐标系转为某个指定的坐标系 这个操作在需要同时移动并旋转实体时,Transfer from csys,0 to csys,11,Rotate -30,实体建模 - 从下到上建模操作,拷贝(copy) 产生一个实体的多个备份 对每一次拷贝指定拷贝数目及DX,DY,DZ 偏移距离。DX,DY,DZ 表示为激活的坐标系下。 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 - 从下到上建模操作,反射(reflect) 沿一个平面反射实体 定义反射的方向: X 表示沿YZ 平面反射 Y 表示沿XZ 平面 Z 表示沿XY 平面 所有的方向都表达为激活的坐标系的方向，且激活的坐标系必须为笛卡尔坐标系,实体建模 - 从下到上建模操作,合并 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