ANSYS實(shí)體建模教程

1、第2章 ansys實(shí)體建模湖北工業(yè)大學(xué) 設(shè)定工作目錄的目的：使設(shè)定工作目錄的目的：使ansys軟件操作所產(chǎn)生的所有文件都軟件操作所產(chǎn)生的所有文件都存放在此目錄下，確保不同問(wèn)題分析所產(chǎn)生的文件不會(huì)有被覆蓋的存放在此目錄下，確保不同問(wèn)題分析所產(chǎn)生的文件不會(huì)有被覆蓋的危險(xiǎn)。因此建議不同的分析用不同的工作目錄，而不使用缺省目錄危險(xiǎn)。因此建議不同的分析用不同的工作目錄，而不使用缺省目錄（即系統(tǒng)所在的根目錄）。（即系統(tǒng)所在的根目錄）。進(jìn)入進(jìn)入ansys軟件后，工作目錄的設(shè)置方式有兩種：軟件后，工作目錄的設(shè)置方式有兩種：command方式：方式：/cwd gui方式：方式： utility menu fil

2、e|change directory2.1 設(shè)定工作目錄 一個(gè)典型的一個(gè)典型的ansys分析過(guò)程可以分為分析過(guò)程可以分為3個(gè)步驟：（個(gè)步驟：（1）建立模型；）建立模型；（2）加載并求解；（）加載并求解；（3）查看分析結(jié)果。建立模型在這個(gè)分析過(guò)程）查看分析結(jié)果。建立模型在這個(gè)分析過(guò)程中所花費(fèi)的時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于其它過(guò)程。首先必須指定作業(yè)名和分析標(biāo)中所花費(fèi)的時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于其它過(guò)程。首先必須指定作業(yè)名和分析標(biāo)題，然后使用題，然后使用prep7（預(yù)處理器）定義單元類(lèi)型、單元實(shí)常數(shù)、材（預(yù)處理器）定義單元類(lèi)型、單元實(shí)常數(shù)、材料特性和幾何模型。料特性和幾何模型。第2章 ansys實(shí)體建模湖北工業(yè)大學(xué)2.2 指定作

3、業(yè)名和分析標(biāo)題指定作業(yè)名和分析標(biāo)題 該項(xiàng)工作與設(shè)定工作目錄一樣，不是進(jìn)行一個(gè)該項(xiàng)工作與設(shè)定工作目錄一樣，不是進(jìn)行一個(gè)ansys分析過(guò)程分析過(guò)程必須的，但必須的，但ansys推薦使用作業(yè)名和分析標(biāo)題。推薦使用作業(yè)名和分析標(biāo)題。1.定義作業(yè)名定義作業(yè)名 作業(yè)名被用來(lái)識(shí)別作業(yè)名被用來(lái)識(shí)別ansys作業(yè)。當(dāng)為某個(gè)分析定義了作業(yè)名作業(yè)。當(dāng)為某個(gè)分析定義了作業(yè)名后，作業(yè)名就成為分析過(guò)程所產(chǎn)生的所有文件名的第一部分后，作業(yè)名就成為分析過(guò)程所產(chǎn)生的所有文件名的第一部分（jobname）。如果未指定作業(yè)名，所有文件的作業(yè)名默認(rèn)為）。如果未指定作業(yè)名，所有文件的作業(yè)名默認(rèn)為file。在進(jìn)入在進(jìn)入ansys軟件后，

4、可按下面的方式改變作業(yè)名軟件后，可按下面的方式改變作業(yè)名command方式：方式：/filnamegui方式：方式： utility menu file|change jobname需要注意的是：設(shè)置作業(yè)名僅在需要注意的是：設(shè)置作業(yè)名僅在begin level才有效（開(kāi)始級(jí)，此時(shí)才有效（開(kāi)始級(jí)，此時(shí)ansys不處于任何一個(gè)處理器中），且新的作業(yè)名只適用于更名不處于任何一個(gè)處理器中），且新的作業(yè)名只適用于更名后打開(kāi)的文件。在更名前打開(kāi)的文件，如記錄文件、錯(cuò)誤信息文件后打開(kāi)的文件。在更名前打開(kāi)的文件，如記錄文件、錯(cuò)誤信息文件等仍然是原來(lái)的作業(yè)名。如果想新指定的作業(yè)名重新建立這些文件，等仍然是原來(lái)的

5、作業(yè)名。如果想新指定的作業(yè)名重新建立這些文件，第2章 ansys實(shí)體建模湖北工業(yè)大學(xué)2.3 定義圖形界面過(guò)濾參數(shù)定義圖形界面過(guò)濾參數(shù)可以將可以將change jobname對(duì)話(huà)框中對(duì)話(huà)框中new log and error files復(fù)選框復(fù)選框選中。選中。2. 定義分析標(biāo)題定義分析標(biāo)題command方式：方式：/titlegui方式：方式：utility menufile|change titleansys將在所有的圖形顯示、所有求解輸出中包含該標(biāo)題。將在所有的圖形顯示、所有求解輸出中包含該標(biāo)題。為了得到一個(gè)相對(duì)簡(jiǎn)潔的分析菜單，可以過(guò)濾掉與當(dāng)前所要進(jìn)行的為了得到一個(gè)相對(duì)簡(jiǎn)潔的分析菜單，可以過(guò)

6、濾掉與當(dāng)前所要進(jìn)行的分析類(lèi)型無(wú)關(guān)的選項(xiàng)和菜單項(xiàng)。分析類(lèi)型無(wú)關(guān)的選項(xiàng)和菜單項(xiàng)。command方式：方式：keyw或或/pmethgui方式：方式：main menupreferences第2章 ansys實(shí)體建模湖北工業(yè)大學(xué)2.4 ansys的單位制的單位制 ansys軟件并沒(méi)有為分析指定系統(tǒng)單位，在結(jié)構(gòu)分析中，可軟件并沒(méi)有為分析指定系統(tǒng)單位，在結(jié)構(gòu)分析中，可以使用任何一套自封閉的單位制（所謂自封閉是指這些單位量綱之以使用任何一套自封閉的單位制（所謂自封閉是指這些單位量綱之間可以互相推導(dǎo)得出），只要保證輸入的所有數(shù)據(jù)的單位都是正在間可以互相推導(dǎo)得出），只要保證輸入的所有數(shù)據(jù)的單位都是正在使用的同

7、一套單位制里的單位即可。使用的同一套單位制里的單位即可。 ansys提供的提供的/units命令可以設(shè)定系統(tǒng)的單位制系統(tǒng)，但這命令可以設(shè)定系統(tǒng)的單位制系統(tǒng)，但這項(xiàng)設(shè)定只有當(dāng)項(xiàng)設(shè)定只有當(dāng)ansys與其它系統(tǒng)比如與其它系統(tǒng)比如cad系統(tǒng)交換數(shù)據(jù)時(shí)才可用系統(tǒng)交換數(shù)據(jù)時(shí)才可用到（表示數(shù)據(jù)交換的比例關(guān)系），對(duì)于到（表示數(shù)據(jù)交換的比例關(guān)系），對(duì)于ansys本身的結(jié)果數(shù)據(jù)和本身的結(jié)果數(shù)據(jù)和模型數(shù)據(jù)沒(méi)有任何影響。例如：模型數(shù)據(jù)沒(méi)有任何影響。例如：ansys系統(tǒng)中建立了實(shí)體模型系統(tǒng)中建立了實(shí)體模型axis1，proe中建立了實(shí)體中建立了實(shí)體axis2，ansys中設(shè)定的單位制系統(tǒng)中設(shè)定的單位制系統(tǒng)只影響將只影響

8、將axis2轉(zhuǎn)換到轉(zhuǎn)換到ansys中的效果，而不影響中的效果，而不影響axis1。第2章 ansys實(shí)體建模湖北工業(yè)大學(xué) ansys單元庫(kù)中提供了超過(guò)單元庫(kù)中提供了超過(guò)150種的不同單元類(lèi)型，每種單元類(lèi)種的不同單元類(lèi)型，每種單元類(lèi)型有一個(gè)特定的編號(hào)和一個(gè)標(biāo)示單元類(lèi)型的前綴，如型有一個(gè)特定的編號(hào)和一個(gè)標(biāo)示單元類(lèi)型的前綴，如beam4（4號(hào)梁號(hào)梁?jiǎn)卧?，單元），plane82（82號(hào)板單元），號(hào)板單元），solid95（95號(hào)實(shí)體單元）。號(hào)實(shí)體單元）。單元類(lèi)型決定了單元的單元類(lèi)型決定了單元的： （1）結(jié)點(diǎn)數(shù)和自由度；）結(jié)點(diǎn)數(shù)和自由度；（2）單元位于二維空間還是三維空間。）單元位于二維空間還是三維空

9、間。定義途徑：必須在通用處理器定義途徑：必須在通用處理器prep7（預(yù)處理器）中定義單元類(lèi)型。（預(yù)處理器）中定義單元類(lèi)型。command方式：方式：etgui方式：方式：main menupreprocessor|element type|add/edit/delete 定義了單元類(lèi)型后，定義了單元類(lèi)型后，ansys會(huì)自動(dòng)生成一個(gè)與此單元類(lèi)型對(duì)應(yīng)的會(huì)自動(dòng)生成一個(gè)與此單元類(lèi)型對(duì)應(yīng)的單元類(lèi)型參考號(hào)，如果模型中定義了多種單元類(lèi)型，則與這些單元類(lèi)單元類(lèi)型參考號(hào)，如果模型中定義了多種單元類(lèi)型，則與這些單元類(lèi)2.5 定義單元類(lèi)型定義單元類(lèi)型第2章 ansys實(shí)體建模湖北工業(yè)大學(xué)型相對(duì)應(yīng)的類(lèi)型參考號(hào)組成的表

10、稱(chēng)為單元類(lèi)型表。在創(chuàng)建實(shí)際單元型相對(duì)應(yīng)的類(lèi)型參考號(hào)組成的表稱(chēng)為單元類(lèi)型表。在創(chuàng)建實(shí)際單元時(shí)（直接創(chuàng)建單元或者劃分網(wǎng)格），需要從單元類(lèi)型表中為其分配時(shí)（直接創(chuàng)建單元或者劃分網(wǎng)格），需要從單元類(lèi)型表中為其分配一個(gè)類(lèi)型參考號(hào)以選擇對(duì)應(yīng)的單元類(lèi)型生成有限元模型。一個(gè)類(lèi)型參考號(hào)以選擇對(duì)應(yīng)的單元類(lèi)型生成有限元模型。此處列出已經(jīng)定義的單元類(lèi)型第2章 ansys實(shí)體建模湖北工業(yè)大學(xué)單元類(lèi)型參考號(hào)單元類(lèi)別單元編號(hào)名新添加的兩個(gè)單元類(lèi)型：新添加的兩個(gè)單元類(lèi)型：plane42:4結(jié)點(diǎn)四邊形單元結(jié)點(diǎn)四邊形單元plane2：6結(jié)點(diǎn)三角形單元結(jié)點(diǎn)三角形單元注：注：beam:梁?jiǎn)卧涣簡(jiǎn)卧?；link:桿單元；桿單元；sol

11、id:實(shí)體單元；實(shí)體單元；pipe:管單元；管單元；shell：殼單元：殼單元第2章 ansys實(shí)體建模湖北工業(yè)大學(xué) 許多單元有一些另外的選項(xiàng)（許多單元有一些另外的選項(xiàng)（keyopts），這些項(xiàng)用于控制單），這些項(xiàng)用于控制單元?jiǎng)偠染仃嚨纳伞卧妮敵龊蛦卧鴺?biāo)系的選擇等。元?jiǎng)偠染仃嚨纳?、單元的輸出和單元坐?biāo)系的選擇等。keyopts可以在定義單元類(lèi)型時(shí)指定可以在定義單元類(lèi)型時(shí)指定(對(duì)話(huà)框中的對(duì)話(huà)框中的options選項(xiàng)選項(xiàng))。2.6 定義單元實(shí)常數(shù)定義單元實(shí)常數(shù) 單元實(shí)常數(shù)是依賴(lài)單元類(lèi)型的單元特性，并不是所有的單元類(lèi)型都需要實(shí)常數(shù)，同一類(lèi)型的不同單元可以有不同的實(shí)常數(shù)值。例。例如二維梁?jiǎn)卧?/p>

12、如二維梁?jiǎn)卧猙eam3的實(shí)常數(shù)：面積的實(shí)常數(shù)：面積(area)、慣性矩、慣性矩(izz)、高度、高度(height)、剪切變形常數(shù)、剪切變形常數(shù)(sherz)、初始應(yīng)變（、初始應(yīng)變（istran）和單位）和單位長(zhǎng)度質(zhì)量長(zhǎng)度質(zhì)量(addmas)等。等。 對(duì)應(yīng)于特定單元類(lèi)型，每組實(shí)常數(shù)有一個(gè)參考號(hào)，與每組實(shí)常對(duì)應(yīng)于特定單元類(lèi)型，每組實(shí)常數(shù)有一個(gè)參考號(hào)，與每組實(shí)常數(shù)對(duì)應(yīng)的參考號(hào)組成的表稱(chēng)為數(shù)對(duì)應(yīng)的參考號(hào)組成的表稱(chēng)為實(shí)常數(shù)表。在創(chuàng)建單元（直接創(chuàng)建單在創(chuàng)建單元（直接創(chuàng)建單元或者劃分網(wǎng)格）時(shí)，可以為將要?jiǎng)?chuàng)建的單元分配實(shí)常數(shù)號(hào)元或者劃分網(wǎng)格）時(shí)，可以為將要?jiǎng)?chuàng)建的單元分配實(shí)常數(shù)號(hào)。在分在分配實(shí)常數(shù)號(hào)時(shí)，要注意

13、實(shí)常數(shù)參考號(hào)和要?jiǎng)?chuàng)建單元的單元類(lèi)型參考配實(shí)常數(shù)號(hào)時(shí)，要注意實(shí)常數(shù)參考號(hào)和要?jiǎng)?chuàng)建單元的單元類(lèi)型參考號(hào)的對(duì)應(yīng)性，這種對(duì)應(yīng)性是由使用者自己保證的，否則在劃分網(wǎng)格號(hào)的對(duì)應(yīng)性，這種對(duì)應(yīng)性是由使用者自己保證的，否則在劃分網(wǎng)格時(shí)將會(huì)報(bào)錯(cuò)或出現(xiàn)不可預(yù)知的錯(cuò)誤。時(shí)將會(huì)報(bào)錯(cuò)或出現(xiàn)不可預(yù)知的錯(cuò)誤。第2章 ansys實(shí)體建模湖北工業(yè)大學(xué)定義途徑：定義途徑：command:/rmain menu：preprocessor|real constants|add/edit/delete2.7 定義材料屬性定義材料屬性絕大多數(shù)單元類(lèi)型都需要材料屬性。根據(jù)應(yīng)用的不同，材料屬性可絕大多數(shù)單元類(lèi)型都需要材料屬性。根據(jù)應(yīng)用的不同，材

14、料屬性可以有如下幾種：以有如下幾種：線性或者非線性；線性或者非線性；彈性（各向同性、正交異性）或非彈性；彈性（各向同性、正交異性）或非彈性；不隨溫度變化或者隨溫度變化；不隨溫度變化或者隨溫度變化；像單元類(lèi)型和單元實(shí)常數(shù)一樣，每一組材料屬性也有一個(gè)材料屬性像單元類(lèi)型和單元實(shí)常數(shù)一樣，每一組材料屬性也有一個(gè)材料屬性參考號(hào)。與材料屬性組對(duì)應(yīng)的材料屬性參考號(hào)表稱(chēng)為材料屬性表。參考號(hào)。與材料屬性組對(duì)應(yīng)的材料屬性參考號(hào)表稱(chēng)為材料屬性表。在一個(gè)分析中，可能有多個(gè)材料屬性組（對(duì)應(yīng)模型中的多種材料）。在一個(gè)分析中，可能有多個(gè)材料屬性組（對(duì)應(yīng)模型中的多種材料）。第2章 ansys實(shí)體建模湖北工業(yè)大學(xué)在創(chuàng)建單元時(shí)可

15、以使用相關(guān)命令通過(guò)材料屬性參考號(hào)來(lái)為單元分配其在創(chuàng)建單元時(shí)可以使用相關(guān)命令通過(guò)材料屬性參考號(hào)來(lái)為單元分配其采用的材料屬性組。采用的材料屬性組。定義材料屬性：定義材料屬性：command：mpgui:main menupreprocessor|material props|material models第2章 ansys實(shí)體建模湖北工業(yè)大學(xué)第2章 ansys實(shí)體建模湖北工業(yè)大學(xué)彈性模量泊松比2.8 實(shí)體建模基礎(chǔ)實(shí)體建?；A(chǔ) 一旦定義了材料特性和單元特性后，下一步工作是建立能夠恰一旦定義了材料特性和單元特性后，下一步工作是建立能夠恰當(dāng)描述模型幾何性質(zhì)的實(shí)體網(wǎng)格模型。模型的建立方法當(dāng)描述模型幾何性質(zhì)

16、的實(shí)體網(wǎng)格模型。模型的建立方法： （1）直直接生成法；（接生成法；（2）實(shí)體建模網(wǎng)格劃分）實(shí)體建模網(wǎng)格劃分第2章 ansys實(shí)體建模湖北工業(yè)大學(xué)1. 模型簡(jiǎn)化：建立有限元模型時(shí)，對(duì)于結(jié)構(gòu)形式復(fù)雜，而對(duì)于要模型簡(jiǎn)化：建立有限元模型時(shí)，對(duì)于結(jié)構(gòu)形式復(fù)雜，而對(duì)于要分析的問(wèn)題來(lái)講又不是很關(guān)鍵的局部位置，在建立幾何模型時(shí)分析的問(wèn)題來(lái)講又不是很關(guān)鍵的局部位置，在建立幾何模型時(shí)可以根據(jù)情況對(duì)其進(jìn)行簡(jiǎn)化，以便降低建模的難度?？梢愿鶕?jù)情況對(duì)其進(jìn)行簡(jiǎn)化，以便降低建模的難度。2. 建模方法選擇建模方法選擇（1）直接生成方法必須直接確定每個(gè)結(jié)點(diǎn)的位置，以及每個(gè)單元）直接生成方法必須直接確定每個(gè)結(jié)點(diǎn)的位置，以及每個(gè)單元

17、的大小、形狀和連接關(guān)系，工作量大。直接生成法適用于小型的大小、形狀和連接關(guān)系，工作量大。直接生成法適用于小型簡(jiǎn)單模型。缺點(diǎn)是改變網(wǎng)格和模型十分困難，易出錯(cuò)，當(dāng)模型簡(jiǎn)單模型。缺點(diǎn)是改變網(wǎng)格和模型十分困難，易出錯(cuò)，當(dāng)模型復(fù)雜時(shí)，直接生成法叫人無(wú)法忍受。復(fù)雜時(shí)，直接生成法叫人無(wú)法忍受。（2）實(shí)體網(wǎng)格建模法是先生成幾何模型，再進(jìn)行網(wǎng)格劃分，相）實(shí)體網(wǎng)格建模法是先生成幾何模型，再進(jìn)行網(wǎng)格劃分，相對(duì)來(lái)說(shuō)容易些，適用于龐大而復(fù)雜的模型，特別是三維實(shí)體模對(duì)來(lái)說(shuō)容易些，適用于龐大而復(fù)雜的模型，特別是三維實(shí)體模型，它比直接生成法更加有效和通用，是一般建模的首選方法。型，它比直接生成法更加有效和通用，是一般建模的首

18、選方法。其優(yōu)點(diǎn)是便于幾何上的改進(jìn)和單元類(lèi)型的改變，容易實(shí)現(xiàn)有限其優(yōu)點(diǎn)是便于幾何上的改進(jìn)和單元類(lèi)型的改變，容易實(shí)現(xiàn)有限元模型的生成。元模型的生成。2.8.1 建模原則與方法選擇建模原則與方法選擇第2章 ansys實(shí)體建模湖北工業(yè)大學(xué)3. 實(shí)體建模中幾何模型的生成方法實(shí)體建模中幾何模型的生成方法對(duì)于不太復(fù)雜的模型，可以直接對(duì)于不太復(fù)雜的模型，可以直接ansys的實(shí)體建模工具完成。的實(shí)體建模工具完成。main menupreprocessor|modeling如果模型過(guò)于復(fù)雜，可以考慮在專(zhuān)用的如果模型過(guò)于復(fù)雜，可以考慮在專(zhuān)用的cad中建立幾何模型，然中建立幾何模型，然后通過(guò)后通過(guò)ansys提供的接口

19、導(dǎo)入模型。提供的接口導(dǎo)入模型。導(dǎo)入方法：導(dǎo)入方法：utility menufile|importansys支持的接口通常包括以下類(lèi)型：支持的接口通常包括以下類(lèi)型：iges、catia、pro/e、ug、sat、para、ideas 在不同的分析階段，在不同的分析階段，ansys將用到多種不同的坐標(biāo)系。將用到多種不同的坐標(biāo)系?？傮w和局部坐標(biāo)系：用來(lái)定位幾何形狀參數(shù)的空間位置；總體和局部坐標(biāo)系：用來(lái)定位幾何形狀參數(shù)的空間位置；顯示坐標(biāo)系：用于幾何形狀參數(shù)的列表和顯示；顯示坐標(biāo)系：用于幾何形狀參數(shù)的列表和顯示；2.8.2 坐標(biāo)系坐標(biāo)系第2章 ansys實(shí)體建模湖北工業(yè)大學(xué)節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系：定義每個(gè)節(jié)點(diǎn)的自

20、由度方向和節(jié)點(diǎn)結(jié)果數(shù)據(jù)的方向；節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系：定義每個(gè)節(jié)點(diǎn)的自由度方向和節(jié)點(diǎn)結(jié)果數(shù)據(jù)的方向；單元坐標(biāo)系：確定材料特性主軸和單元結(jié)果數(shù)據(jù)的方向；單元坐標(biāo)系：確定材料特性主軸和單元結(jié)果數(shù)據(jù)的方向；結(jié)果坐標(biāo)系：用來(lái)列表、顯示結(jié)點(diǎn)或單元結(jié)果結(jié)果坐標(biāo)系：用來(lái)列表、顯示結(jié)點(diǎn)或單元結(jié)果1.總體坐標(biāo)系總體坐標(biāo)系 總體坐標(biāo)系和局部坐標(biāo)系是用來(lái)定位幾何體。默認(rèn)情況下，建總體坐標(biāo)系和局部坐標(biāo)系是用來(lái)定位幾何體。默認(rèn)情況下，建模操作時(shí)使用的坐標(biāo)系是總體笛卡兒坐標(biāo)系。但是很多情況下，采模操作時(shí)使用的坐標(biāo)系是總體笛卡兒坐標(biāo)系。但是很多情況下，采用其它坐標(biāo)表達(dá)形式往往會(huì)更加方便，比如旋轉(zhuǎn)模型時(shí)需要用到柱用其它坐標(biāo)表達(dá)形式往往會(huì)

21、更加方便，比如旋轉(zhuǎn)模型時(shí)需要用到柱坐標(biāo)表達(dá)形式?？傮w坐標(biāo)系是一個(gè)絕對(duì)的參考系。坐標(biāo)表達(dá)形式?？傮w坐標(biāo)系是一個(gè)絕對(duì)的參考系。ansys提供了提供了3種坐標(biāo)表達(dá)形式：笛卡兒坐標(biāo)、柱坐標(biāo)和球坐標(biāo)。所有這種坐標(biāo)表達(dá)形式：笛卡兒坐標(biāo)、柱坐標(biāo)和球坐標(biāo)。所有這3種坐標(biāo)種坐標(biāo)系都是右手法則，且有相同的原點(diǎn)，它們由其參考號(hào)識(shí)別：系都是右手法則，且有相同的原點(diǎn)，它們由其參考號(hào)識(shí)別：0笛笛卡兒坐標(biāo)系；卡兒坐標(biāo)系；1柱坐標(biāo)系；柱坐標(biāo)系；2球坐標(biāo)系。球坐標(biāo)系。 ansys引用坐標(biāo)值總是采用固定的方式：引用坐標(biāo)值總是采用固定的方式：x軸、軸、y軸和軸和z軸，軸，而不管實(shí)際激活的坐標(biāo)形式，因此在不同的坐標(biāo)系下，而不管實(shí)際激

22、活的坐標(biāo)形式，因此在不同的坐標(biāo)系下，x軸、軸、y軸，軸，z軸代表的意義也不同：軸代表的意義也不同：第2章 ansys實(shí)體建模湖北工業(yè)大學(xué)笛卡兒坐標(biāo)形式：笛卡兒坐標(biāo)形式：x軸、軸、y軸、軸、z軸分別代表其原始意義；軸分別代表其原始意義；柱坐標(biāo)形式：柱坐標(biāo)形式： x軸、軸、y軸、軸、z軸分別代表徑向軸分別代表徑向r、周向、周向 和周向和周向z；球坐標(biāo)形式：球坐標(biāo)形式： x軸、軸、y軸、軸、z軸分別代表分別代表軸分別代表分別代表r、 和和 2.2.局部坐標(biāo)系局部坐標(biāo)系 在許多情況下由于特定的用途需要建立各種各樣的局部坐標(biāo)系。在許多情況下由于特定的用途需要建立各種各樣的局部坐標(biāo)系。其原點(diǎn)可能與總體坐標(biāo)

23、系有一定的偏移，其坐標(biāo)軸也可能與總體坐其原點(diǎn)可能與總體坐標(biāo)系有一定的偏移，其坐標(biāo)軸也可能與總體坐標(biāo)系有一定的轉(zhuǎn)角。它也有標(biāo)系有一定的轉(zhuǎn)角。它也有笛卡兒坐標(biāo)、柱坐標(biāo)和笛卡兒坐標(biāo)、柱坐標(biāo)和球坐標(biāo)球坐標(biāo)3種形式。種形式?？傮w坐標(biāo)系和局部坐標(biāo)系也是構(gòu)建其它坐標(biāo)系（結(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系、單元總體坐標(biāo)系和局部坐標(biāo)系也是構(gòu)建其它坐標(biāo)系（結(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系、單元坐標(biāo)系等）的基礎(chǔ)。局部坐標(biāo)系總是以總體坐標(biāo)系為參照建立的，坐標(biāo)系等）的基礎(chǔ)。局部坐標(biāo)系總是以總體坐標(biāo)系為參照建立的，而不是以當(dāng)前激活的局部坐標(biāo)系為參照。而不是以當(dāng)前激活的局部坐標(biāo)系為參照。（1）局部坐標(biāo)系的創(chuàng)建）局部坐標(biāo)系的創(chuàng)建在指定位置定義局部坐標(biāo)系在指定位置定義局部

24、坐標(biāo)系:指定原點(diǎn)及指定原點(diǎn)及x，y，z軸的旋轉(zhuǎn)角軸的旋轉(zhuǎn)角command方式：方式：local第2章 ansys實(shí)體建模湖北工業(yè)大學(xué)gui方式:utility menu workplane | local coordinate systems | create local cs|at specified loc新建立的局部坐標(biāo)系的識(shí)別號(hào)，必須大于10原點(diǎn)選取對(duì)話(huà)框在指定位置創(chuàng)建局部坐標(biāo)系對(duì)話(huà)框右手法則第2章 ansys實(shí)體建模湖北工業(yè)大學(xué)通過(guò)已有通過(guò)已有3個(gè)個(gè)結(jié)點(diǎn)定義局部坐標(biāo)系結(jié)點(diǎn)定義局部坐標(biāo)系command方式：方式：csgui方式：方式： utility menu workplane |

25、local coordinate systems | create local cs|by 3 nodes坐標(biāo)系的確定方法如下：坐標(biāo)系的確定方法如下： 第第1個(gè)選取的結(jié)點(diǎn)將成為坐標(biāo)系的原點(diǎn)；個(gè)選取的結(jié)點(diǎn)將成為坐標(biāo)系的原點(diǎn)； 第第1個(gè)結(jié)點(diǎn)個(gè)結(jié)點(diǎn)第第2個(gè)結(jié)點(diǎn)的方向?yàn)閭€(gè)結(jié)點(diǎn)的方向?yàn)閤軸；軸； 三個(gè)結(jié)點(diǎn)構(gòu)成的平面為三個(gè)結(jié)點(diǎn)構(gòu)成的平面為xy面，面，y軸為此平面垂直于軸為此平面垂直于x軸方向，且軸方向，且由第由第3個(gè)結(jié)點(diǎn)的位置確定個(gè)結(jié)點(diǎn)的位置確定y軸的正向軸的正向根據(jù)右手法則確定根據(jù)右手法則確定z軸；軸；注：通過(guò)這種方式所創(chuàng)建的局部坐標(biāo)系與結(jié)點(diǎn)選取順序有關(guān)，注：通過(guò)這種方式所創(chuàng)建的局部坐標(biāo)系與結(jié)點(diǎn)選取順序

26、有關(guān)，第2章 ansys實(shí)體建模湖北工業(yè)大學(xué)通過(guò)已有通過(guò)已有3個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)定義局部坐標(biāo)系個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)定義局部坐標(biāo)系command方式：方式：cskpgui方式：方式： utility menu workplane | local coordinate systems | create local cs|by 3 keypoints 此方式與此方式與by 3 nodes建立局部坐標(biāo)系原理相同建立局部坐標(biāo)系原理相同在當(dāng)前工作平面定義局部坐標(biāo)系在當(dāng)前工作平面定義局部坐標(biāo)系command方式：方式：cswplagui方式：方式： utility menu workplane | local coordinat

27、e systems | create local cs|at wp origin這種方式建立的局部坐標(biāo)系的各個(gè)坐標(biāo)軸和工作平面的各個(gè)軸重合，這種方式建立的局部坐標(biāo)系的各個(gè)坐標(biāo)軸和工作平面的各個(gè)軸重合，只需指定使用何種類(lèi)型坐標(biāo)系即可。只需指定使用何種類(lèi)型坐標(biāo)系即可。（2）刪除局部坐標(biāo)系）刪除局部坐標(biāo)系command方式：方式：csdelegui方式：方式： utility menu workplane | local coordinate systems | delete local cs第2章 ansys實(shí)體建模湖北工業(yè)大學(xué)(3)局部坐標(biāo)系的激活局部坐標(biāo)系的激活可以通過(guò)定義任意多個(gè)局部坐標(biāo)系，

28、但某一時(shí)刻只能有一個(gè)局部坐可以通過(guò)定義任意多個(gè)局部坐標(biāo)系，但某一時(shí)刻只能有一個(gè)局部坐標(biāo)系被激活（標(biāo)系被激活（模型操作中，輸入的坐標(biāo)值是以激活坐標(biāo)系為參照模型操作中，輸入的坐標(biāo)值是以激活坐標(biāo)系為參照的的）。）。ansys初始默認(rèn)的激活坐標(biāo)系是總體笛卡兒坐標(biāo)系。初始默認(rèn)的激活坐標(biāo)系是總體笛卡兒坐標(biāo)系。每當(dāng)每當(dāng)用戶(hù)定義一個(gè)新的局部坐標(biāo)系時(shí)，這個(gè)新的坐標(biāo)系就會(huì)被自動(dòng)激活用戶(hù)定義一個(gè)新的局部坐標(biāo)系時(shí)，這個(gè)新的坐標(biāo)系就會(huì)被自動(dòng)激活。激活坐標(biāo)系的方法如下：激活坐標(biāo)系的方法如下：command方式：方式：csysgui方式：方式： utility menu workplane | change active

29、cs to | global cartesian或或global cylindrical或或global spherical或或specified coord sys或或work plane第2章 ansys實(shí)體建模湖北工業(yè)大學(xué)3. 顯示坐標(biāo)系顯示坐標(biāo)系在默認(rèn)情況下，即使在其它坐標(biāo)系中定義的結(jié)點(diǎn)和關(guān)鍵點(diǎn)，其列表在默認(rèn)情況下，即使在其它坐標(biāo)系中定義的結(jié)點(diǎn)和關(guān)鍵點(diǎn)，其列表顯示輸出的坐標(biāo)值也是它們的總體笛卡兒坐標(biāo)值顯示輸出的坐標(biāo)值也是它們的總體笛卡兒坐標(biāo)值。雖然可以改變顯雖然可以改變顯示坐標(biāo)系，但一般不建議。示坐標(biāo)系，但一般不建議。4. 結(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系結(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系 結(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系用于定義結(jié)點(diǎn)自由度的方向結(jié)點(diǎn)坐

30、標(biāo)系用于定義結(jié)點(diǎn)自由度的方向。每個(gè)結(jié)點(diǎn)都有自己的。每個(gè)結(jié)點(diǎn)都有自己的結(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系，默認(rèn)情況下，它總是平行于總體笛卡兒坐標(biāo)系（結(jié)點(diǎn)結(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系，默認(rèn)情況下，它總是平行于總體笛卡兒坐標(biāo)系（結(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系與定義結(jié)點(diǎn)激活的坐標(biāo)系無(wú)關(guān)）。但很多情況下需要改變結(jié)坐標(biāo)系與定義結(jié)點(diǎn)激活的坐標(biāo)系無(wú)關(guān)）。但很多情況下需要改變結(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系（如斜約束）。變換結(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系的方法略點(diǎn)坐標(biāo)系（如斜約束）。變換結(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系的方法略5.單元坐標(biāo)系單元坐標(biāo)系 每個(gè)單元都有自己的坐標(biāo)系，單元坐標(biāo)系用于規(guī)定正交材料特每個(gè)單元都有自己的坐標(biāo)系，單元坐標(biāo)系用于規(guī)定正交材料特性的方向、面壓力的方向和結(jié)果（如應(yīng)力和應(yīng)變）的輸出方向性的方向、面壓力的方向和

31、結(jié)果（如應(yīng)力和應(yīng)變）的輸出方向。二。二維和三維實(shí)體的單元坐標(biāo)系總是平行于總體笛卡兒坐標(biāo)系。維和三維實(shí)體的單元坐標(biāo)系總是平行于總體笛卡兒坐標(biāo)系。第2章 ansys實(shí)體建模湖北工業(yè)大學(xué)6. 結(jié)果坐標(biāo)系結(jié)果坐標(biāo)系 在求解過(guò)程中，得到的結(jié)果數(shù)據(jù)有位移、應(yīng)力等。在求解過(guò)程中，得到的結(jié)果數(shù)據(jù)有位移、應(yīng)力等。在對(duì)結(jié)果數(shù)在對(duì)結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示、列表和單元數(shù)據(jù)存儲(chǔ)時(shí)，這些數(shù)據(jù)通常先被變換到激據(jù)進(jìn)行顯示、列表和單元數(shù)據(jù)存儲(chǔ)時(shí)，這些數(shù)據(jù)通常先被變換到激活的結(jié)果坐標(biāo)系（默認(rèn)為總體坐標(biāo)系）下，然后再輸出活的結(jié)果坐標(biāo)系（默認(rèn)為總體坐標(biāo)系）下，然后再輸出?？梢詫⒓ぁ？梢詫⒓せ罱Y(jié)果坐標(biāo)系切換到總體坐標(biāo)系或自定義的局部坐標(biāo)系以及

32、求解用活結(jié)果坐標(biāo)系切換到總體坐標(biāo)系或自定義的局部坐標(biāo)系以及求解用坐標(biāo)系（如結(jié)點(diǎn)和單元坐標(biāo)系）。坐標(biāo)系（如結(jié)點(diǎn)和單元坐標(biāo)系）。command方式：方式：rsysgui方式：方式：main menugeneral postproc | options for outputgui方式：方式： main menulist |results |options第2章 ansys實(shí)體建模湖北工業(yè)大學(xué) 工作平面是一個(gè)無(wú)限的平面，有原點(diǎn)、二維坐標(biāo)系(用wx和wy軸表示，并用wz表示工作平面的方向)等，它只是建模的輔助工具，在建立幾何模型時(shí)，體素一般只能在當(dāng)前工作平面內(nèi)創(chuàng)建。工作平面是與坐標(biāo)系獨(dú)立存在的，除非打開(kāi)

33、了工作平面軌跡跟蹤。 進(jìn)入ansys時(shí)，有一個(gè)默認(rèn)的工作平面，即總體笛卡兒坐標(biāo)系的xy平面。工作平面可以被移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)。（用立方體來(lái)演示工作平面的建立、平移用立方體來(lái)演示工作平面的建立、平移與旋轉(zhuǎn)與旋轉(zhuǎn)）2.8.3 工作平面第2章 ansys實(shí)體建模湖北工業(yè)大學(xué)工作平面控制移動(dòng)工作平面坐標(biāo)系設(shè)置第2章 ansys實(shí)體建模湖北工業(yè)大學(xué)1.顯示工作平面顯示工作平面【utility】workplane|display working plane坐標(biāo)軸已設(shè)置成關(guān)閉2.8.3.1 工作平面顯示、狀態(tài)查詢(xún)與選項(xiàng)設(shè)置工作平面顯示、狀態(tài)查詢(xún)與選項(xiàng)設(shè)置第2章 ansys實(shí)體建模湖北工業(yè)大學(xué)2. 顯示工作平面的狀態(tài)

34、顯示工作平面的狀態(tài)【utility】workplane|show wp status坐標(biāo)軸已設(shè)置成關(guān)閉第2章 ansys實(shí)體建模湖北工業(yè)大學(xué)3. 設(shè)置工作平面的狀態(tài)設(shè)置工作平面的狀態(tài)【utility】workplane| wp settings坐標(biāo)系的選項(xiàng)面板坐標(biāo)系的選項(xiàng)面板柵格與軸的選項(xiàng)面板柵格與軸的選項(xiàng)面板捕捉設(shè)置面板捕捉設(shè)置面板柵格調(diào)整控制面板柵格調(diào)整控制面板執(zhí)行按鈕執(zhí)行按鈕tolerance:工作工作平面恢復(fù)容差平面恢復(fù)容差,即給工作平面即給工作平面一個(gè)厚度。一個(gè)厚度。 當(dāng)拾取的圖元當(dāng)拾取的圖元可能不在工作平面可能不在工作平面上，而是在工作平上，而是在工作平面的附近，這時(shí)通面的附近，這

35、時(shí)通過(guò)指定恢復(fù)容差，過(guò)指定恢復(fù)容差，在容差內(nèi)的圖元將在容差內(nèi)的圖元將認(rèn)為是在工作平面認(rèn)為是在工作平面上的。上的。第2章 ansys實(shí)體建模湖北工業(yè)大學(xué)2.8.3.2 工作平面的位置調(diào)整工作平面的位置調(diào)整 為方便建模，有時(shí)需要對(duì)已創(chuàng)建的工作平面進(jìn)行位置、方為方便建模，有時(shí)需要對(duì)已創(chuàng)建的工作平面進(jìn)行位置、方位的調(diào)整。方式如下位的調(diào)整。方式如下3大種：大種：增量動(dòng)態(tài)調(diào)整方式增量動(dòng)態(tài)調(diào)整方式平移調(diào)整方式平移調(diào)整方式對(duì)齊調(diào)整方式對(duì)齊調(diào)整方式第2章 ansys實(shí)體建模湖北工業(yè)大學(xué)1. 增量動(dòng)態(tài)調(diào)整方式增量動(dòng)態(tài)調(diào)整方式平移控制按鈕板旋轉(zhuǎn)控制按鈕板執(zhí)行按鈕動(dòng)態(tài)交互模式旋轉(zhuǎn)角度增量文本框旋轉(zhuǎn)角度增量滾動(dòng)條相對(duì)當(dāng)

36、前工作平面的平移坐標(biāo)增量文本框平移坐標(biāo)增量滾動(dòng)條這種方式，可以動(dòng)態(tài)地實(shí)現(xiàn)這種方式，可以動(dòng)態(tài)地實(shí)現(xiàn)工作平面的平移與旋轉(zhuǎn)，是工作平面的平移與旋轉(zhuǎn)，是經(jīng)常使用的方式之一。經(jīng)常使用的方式之一。第2章 ansys實(shí)體建模湖北工業(yè)大學(xué)2. 平移調(diào)整方式平移調(diào)整方式平移意味著工作平面在調(diào)整的過(guò)程種相對(duì)原位置不作旋轉(zhuǎn)，因此，平移意味著工作平面在調(diào)整的過(guò)程種相對(duì)原位置不作旋轉(zhuǎn)，因此，調(diào)整后的工作平面調(diào)整后的工作平面wx軸、軸、wy軸、軸、wz軸取向均不變。軸取向均不變。多個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)的形心作為工作平面的原點(diǎn)多個(gè)節(jié)點(diǎn)的形心作為工作平面的原點(diǎn)輸入的多個(gè)位置點(diǎn)的形心作為工作平面的原點(diǎn)。注這種方式最好用鍵盤(pán)輸入點(diǎn)的坐標(biāo)。因

37、為鼠標(biāo)只能點(diǎn)選工作平面上的位置點(diǎn)第2章 ansys實(shí)體建模湖北工業(yè)大學(xué)3. 對(duì)齊調(diào)整方式對(duì)齊調(diào)整方式 這種方式可以直觀地實(shí)現(xiàn)工作平面的平移與旋轉(zhuǎn)，工作平面的這種方式可以直觀地實(shí)現(xiàn)工作平面的平移與旋轉(zhuǎn)，工作平面的原點(diǎn)、原點(diǎn)、wx軸、軸、xy面、面、wy軸直接給定，自動(dòng)完成了方位調(diào)整，是軸直接給定，自動(dòng)完成了方位調(diào)整，是常用的方法之一。常用的方法之一。第2章 ansys實(shí)體建模湖北工業(yè)大學(xué)keypoints ：在圖形窗口中指定：在圖形窗口中指定3個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)定義一個(gè)工作平個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)定義一個(gè)工作平面（三點(diǎn)的給定順序依次定義了工作平面的原點(diǎn)，面（三點(diǎn)的給定順序依次定義了工作平面的原點(diǎn)，x軸，軸，xy平平面面

38、)nodes ：在圖形窗口中指定三個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)定義一個(gè)工作平面：在圖形窗口中指定三個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)定義一個(gè)工作平面（原點(diǎn)，（原點(diǎn)，x軸，軸，xy平面平面)xyz location:在圖形窗口指定三個(gè)點(diǎn)定義一個(gè)工作平面（原在圖形窗口指定三個(gè)點(diǎn)定義一個(gè)工作平面（原點(diǎn)，點(diǎn)，x軸，軸，xy平面平面)plane normal to line:通過(guò)選擇一條直線作為通過(guò)選擇一條直線作為xy平面的法向平面的法向決定決定xy平面，再輸入線長(zhǎng)比例確定工作平面的原點(diǎn)平面，再輸入線長(zhǎng)比例確定工作平面的原點(diǎn)第2章 ansys實(shí)體建模湖北工業(yè)大學(xué) 實(shí)體建模有兩種思路：自底向上構(gòu)造模型和自頂向下構(gòu)造實(shí)體建模有兩種思路：自底向上構(gòu)造模型

39、和自頂向下構(gòu)造模型模型1.二者的區(qū)別與聯(lián)系二者的區(qū)別與聯(lián)系 自底向上的建模方法自底向上的建模方法是指在構(gòu)造幾何模型時(shí)首先定義幾何是指在構(gòu)造幾何模型時(shí)首先定義幾何模型中最低級(jí)的圖元即關(guān)鍵點(diǎn)，然后再利用這些關(guān)鍵點(diǎn)定義較模型中最低級(jí)的圖元即關(guān)鍵點(diǎn)，然后再利用這些關(guān)鍵點(diǎn)定義較高級(jí)的圖元（即線、面、體）。高級(jí)的圖元（即線、面、體）。自底向上構(gòu)造的模型是在當(dāng)前自底向上構(gòu)造的模型是在當(dāng)前激活的坐標(biāo)系內(nèi)定義的激活的坐標(biāo)系內(nèi)定義的。 自頂向下的建模方法自頂向下的建模方法是指一開(kāi)始就通過(guò)是指一開(kāi)始就通過(guò)較高級(jí)的的圖元較高級(jí)的的圖元來(lái)來(lái)構(gòu)造模型，即通過(guò)匯集線、面、體等幾何體素的方法來(lái)構(gòu)造模構(gòu)造模型，即通過(guò)匯集線、面

40、、體等幾何體素的方法來(lái)構(gòu)造模型。當(dāng)生成一種體素時(shí)，型。當(dāng)生成一種體素時(shí)，ansys軟件自動(dòng)生成所有從屬于該軟件自動(dòng)生成所有從屬于該體素的低級(jí)圖元。體素的低級(jí)圖元。應(yīng)該注意的是幾何體素是在工作平面上創(chuàng)建應(yīng)該注意的是幾何體素是在工作平面上創(chuàng)建的，因此每一時(shí)刻都要清楚地知道當(dāng)前工作平面的狀態(tài)。的，因此每一時(shí)刻都要清楚地知道當(dāng)前工作平面的狀態(tài)。2.9 實(shí)體建模技術(shù)第2章 ansys實(shí)體建模湖北工業(yè)大學(xué) 聯(lián)系：這兩種方法可以根據(jù)需要組合使用。對(duì)于建立的聯(lián)系：這兩種方法可以根據(jù)需要組合使用。對(duì)于建立的實(shí)體模型還可以通過(guò)布爾運(yùn)算對(duì)其進(jìn)行操作以生成更為復(fù)雜實(shí)體模型還可以通過(guò)布爾運(yùn)算對(duì)其進(jìn)行操作以生成更為復(fù)雜的

41、形體。的形體。 注意事項(xiàng)注意事項(xiàng)： （1）建模之初，必須考慮建立的模型能否生建模之初，必須考慮建立的模型能否生成有限元網(wǎng)格以及能否得到較好的有限元網(wǎng)格成有限元網(wǎng)格以及能否得到較好的有限元網(wǎng)格。實(shí)體建模時(shí)實(shí)體建模時(shí)特別要注意截面有變化的地方以及各個(gè)形體的交界面。特別要注意截面有變化的地方以及各個(gè)形體的交界面。（2）在自底向上構(gòu)造模型時(shí)可以不必總是按照點(diǎn)生成線、線生成在自底向上構(gòu)造模型時(shí)可以不必總是按照點(diǎn)生成線、線生成面、面生成體這樣嚴(yán)格的順序生成高級(jí)圖元，可以直接通過(guò)面、面生成體這樣嚴(yán)格的順序生成高級(jí)圖元，可以直接通過(guò)作為頂點(diǎn)的關(guān)鍵點(diǎn)來(lái)定義面和體，中間的圖元可以在需要時(shí)作為頂點(diǎn)的關(guān)鍵點(diǎn)來(lái)定義面和

42、體，中間的圖元可以在需要時(shí)自動(dòng)生成自動(dòng)生成。例如定義一個(gè)長(zhǎng)方體可用它的例如定義一個(gè)長(zhǎng)方體可用它的8個(gè)頂點(diǎn)（關(guān)鍵點(diǎn)個(gè)頂點(diǎn)（關(guān)鍵點(diǎn)（來(lái)定義，（來(lái)定義，ansys軟件會(huì)自動(dòng)地生成該長(zhǎng)方體的所有線和面；軟件會(huì)自動(dòng)地生成該長(zhǎng)方體的所有線和面；（3）在修改模型時(shí)，需要知道實(shí)體模型和有限元模型的層在修改模型時(shí)，需要知道實(shí)體模型和有限元模型的層次關(guān)系次關(guān)系。不能刪除依附于較高級(jí)圖元上的低級(jí)圖元；不能刪不能刪除依附于較高級(jí)圖元上的低級(jí)圖元；不能刪除已劃分了網(wǎng)格的體。但是可以在刪除高級(jí)圖元的時(shí)候連同除已劃分了網(wǎng)格的體。但是可以在刪除高級(jí)圖元的時(shí)候連同其低級(jí)圖元一起刪除；其低級(jí)圖元一起刪除；（4）若一個(gè)實(shí)體已施加了

43、若一個(gè)實(shí)體已施加了第2章 ansys實(shí)體建模湖北工業(yè)大學(xué)載荷，刪除或修改該實(shí)體，附加于該實(shí)體上的載荷也將被刪除載荷，刪除或修改該實(shí)體，附加于該實(shí)體上的載荷也將被刪除。圖圖元的層次關(guān)系如下：元的層次關(guān)系如下：最高級(jí)圖元：?jiǎn)卧ò▎卧d荷）最高級(jí)圖元：?jiǎn)卧ò▎卧d荷） 節(jié)點(diǎn)（包括節(jié)點(diǎn)載荷）節(jié)點(diǎn)（包括節(jié)點(diǎn)載荷） 實(shí)體（包括實(shí)體載荷）實(shí)體（包括實(shí)體載荷） 面（包括面載荷）面（包括面載荷） 線（包括線載荷）線（包括線載荷）最低級(jí)圖元：關(guān)鍵點(diǎn)（包括點(diǎn)載荷）最低級(jí)圖元：關(guān)鍵點(diǎn)（包括點(diǎn)載荷） 無(wú)論是使用自底向上還是使用自頂向下的方法，構(gòu)造的模型均無(wú)論是使用自底向上還是使用自頂向下的方法，構(gòu)造的模型均是由

44、關(guān)鍵點(diǎn)、線、面和體組成。是由關(guān)鍵點(diǎn)、線、面和體組成。第2章 ansys實(shí)體建模湖北工業(yè)大學(xué) 自底向上的建模方法是自底向上的建模方法是在當(dāng)前激活在當(dāng)前激活的坐標(biāo)系的坐標(biāo)系中，通過(guò)低級(jí)圖元來(lái)生成高級(jí)中，通過(guò)低級(jí)圖元來(lái)生成高級(jí)圖元，它涉及關(guān)鍵點(diǎn)、線、面和體這種圖元，它涉及關(guān)鍵點(diǎn)、線、面和體這種從低到高的圖元。從低到高的圖元。1.關(guān)鍵點(diǎn)關(guān)鍵點(diǎn)是在當(dāng)前激活的坐標(biāo)系中定義的，關(guān)鍵點(diǎn)是在當(dāng)前激活的坐標(biāo)系中定義的，它可以直接定義也可以通過(guò)已有的關(guān)鍵它可以直接定義也可以通過(guò)已有的關(guān)鍵點(diǎn)來(lái)生成另外的關(guān)鍵點(diǎn)（許多布爾運(yùn)算點(diǎn)來(lái)生成另外的關(guān)鍵點(diǎn)（許多布爾運(yùn)算可以生成關(guān)鍵點(diǎn)）。已經(jīng)定義的關(guān)鍵點(diǎn)可以生成關(guān)鍵點(diǎn)）。已經(jīng)定義的

45、關(guān)鍵點(diǎn)可以被修改和刪除（前提是沒(méi)有依附于可以被修改和刪除（前提是沒(méi)有依附于其它高級(jí)圖元）。通過(guò)左圖的命令創(chuàng)建其它高級(jí)圖元）。通過(guò)左圖的命令創(chuàng)建關(guān)鍵點(diǎn)，通過(guò)關(guān)鍵點(diǎn)，通過(guò)klist命令或?qū)嵱貌藛沃忻罨驅(qū)嵱貌藛沃械牡膌ist | keypoints | .菜單列表顯示已菜單列表顯示已定義的關(guān)鍵點(diǎn)的屬性。定義的關(guān)鍵點(diǎn)的屬性。創(chuàng)建關(guān)鍵點(diǎn)的命令2.9.1 自底向上建模技術(shù)自底向上建模技術(shù)第2章 ansys實(shí)體建模湖北工業(yè)大學(xué)2. 線線 線也是在當(dāng)前激活的坐標(biāo)系內(nèi)定線也是在當(dāng)前激活的坐標(biāo)系內(nèi)定義的。并不總是要求明確定義所有的義的。并不總是要求明確定義所有的線，因?yàn)榫€，因?yàn)閍nsys通過(guò)頂點(diǎn)在定義面和通過(guò)頂

46、點(diǎn)在定義面和體時(shí)，會(huì)自動(dòng)生成相關(guān)的線。只有在體時(shí)，會(huì)自動(dòng)生成相關(guān)的線。只有在生成線單元（如梁?jiǎn)卧┗蛳胪ㄟ^(guò)線生成線單元（如梁?jiǎn)卧┗蛳胪ㄟ^(guò)線來(lái)定義面時(shí)，才需要明確地定義線。來(lái)定義面時(shí)，才需要明確地定義線。通過(guò)左圖的命令創(chuàng)建線。通過(guò)左圖的命令創(chuàng)建線。 通過(guò)通過(guò)list命令或?qū)嵱貌藛沃械拿罨驅(qū)嵱貌藛沃械膌ist | lines菜單列表顯示已定義的線的屬性菜單列表顯示已定義的線的屬性（如線編號(hào)、組成線的關(guān)鍵點(diǎn)等）。（如線編號(hào)、組成線的關(guān)鍵點(diǎn)等）。線也可以被修改和刪除。線也可以被修改和刪除。創(chuàng)建線的命令第2章 ansys實(shí)體建模湖北工業(yè)大學(xué)3. 面面 平面可以表示二維實(shí)體（如平板平面可以表示二維實(shí)體

47、（如平板或軸對(duì)稱(chēng)體）。用到面單元（如板單或軸對(duì)稱(chēng)體）。用到面單元（如板單元）或由面生成體時(shí)才需要定義面。元）或由面生成體時(shí)才需要定義面。生成面的命令也將自動(dòng)地生成依附于生成面的命令也將自動(dòng)地生成依附于該面的線和關(guān)鍵點(diǎn)；同樣，面也可以該面的線和關(guān)鍵點(diǎn)；同樣，面也可以在定義體時(shí)自動(dòng)生成。在定義體時(shí)自動(dòng)生成。 通過(guò)左圖的命令創(chuàng)建線，通過(guò)通過(guò)左圖的命令創(chuàng)建線，通過(guò)alist命令或?qū)嵱貌藛沃械拿罨驅(qū)嵱貌藛沃械膌ist | areas列表顯示已定義的面的屬性列表顯示已定義的面的屬性（如面的編號(hào)、組成面的線的編號(hào)以（如面的編號(hào)、組成面的線的編號(hào)以及有些面的面積等）。面也可以被修及有些面的面積等）。面也可以

48、被修改和刪除，但只有未進(jìn)行網(wǎng)格劃分且改和刪除，但只有未進(jìn)行網(wǎng)格劃分且不屬于任何體的面才能被重新定義和不屬于任何體的面才能被重新定義和刪除。刪除。創(chuàng)建面的命令第2章 ansys實(shí)體建模湖北工業(yè)大學(xué)4. 體體 體用于描述三維實(shí)體用于描述三維實(shí)體，僅當(dāng)需要用到體單體，僅當(dāng)需要用到體單元時(shí)才必須建立體。生元時(shí)才必須建立體。生成體的方式有多種，可成體的方式有多種，可由頂點(diǎn)定義體，也可以由頂點(diǎn)定義體，也可以由邊界面定義體，也可由邊界面定義體，也可將面沿一定路徑拖拉生將面沿一定路徑拖拉生成。體生成時(shí)將自動(dòng)生成。體生成時(shí)將自動(dòng)生成其低級(jí)圖元。成其低級(jí)圖元。 體也可以被修改和體也可以被修改和刪除，但只有未進(jìn)行網(wǎng)

49、刪除，但只有未進(jìn)行網(wǎng)格劃分的體才能被重新格劃分的體才能被重新定義和刪除。定義和刪除。創(chuàng)建體的命令第2章 ansys實(shí)體建模湖北工業(yè)大學(xué) 幾何體素:組成實(shí)體模模型的常用基本體素（如圓柱體、長(zhǎng)方體組成實(shí)體模模型的常用基本體素（如圓柱體、長(zhǎng)方體等）等）,分為實(shí)體體素和面體素。在分為實(shí)體體素和面體素。在ansys中可用單個(gè)命令來(lái)創(chuàng)建幾中可用單個(gè)命令來(lái)創(chuàng)建幾何體素。因?yàn)閹缀误w素是高級(jí)圖元，可不用首先定義任何關(guān)鍵點(diǎn)而何體素。因?yàn)閹缀误w素是高級(jí)圖元，可不用首先定義任何關(guān)鍵點(diǎn)而形成，所以稱(chēng)利用體素進(jìn)行建模為自頂向下建模。形成，所以稱(chēng)利用體素進(jìn)行建模為自頂向下建模。幾何體素是在工幾何體素是在工作平面上生成的作平

50、面上生成的。 面體素包括矩形、圓形或環(huán)形、正多邊形面體素包括矩形、圓形或環(huán)形、正多邊形2.9.2 自頂向下建模技術(shù)自頂向下建模技術(shù)創(chuàng)建兩個(gè)面的倒角創(chuàng)建正多邊形創(chuàng)建圓面、圓環(huán)面創(chuàng)建矩形面創(chuàng)建不規(guī)則面第2章 ansys實(shí)體建模湖北工業(yè)大學(xué)實(shí)體體素包括長(zhǎng)方體、柱體（圓柱和正棱柱）、球體、環(huán)體和錐體。圓臺(tái)圓環(huán)棱柱第2章 ansys實(shí)體建模湖北工業(yè)大學(xué)應(yīng)用幾何體素（面體素、實(shí)體體素）需要注意的問(wèn)題：應(yīng)用幾何體素（面體素、實(shí)體體素）需要注意的問(wèn)題：生成的幾何體素位于工作面上，方向由工作面坐標(biāo)系而定，生成的幾何體素位于工作面上，方向由工作面坐標(biāo)系而定，面體素的面積必須大于面體素的面積必須大于0；在有限元模型

51、中，兩個(gè)相接觸的面體素之間或?qū)嶓w體素間在有限元模型中，兩個(gè)相接觸的面體素之間或?qū)嶓w體素間默認(rèn)不是真正意義上的連接的，而是有一個(gè)不連續(xù)的默認(rèn)不是真正意義上的連接的，而是有一個(gè)不連續(xù)的“接縫接縫”（此接縫并不真正存在，只是（此接縫并不真正存在，只是ansys處理時(shí)會(huì)認(rèn)為此處有處理時(shí)會(huì)認(rèn)為此處有一個(gè)縫），必須用諸如相加（一個(gè)縫），必須用諸如相加（add）、合并（）、合并（merge）、粘）、粘接（接（glue）等命令處理一下以消除）等命令處理一下以消除“接縫接縫”； 在建立圓、圓環(huán)等面體素以及圓柱體、球體、錐體等實(shí)體在建立圓、圓環(huán)等面體素以及圓柱體、球體、錐體等實(shí)體體素時(shí)，如果需要指定生成這些幾何體

52、素的?。ㄒ话銜?huì)有兩體素時(shí)，如果需要指定生成這些幾何體素的弧（一般會(huì)有兩個(gè)弧度輸入項(xiàng)），個(gè)弧度輸入項(xiàng)），弧從代數(shù)值小的角度開(kāi)始，按正的角度方弧從代數(shù)值小的角度開(kāi)始，按正的角度方向，到代數(shù)值大的角度處終止向，到代數(shù)值大的角度處終止。第2章 ansys實(shí)體建模湖北工業(yè)大學(xué) 自底向上的建模還可以用來(lái)創(chuàng)建很多特別的形狀自底向上的建模還可以用來(lái)創(chuàng)建很多特別的形狀，例如彈，例如彈簧、齒輪、機(jī)翼等，這就需要用到一些特殊的建模方式。下面簧、齒輪、機(jī)翼等，這就需要用到一些特殊的建模方式。下面介紹幾種常用的特殊建模方法。介紹幾種常用的特殊建模方法。線、面線、面導(dǎo)角導(dǎo)角：復(fù)制復(fù)制圖元：圖元：鏡像鏡像圖元：圖元：蒙皮蒙

53、皮生成光滑曲面：通過(guò)多條空間引導(dǎo)線（不封閉）生成光生成光滑曲面：通過(guò)多條空間引導(dǎo)線（不封閉）生成光滑面。例如機(jī)翼、螺旋槳等滑面。例如機(jī)翼、螺旋槳等掃掠掃掠：由關(guān)鍵點(diǎn)、線、面通過(guò)掃掠生成另外的線、面和體。：由關(guān)鍵點(diǎn)、線、面通過(guò)掃掠生成另外的線、面和體。2.10 特殊建模特殊建模第2章 ansys實(shí)體建模湖北工業(yè)大學(xué)創(chuàng)建兩條連接直線的導(dǎo)角創(chuàng)建兩條連接直線的導(dǎo)角main menupreprocessor|modeling|create|lines|line fillet注：兩條連接線必須在同一個(gè)平面內(nèi)且有公共的關(guān)鍵點(diǎn)注：兩條連接線必須在同一個(gè)平面內(nèi)且有公共的關(guān)鍵點(diǎn)2.10 .1 創(chuàng)建導(dǎo)角第2章 an

54、sys實(shí)體建模湖北工業(yè)大學(xué)創(chuàng)建兩個(gè)連接面的導(dǎo)角創(chuàng)建兩個(gè)連接面的導(dǎo)角main menupreprocessor|modeling|create|areas|areas fillet注：兩個(gè)面必須有一條公共的邊界線注：兩個(gè)面必須有一條公共的邊界線第2章 ansys實(shí)體建模湖北工業(yè)大學(xué)2.10.2 復(fù)制圖元復(fù)制圖元！提示：旋轉(zhuǎn)拷貝要用柱坐標(biāo) 對(duì)于模型中的重復(fù)部分，利用復(fù)制命令可以復(fù)制相應(yīng)部分。復(fù)制對(duì)象可以是對(duì)于模型中的重復(fù)部分，利用復(fù)制命令可以復(fù)制相應(yīng)部分。復(fù)制對(duì)象可以是點(diǎn)、線、面、體等幾何模型和單元、節(jié)點(diǎn)等網(wǎng)格模型。點(diǎn)、線、面、體等幾何模型和單元、節(jié)點(diǎn)等網(wǎng)格模型。命令：kgen 或lgen或age

55、n或vgenmain menupreprocessor|modeling|copy第2章 ansys實(shí)體建模湖北工業(yè)大學(xué)第2章 ansys實(shí)體建模湖北工業(yè)大學(xué)2.10.3 鏡像圖元鏡像圖元 利用坐標(biāo)軸的對(duì)稱(chēng)性，通過(guò)對(duì)稱(chēng)鏡像創(chuàng)建關(guān)鍵點(diǎn)、線、面、體等幾何模型和節(jié)點(diǎn)、單元等網(wǎng)格模型。命令：無(wú)main menu prerocessor|modeling|reflect！鏡像只能在笛卡兒坐標(biāo)系中進(jìn)行相對(duì)激活坐標(biāo)系而言第2章 ansys實(shí)體建模湖北工業(yè)大學(xué)第2章 ansys實(shí)體建模湖北工業(yè)大學(xué)2.10.4 引導(dǎo)線蒙皮生成光滑曲面引導(dǎo)線蒙皮生成光滑曲面 當(dāng)需要?jiǎng)?chuàng)建一些特殊的曲面（例如機(jī)翼、螺旋槳等），可以當(dāng)

56、需要?jiǎng)?chuàng)建一些特殊的曲面（例如機(jī)翼、螺旋槳等），可以事先創(chuàng)建曲面上的系列事先創(chuàng)建曲面上的系列“引導(dǎo)線引導(dǎo)線”，然后再通過(guò)蒙皮命令選擇所，然后再通過(guò)蒙皮命令選擇所有引導(dǎo)線生成一個(gè)光滑的曲面。有引導(dǎo)線生成一個(gè)光滑的曲面。 命令：askinmain menupreprocessor|modeling|create|areas|arbitary|by skinning第2章 ansys實(shí)體建模湖北工業(yè)大學(xué)2.10.5 掃掠掃掠命令：voffsetgui：main menupreproceesor|modeling|operate|extrude|1. 關(guān)鍵點(diǎn)的掃掠點(diǎn)的掃掠略第2章 ansys實(shí)體建模湖北

57、工業(yè)大學(xué)2. 線的掃掠線的掃掠線的掃掠路徑可以是兩關(guān)鍵點(diǎn)確定的軸線或直線線的掃掠路徑可以是兩關(guān)鍵點(diǎn)確定的軸線或直線線沿直線掃掠第2章 ansys實(shí)體建模湖北工業(yè)大學(xué)3. 面的掃掠面的掃掠線的掃掠路徑可以是兩關(guān)鍵點(diǎn)確定的軸線或直線線的掃掠路徑可以是兩關(guān)鍵點(diǎn)確定的軸線或直線面沿8，9關(guān)鍵點(diǎn)的軸線掃掠面沿直線線掃掠第2章 ansys實(shí)體建模湖北工業(yè)大學(xué)2.11 圖元的顯示、編號(hào)、選擇、移動(dòng)及刪除圖元的顯示、編號(hào)、選擇、移動(dòng)及刪除2.11.1 圖元的顯示圖元的顯示 幾何實(shí)體模型創(chuàng)建以幾何實(shí)體模型創(chuàng)建以后，后，ansys的圖形窗口的圖形窗口中默認(rèn)顯示最高級(jí)的圖元，中默認(rèn)顯示最高級(jí)的圖元，可以通過(guò)應(yīng)用菜單

58、中可以通過(guò)應(yīng)用菜單中plot子菜單下的相關(guān)命令，顯子菜單下的相關(guān)命令，顯示低階的圖元。全部顯示示低階的圖元。全部顯示multi-plots將顯示當(dāng)前所將顯示當(dāng)前所有幾何模型、有限元模型有幾何模型、有限元模型和系統(tǒng)信息等，顯示內(nèi)容和系統(tǒng)信息等，顯示內(nèi)容可以通過(guò)顯示控制可以通過(guò)顯示控制plotctrls進(jìn)行調(diào)整。進(jìn)行調(diào)整。第2章 ansys實(shí)體建模湖北工業(yè)大學(xué)2.11.2 圖元的編號(hào)圖元的編號(hào) 圖元在圖形窗口顯示的時(shí)候，可以通過(guò)顯示控制打開(kāi)某種類(lèi)型的圖元編號(hào)，將這些圖元以不同的顏色和編號(hào)顯示出來(lái)。注：編號(hào)一般顯示在圖元的注：編號(hào)一般顯示在圖元的中心位置。中心位置。第2章 ansys實(shí)體建模湖北工業(yè)

59、大學(xué)2.11.3 圖元的選擇圖元的選擇 若需要指定顯示圖元，可以通過(guò)菜單若需要指定顯示圖元，可以通過(guò)菜單select|entities命令完命令完成。這個(gè)操作非常有利于進(jìn)行復(fù)雜分析后查看局部的結(jié)果，特成。這個(gè)操作非常有利于進(jìn)行復(fù)雜分析后查看局部的結(jié)果，特別是在別是在3d建模分析時(shí)，往往會(huì)有一個(gè)體擋住另一個(gè)體的情況，建模分析時(shí)，往往會(huì)有一個(gè)體擋住另一個(gè)體的情況，此時(shí)這種只顯示部分圖元的操作就顯得非常有用。此時(shí)這種只顯示部分圖元的操作就顯得非常有用。圖元圖元類(lèi)型選擇圖元選擇方式選擇集選擇集操作方式設(shè)定面板選擇集操作按鈕執(zhí)行按鈕第2章 ansys實(shí)體建模湖北工業(yè)大學(xué)from full：選擇集的初建。

60、從這整個(gè)從這整個(gè)模型中選擇圖元新建選擇集模型中選擇圖元新建選擇集reselect：選擇集子選。即從已建立即從已建立的選擇中，選定其子集圖元重新建立選的選擇中，選定其子集圖元重新建立選擇集。擇集。also select：選擇集擴(kuò)充。即在已有。即在已有的選擇集的基礎(chǔ)上，補(bǔ)選新圖元，從而的選擇集的基礎(chǔ)上，補(bǔ)選新圖元，從而獲得新的選擇集實(shí)現(xiàn)選擇集的擴(kuò)充。獲得新的選擇集實(shí)現(xiàn)選擇集的擴(kuò)充。unselect:選擇集的部分刪除，即從已，即從已建立的選擇集中去除待輸入的選擇集。建立的選擇集中去除待輸入的選擇集。select all：選擇集為所有區(qū)域。選擇集為所有區(qū)域。select none：取消選擇集合。取消選