第二讲 实体建模
三维-第二章-建立三维实体模型
AutoCAD高级应用技术 土木工程学院 李进 张琪玮
三维模型分类
表面模型
表面模型是用物体的表面 表示的三维实体 表面模型不仅包括对象的 边界，还包括对象的表面。 由于表面对象具有面的特 性，因此表面对象支持隐 藏、着色和渲工程学院 李进 张琪玮
三维模型分类
实体模型
实体模型是三维模型中最高级的 一种，它包含了线、面、体的全 部信息 与线框对象和曲面对象相比，实 体对象不仅包括对象的边界和表 面，还包括对象的体积，因此具 有质量、体积和质心等质量特性。
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使用实体对象构建模型比线框和曲面对象更为容易，而且 信息完整，歧义最少。 此外，还可以通过AutoCAD 输出实体模型的数据提供给计 算机辅助制造程序使用或进行有限元分析。
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两圆垂直圆心距920
拉伸高度30
画拉伸实体
实例演示（二）
绘制墙体的内角线 绘制过程
设置图形界限 300*200 设置用户坐标系 绘制基本图形 生成面域 拉伸面域生成实体
注意: 1、cad按逆时针方向画园弧。 2、可以混合使用直线，多段线，样条曲线 等命令绘出基本图形但要绘制在同一平面内 （当前xy平面），可以生成面域也可以先转 换为多段线并合并为边界。
注意：1、拉伸路径如果是二维样条曲线及二维多段线或其拟合曲线 可直接拉伸，如果是多段线和直线段混合构成的路径着需要将直线 转换为多段线对象并合并，对于三维多段线和样条曲线一般不可作 为拉伸路径但可以修改其为二维对象后再作为路径使用，修改方法 是先选择要修改的多段线或样条曲线，修改其控制点Z坐标为0即可。 2、在绘制路径时一定要在当前xy平面内，绘制完成后，如果改变了 ucs就不可以再使用夹点编辑修改控制点位置，否则将是二维多段线 修改为三维对象，因此不能作为路径使用。 3、样条曲线作为路径时，起点切向与拉伸面角度不得小于30度。
碉堡![ANSYS] ANSYS教程(非常有用)
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第3页第二章实体建模第一节基本知识建模在ANSYS系统中包括广义与狭义两层含义，广义模型包括实体模型和在载荷与边界条件下的有限元模型，狭义则仅仅指建立的实体模型与有限元模型。
建模的最终目的是获得正确的有限元网格模型，保证网格具有合理的单元形状，单元大小密度分布合理，以便施加边界条件和载荷，保证变形后仍具有合理的单元形状，场量分布描述清晰等。
一、实体造型简介1．建立实体模型的两种途径①利用ANSYS自带的实体建模功能创建实体建模：②利用ANSYS与其他软件接口导入其他二维或三维软件所建立的实体模型。
2．实体建模的三种方式(1)自底向上的实体建模由建立最低图元对象的点到最高图元对象的体，即先定义实体各顶点的关键点，再通过关键点连成线，然后由线组合成面，最后由面组合成体。
(2)自顶向下的实体建模直接建立最高图元对象，其对应的较低图元面、线和关键点同时被创建。
(3)混合法自底向上和自顶向下的实体建模可根据个人习惯采用混合法建模，但应该考虑要获得什么样的有限元模型，即在网格划分时采用自由网格划分或映射网格划分。
自由网格划分时，实体模型的建立比较1e单，只要所有的面或体能接合成一体就可以：映射网格划分时，平面结构一定要四边形或三边形的面相接而成。
二、ANSYS的坐标系ANSYS为用户提供了以下几种坐标系，每种都有其特定的用途。
①全局坐标系与局部坐标系：用于定位几何对象(如节点、关键点等)的空间位置。
②显示坐标系：定义了列出或显示几何对象的系统。
③节点坐标系：定义每个节点的自由度方向和节点结果数据的方向。
④单元坐标系：确定材料特性主轴和单元结果数据的方向。
1．全局坐标系全局坐标系和局部坐标系是用来定位几何体。
在默认状态下，建模操作时使用的坐标系是全局坐标系即笛卡尔坐标系。
总体坐标系是一个绝对的参考系。
ANSYS提供了4种全局坐标系：笛卡尔坐标系、柱坐标系、球坐标系、Y-柱坐标系。
4种全局坐标系有相同的原点，且遵循右手定则，它们的坐标系识别号分别为：0是笛卡尔坐标系(cartesian)，1是柱坐标系第13页(Cyliadrical)，2是球坐标系(Spherical)，5是Y-柱坐标系(Y-aylindrical)，如图2-1所示。
ANSYS实体建模教程PPT课件
第2章 ANSYS实体建模
湖北工业大学
2.2 指定作业名和分析标题
该项工作与设定工作目录一样，不是进行一个ANSYS分析过程 必须的，但ANSYS推荐使用作业名和分析标题。
1.定义作业名
2. 作业名被用来识别ANSYS作业。当为某个分析定义了作业名 后，作业名就成为分析过程所产生的所有文件名的第一部分 （Jobname）。如果未指定作业名，所有文件的作业名默认为file。 在进入ANSYS软件后，可按下面的方式改变作业名
KEYOPTs可以在定义单元类型时指定(对话框中的Options选项)。
2.6 定义单元实常数
单元实常数是依赖单元类型的单元特性，并不是所有的单元类
型都需要实常数，同一类型的不同单元可以有不同的实常数值。例 如二维梁单元BEAM3的实常数：面积(AREA)、惯性矩(IZZ)、高度 (HEIGHT)、剪切变形常数(SHERZ)、初始应变（ISTRAN）和单位 长度质量(ADDMAS)等。
（2）单元位于二维空间还是三维空间。
定义途径：必须在通用处理器PREP7（预处理器）中定义单元类型。
•Command方式：ET
•GUI方式：[Main Menu]Preprocessor|Element Type|Add/Edit/Delete
定义了单元类型后，ANSYS会自动生成一个与此单元类型对应的 单元类型参考号，如果模型中定义了多种单元类型，则与这些单元类
第2章 ANSYS实体建模
湖北工业大学
一个典型的ANSYS分析过程可以分为3个步骤：（1）建立模型； （2）加载并求解；（3）查看分析结果。建立模型在这个分析过程 中所花费的时间远远多于其它过程。首先必须指定作业名和分析标 题，然后使用PREP7（预处理器）定义单元类型、单元实常数、材 料特性和几何模型。
简述实体建模的步骤
简述实体建模的步骤实体建模是软件工程中的一项基础工作，旨在对现实世界中的事物进行抽象和建模，以便在软件系统中进行操作和管理。
实体建模的步骤主要包括确定实体、属性、关系和约束，下面将对实体建模的具体步骤进行简述。
1. 确定实体：确定需要建模的实体，实体是指在现实世界中具有独立存在和内在特性的事物。
在确定实体时，需要考虑系统的需求和目标，选择与系统功能相关的实体。
例如，在一个学生管理系统中，实体可以包括学生、课程、教师等。
2. 确定属性：确定实体的属性，属性是指实体的特征或描述。
属性可以是实体的基本信息，也可以是实体的状态或行为。
在确定属性时，需要考虑实体的特性和系统对实体的需求。
例如，在学生实体中，属性可以包括学生的姓名、学号、年龄等。
3. 确定关系：确定实体之间的关系，关系是指实体之间的联系或连接。
关系可以是一对一、一对多或多对多的。
在确定关系时，需要考虑实体之间的交互和依赖关系。
例如，在学生管理系统中，学生和课程之间的关系可以是一对多的，一个学生可以选修多门课程。
4. 确定约束：确定实体之间的约束，约束是指对实体和关系的限制或规定。
约束可以是属性的取值范围、关系的操作规则等。
在确定约束时，需要考虑系统的限制和规范。
例如，在学生管理系统中，学生的年龄可以设定一个范围约束，如18岁到25岁之间。
通过以上步骤，实体建模的基本框架就可以建立起来。
在建立实体模型时，还可以采用一些常用的建模技术，如实体关系图（ER图）或统一建模语言（UML），以便更直观地表示实体之间的关系和约束。
实体建模的好处是可以帮助开发人员更好地理解和把握系统需求，从而设计出更合理和可靠的软件系统。
实体建模可以减少系统开发过程中的错误和变更，提高开发效率和质量。
同时，实体建模也为后续的数据库设计、系统实现和测试提供了基础。
总结起来，实体建模是软件工程中的一项重要工作，通过确定实体、属性、关系和约束，可以对现实世界中的事物进行抽象和建模。
快速学会CAD软件的实体建模
快速学会CAD软件的实体建模CAD（计算机辅助设计）软件是现代工程师和设计师常用的工具，用于创建和编辑各种复杂的设计和图纸。
其中实体建模是CAD软件中最重要的功能之一，它能够帮助我们以三维形式表示和操作物体，从而更好地理解和展示设计概念。
本文将介绍一些快速学会CAD软件实体建模的技巧和方法。
首先，熟悉CAD软件的界面和基础操作是学习实体建模的基础。
打开软件后，我们通常会看到一个包含多个工具栏、绘图区域和属性编辑器的界面。
通过选择适当的工具和命令，我们可以在绘图区域中创建和编辑实体对象。
例如，使用绘图工具可以绘制基本的几何图形，如直线、圆与矩形。
一旦我们熟悉了CAD软件的基本操作，就可以进行实体建模的学习。
首先，了解如何创建基本的实体几何体是很重要的。
CAD软件通常提供了创建球体、立方体、圆柱体等常见几何体的功能。
我们可以通过指定尺寸或使用拉伸和旋转命令来创建这些几何图形。
此外，还可以使用截切和联接等命令对几何体进行切割和组合。
接下来，了解如何从实体表面或零件组装中创建实体是实体建模的关键。
CAD软件通常提供了从2D图形或现有实体创建3D实体的功能。
例如，我们可以使用旋转、挤压或扫掠命令将2D圆或矩形拉伸成3D实体。
此外，我们还可以使用布尔操作（如并集、差集和交集）将多个实体组合成新的实体。
正如实体建模的名字所示，实体之间的关系是非常重要的。
CAD软件通常提供了约束和参数化功能，以帮助我们定义和保持实体之间的逻辑关系。
例如，我们可以使用约束命令将两个实体的某些边缘或角度关联起来，使其保持相对位置和角度不变。
此外，设置参数和尺寸也可以使实体之间的关系灵活可调。
最后，了解如何渲染和可视化实体建模结果是提高设计质量和展示效果的关键。
CAD软件通常提供了渲染和材质编辑工具，可以帮助我们为实体建模结果添加颜色、纹理和光照效果。
此外，还可以使用视角调整和剖面图等功能来更好地展示实体模型的内部结构和细节。
总结起来，快速学会CAD软件的实体建模需要熟悉软件界面和基础操作，了解如何创建基本的实体几何体，以及从2D图形或现有实体创建3D实体的方法。
ANSYS基础教程—实体建模
ANSYS基础教程—实体建模ANSYS是一款广泛应用于工程领域的有限元分析软件，可以用于解决各种工程问题。
在使用ANSYS进行有限元分析之前，我们需要先进行实体建模，即将实际工程问题转化为计算机可解析的几何模型。
本文将介绍ANSYS基础教程中的实体建模部分。
首先，我们需要打开ANSYS软件。
在主界面上选择“几何建模”选项。
接着，我们可以选择不同的几何建模方法，如二维绘图法、三维绘图法或者实体建模法。
在这里，我们选择实体建模法。
在实体建模法中，我们可以利用ANSYS提供的几何绘图工具对几何模型进行创建。
这些绘图工具包括直线、弧线、曲线、曲面等。
我们可以根据实际情况选择不同的绘图工具来创建几何模型。
在创建几何模型之前，我们需要先选择坐标系。
ANSYS提供了多种坐标系选择，如直角坐标系、极坐标系、柱坐标系等。
我们可以根据实际情况选择适合的坐标系。
接下来，我们可以开始创建几何模型。
首先，我们可以选择直线工具来创建直线段。
在鼠标左键作用下，我们可以绘制直线段的起始点和结束点。
当我们绘制好直线段之后，可以按下鼠标右键进行确认。
除了直线段，我们还可以创建曲线和弧线。
曲线可以通过选择多个点来创建，而弧线可以通过选择起点、中点和终点来创建。
这样，我们就可以在实体建模中创建出复杂的几何曲线。
在完成几何曲线创建后，我们可以再利用这些几何曲线来创建曲面。
在ANSYS中，我们可以选择多边形工具来创建曲面。
我们只需要选择几何曲线边界上的点，然后根据需要选择特定的曲面面积来创建曲面。
6.3.实体建模
3．混合模式 ⑴ 原理：混合模式建立在边界表示法与构造立体几何法 的基础之上，在同一系统中，将两者结台起来，共同表示 实体。 对CAD／CAM集成系统来说，单纯的几何模型不能满足要求， 往往需要在几何模型的基础上附加制造信息，构造产品模 型。人们在实践中总结出B—Rep法和CSG法各自的持点，试 图在系统中采用混合方法对物体进行描述。详细
三、三维实体建模中的计算机内部表示
计算机内部表示三维实体模型的方法有很多，并且正向多重模式发 展。常见的有边界表示法、构造实体几何法、混合表示法（即边界 表示法与构造实体几何法混合模式）、空间单元表示法等。
1.边界表示法
(Boundary Representation)
边界表示法简称B—Rep法，它的基本思想是，一个形体可以通过 包容它的面来表示，而每—个面又可以用构成此面的边描述．边 通过点．点通过三个坐标值来定义。详细 按照实体、面、边、顶 点描述，在计算机内部存贮了这种网状的数据结构
特点： ①与边界表示法相比，CSG法构成实体几何模型相当简单，生成速 度快．处理方便，无冗余信息，与机械装配的方式非常类似，而且 能够详细地记录构成实体的原始特征及参数，对于同一形体，CSG 法数据量只有B-Rep法的1／10。详细 ② CSG表示法的数据结构通常有两套数据结构 一个是由基本体素以及集合运算和几何变换所生成实体的二叉树的 数据结构，另一套是描述这些体素的位置及其体、面、边、点的信 息。
②方法：以CSG法为系统外部模型，以B—Rep法为内部模型， CSG法适于做用户接口，方便用户输入数据，定义体素及确定 集合运算类型，而在计算机内部转化为B—Rep的数据模型，以 便存贮物体更详细的信息。这相当于在CSG树结构的节点上扩 充边界法的数据结构．可以达到快速描述和操作模型的目的 ③特点：混合模式是在CSG基础上的逻辑扩展，起主导 作用的是CSG结构，结合B—Rep的优点可以完整地表达 物体的几何、拓扑信息，便于构造产品模型，使造型技 术大大前进了一步。
第2章_ANSYS实体建模
实体模型包括CAD元素存在一定级别，由低到高的级别依次是：点、 线、面、体。在该意义上，ANSYS提供两种实体建模思路。 1）自底向上的CAD实体建模 首先定义各顶点的关键点，然后根据关键点定义线、面或体， 有线定义面或体，以及由面定义体，从低级到高级一步一步创建实体 模型。 2）自顶向下的CAD实体建模 直接定义高级的实体元素，程序自动创建属于这些实体元素的 特征面、线和关键点。 实体建模更多时候同时混合使用两种实体建模思路，以便更适应复 杂造型的需要，充分发挥各自的优势，相辅相成。
二、ANSYS的坐标系及其操作
方法一、在工作平面的坐标架位置定义局部坐标系。 当需要定义一个局部坐标系时，首先移动和旋转WorkPlane到所需的空间位置， 然后选择菜单路径Utility Menu>WorkPlane>Local Coordinate Systems>Create Local CS>At WP Origin，弹出如图所示对话框，设置下 列选项。
二、ANSYS的坐标系及其操作
方法二：通过指定位置创建局部坐标系。
选取菜单Utility Menu>WorkPlane>Local Coordinate Systems>Create Local CS>At Specified Loc+，弹出拾取坐标对话框，在图形窗口里拾取一点 作为局部坐标系的原点，也可以在输入文本框中输入原点坐标，单击OK按钮， 弹出如图所示Create Local CS at Specified Location对话框，输入相应的项， 单击OK按钮，执行创建局部坐标系操作。
第四章 ANSYS实体建模
鼠标拾取对话框
ANSYS操作中经常需要用鼠标拾取操作对象， 如拾取一个节点、一个面等。拾取操作时，会 弹出类似如图所示的拾取对话框，由于拾取的 对象类型不一样，拾取窗口显式的对象类型方 面有所区别，而其他拾取方式、拾取状态信息 和拾取对话框的按钮基本一直。
有限元教案_第二章
布尔操作－切分( 布尔操作－切分(续)
Main Menu: Preprocessor > -Modeling- Operate > -Booleans- Divide
6 7 8 6. 从体中减去一个面
7.
从面中减去一个线
8.
从线中减去一个面
Introduction to ANSYS - Release 9.0
2-15
自顶向下的建模方法— 自顶向下的建模方法 Up-Bottom建模 建模
ANSYS 中的六种 中的六种3-D体素 : 体素
3-D 体素
块
圆柱
棱柱
球
圆台
Introduction to ANSYS - Release 9.0
环体
2-16
布尔操作
Definition
是指几何图元进行组合计算. 布尔操作 是指几何图元进行组合计算 ANSYS 的布尔操作包括add, subtract, intersect, divide, 的布尔操作包括 glue以及 overlap. 它们不仅适用于简单体素中的图 也适用于从CAD系统传入的复杂几何模型 系统传入的复杂几何模型。 元，也适用于从CAD系统传入的复杂几何模型。
2-3
全局坐标系
全局坐标系是整个模型不变的参考坐标系
直角坐标系 (Cartesian system ,0) 柱坐标系 (Cylindrical system, 1) 球坐标系 (Spherical system, 2)
Introduction to ANSYS - Release 9.0
2-4
局部坐标系
基本概念 自底向上的建模方法 自顶向下的建模方法 布尔操作
Introduction to ANSYS - Release 9.0 2-2
实体建模
面倒角：可在两组或三组面之间添加相切倒圆面。 倒圆横截面可以是圆形、二次曲线或者受规律控 制。 对话框： 1.两面定义面链、三面定义面链 2.面链 （选择面） 3.横截面 滚球、扫掠、 选择脊线：用于为扫掠截面倒圆指定脊线曲线。 形状：圆形、二次曲线、不对称二次曲线、 半径方法：当半径是圆形时 恒定 规律 相切
3）截面： 4）从截面非对称： 5）从截面对称： 6）从截面匹配的终止处：
终止限制处的拔模角将更改，
以保持形状的匹配
角度：
单个 为拉伸特征的所有面添加单个拔模角
多个 向拉伸特征的每个面相切链指定唯一的拔模角。
旋转：
可通过绕轴旋转截面曲线来创建倒圆或部 分倒圆特征。 回转对话框的主要选项 1.截面： 曲线 可供选择曲线、边、草图或面来定义 截面。 绘制截面 打开草图生成器，可供您绘制特 征内部的截面的草图。退出草图生成器时， 您的草图被自动选作要回转的截面。
与实体建模功能相关的工具栏 特征：用于创建基本形体、参考特征、成 性特征、边倒角、面倒角、软倒角、分割 实体及布尔运算等； 编辑特征：用于编辑特征参数、编辑特征 定位尺寸等。
4.2基准特征
基准特征是实体建模的辅助工具，起参考 作用。 利用基准特征，可以在所需的方向和位置 绘制草图生成实体或者直接创建实体。
基本知识
术语 特征：构成实体、片体的参数化元素。包括体素 特征、扫描特征、设计特征等。 实体：封闭的边和面的集合。 片体：一个或多个不封闭的表面。 体：实体和片体的总称，一般指所创建的三维模 型。 面：边围成的区域。 引导线：用来定义扫描路径的曲线。 目标体：指需要与其他实体运算的实体。 工具体：用来修改目标体的实体。
曲线和点：包括6个 1.曲线和点（自动判断）：根据用户指定直 线上的点，基准平面穿过点并垂直平面。 2.一点：经过选择的点并垂直该点所属的对 象。 3.两点：第一个点产生一个基准平面，第一 点到第二点的连线为平面矢量。 4.三点：建立后的基准平面同时经过三个点。 5.点和曲线/轴：过点和直线（边、轴）产 生新的基准平面。 6.点和平面/面：在该点产生一个平面，法 向为矢量方向。
4.9.1实体建模
4.3 腔体
• 型腔是创建于实体或者片体上，其类型包括圆柱形型腔、矩形型腔和常规型腔。 • 单击“特征”工具栏中的“腔体”按钮，进入“腔体”对话框，如图5.42所示。 • 此对话框中，提供了3种类型选项，各选项的操作基本类似，此处以圆柱形腔体为例
简单介绍其创建步骤。
4.3 腔体
• (1)选中图5.42“腔体”对话中“圆柱形”选项。 • (2)在“腔体直接”、“深度”、“底部面半径”和“拔锥角”文本框分别键入数值
2.2 编辑基准平面
• 编辑基准平面主要是指对于定义基准平面的对象和参数进行编辑。编辑基 准平面操作可以在创建基准平面过程中进行，也可以在创建后进行编辑。 下面具体介绍两种编辑方法。
• 编辑正在创建的基准平面：在没有单击按钮创建基准平面前，可对定义的 基准平面进行编辑。当按住Shift键并用鼠标再次定义对象时，可将该对象 移除、之后根据需要选择新的定义对象。
3.2 圆柱体
• 圆锥体是指以指定参数的圆为底面和顶面，具有一定高度的实体模型。圆柱体在工 程设计中使用广泛，也是最基本的体素特征之一。用户在初级阶段学习需要好好其 操作方法。
• 创建圆柱体，执行“插入”|“设计特征”|“圆柱体”命令（或单击“特征”工具栏 中“圆柱体”按钮），进入圆柱体对话框，如图5.30所示。
4.6 沟槽
• 沟槽用于用户在实圆柱形或圆锥形面上创建一个槽，就好象一个成形工具在旋转部 件上向内（从外部定位面）或向外（从内部定位面）移动，如同车削操作。沟槽在 选择该面的位置（选择点）附近创建并自动连接到选定的面上。
• 单击“特征”对话框中的“割槽”按钮，进入如图5.52所示的“割槽”对话框。
1.5 建模首选项
• 在建模前，一般需要根据用于要求，需要使用“建模首选项”设定建模参数和特性。包括距离、 角度、密度、密度单位和曲面网格等参数。在大多数情况下，一旦定义首选项，以后创建的对 象便会使用该默认设置。
实体建模
实体建模 - 由上而下建模
…
布尔运算
• 布尔运算 是对几何实体进行合并的计算。ANSYS 中布尔运算包括 是对几何实体进行合并的计算。 相交、叠分、粘接、 加、减、相交、叠分、粘接、搭接. • 布尔运算时输入的可以是任意几何实体从简单的图元到通过 布尔运算时输入的可以是任意几何实体从简单的图元到通过CAD输 输 入的复杂的几何体。 入的复杂的几何体。
实体建模 - 由下而上建模
关键点
• 定义关键点 定义关键点:
– Preprocessor > -Modeling- Create > Keypoints – 或者用 K 命令组立的命令 K, KFILL, 命令组立的命令: KNODE, 等.
• 生成关键点时只需要关键点的编号及点的坐标值数据. 生成关键点时只需要关键点的编号及点的坐标值数据
• 工作平面控制菜单（WP Settings）控制下列 工作平面控制菜单（ 内容:
– WP display - 只显示三个坐标轴 (缺省 只显 缺省),只显 缺省 示格栅，或两者均显示。 示格栅，或两者均显示。 – Snap - 便于在工作平面上拾取格栅上的点 便于在工作平面上拾取格栅上的点. – Grid spacing – 栅距 栅距. – Grid size -显示的工作平面大小 大小无限制 显示的工作平面大小(大小无限制 显示的工作平面大小 大小无限制).
实体建模 - 由上而下建模
…布尔运算
• 搭接 搭接(Overlap)
– 类似于粘合运算，但输入的实体有重叠. 类似于粘合运算，但输入的实体有重叠
实体建模 - 由上而下建模
…布尔运算
• 减(Subtract)
– 删除“母体”中一块或多块与子体重合的部分。 删除“母体”中一块或多块与子体重合的部分。 – 对于建立带孔的实体或准确切除部分实体特别方便 对于建立带孔的实体或准确切除部分实体特别方便.
第二讲创建实体模型
二、工作平面
三、布尔操作
布尔操作
指几何图元进行组合计算.
ANSYS的布尔操作包括:
add, subtract, intersect, divide, glue, overlap.
不仅适用于简单的体素中的图元，也适用于从CAD系统传入的复杂几何模型.
一个方块与一个空心的球进行求交（intersect）布尔操作的结果.
练习 - 布尔操作
练习 - 角支架: 建模
练习 - 轴承座
0.85 Bushing radius 1.0 Counterbore radius 0.1875 deep
Base 6 x 3 x 1
1.5
.75
.75
Web .15thick
Unit:cm
1.75
.75
.75
1.5
0.85
1
Bushing
ANSYS读入输入的数值，不检验单位制是否正确。
单位制将影响输入的实体模型尺寸、材料属性、实常数以及载荷等.
一、实体模型与有限元模型
多数的有限元分析模型是对实体模型进行网格划分得到的。
几何实体模型并不参与有限元分析!
几何模型也方便荷载的施加.
所有施加在几何实体边界上的载荷或约束必须最终传递到有限元模型上（节点或单元上）进行求解.
由几何模型创建有限元模型的过程叫作网格划分（meshing).
几何实体模型
前者是Subtract与Overlap的组合。
注意：
在缺省情况下，布尔操作完成后，输入的图元被删除.
被删除的图元编号变成“自由”的 (这些自由的编号将附给新创建的图元，从最小的自由编号开始).
练习创建不同类型的面体素，使用前面介绍的布尔操作，观察结果. 确认打开相应的编号显示，观察布尔操作前后，图元编号的变化.
实体建模概述
基本术语
特征：特征是由具有一定几何、拓扑信息以及功能和工程语义信息组成的集合，是定 义产品模型的基本单元，例如孔、凸台等。特征的基本属性包括尺寸属性、精度属性 、装配属性、功能属性、工艺属性、管理属性等。使用特征建模技术提高了表达设计 的层次，使实际信息可以用工程特征来定义，从而提高了建模速度。
对象：包括点、曲线、实体边缘、表面、特征、曲面等。
UG NX特征的分类
在UG NX中，特征可分为三大类：
参考几何特征：在UG NX中，三维建模过程中使用辅助面﹑辅助轴线等是一种特征，这些特征 就是参考几何特征。由于这类特征在最终产品中并没有体现，所以又称为虚体特征。
实体特征：零件的构成单元，可通过各种建模方法得到，比如拉伸、旋转、扫描、放样、孔、倒 角、圆角、拔模以及抽壳等。
建模流程
UG的特征建模实际上是一个仿真零件加工的过程，图中表达了零件加工与 特征建模的一一个或多个没有厚度概念的面的集合。
实体：具有三维形状和质量的，能够真实、完整和清楚地描述物体的几何模型。在基 于特征的造型系统中，实体是各类特征的集合。
体：包括实体和片体两大类。
面：由边缘封闭而成的区域。面可以是实体的表面，也可以是一个壳体。
截面线：即扫描特征截面的曲线，可以是曲线、实体边缘、草图。
凸垫特征
孔特征
圆角特征
矩形体体素
键槽特征
高级特征：高级特征包括通过曲线建模、曲面建模等生成的特征。
UG NX实体特征工具
1. 造型特征: 其包括扫描特征、成形特征、参考特征、体素特征，常用的造型 特征工具可从【特征】工具条中调用。
2. 特征编辑 :特征编辑包括编辑特征参数、编辑定位尺寸、移动特征、特征重排序 、删除特征等。特征编辑工具集中在菜单【编辑】｜【特征】中。特 征编辑工具也可从【编辑特征】功能区中调用。
CAD中的实体建模和构件装配技巧
CAD中的实体建模和构件装配技巧实体建模和构件装配是CAD软件中非常重要的技能，它们在设计和工程领域起着关键的作用。
本文将介绍一些CAD中的实体建模和构件装配的技巧，帮助读者更好地掌握这些技能。
1. 实体建模技巧实体建模是CAD设计中创建三维模型的过程。
以下是一些实体建模的技巧：准备工作：在开始之前，确定你的设计需求，这将有助于你选择正确的建模工具和技术。
了解你的设计参数，确定零件的尺寸和材质。
使用基本几何体：基本几何体，如球体、立方体和圆柱体，是建模的基础。
熟悉这些基本几何体的操作和编辑功能，能够帮助你更快地创建模型。
使用草图：草图是建模的重要组成部分。
在开始建模之前，先绘制一个草图来定义模型的形状和尺寸。
草图可以使用线、圆弧、矩形等工具进行绘制，也可以使用约束和尺寸工具来确保模型的准确性。
使用特征工具：特征工具是CAD软件中的一组功能，用于创建复杂的形状和几何特征。
例如，倒角、倾斜和燕尾槽等操作可以帮助你在模型中添加特殊的几何特征。
结合编辑技术：编辑技术是修改模型的关键方法之一。
通过使用旋转、移动、拉伸等编辑功能，可以调整模型的形状和尺寸。
2. 构件装配技巧构件装配是将多个零部件组装成一个整体的过程。
以下是一些构件装配的技巧：创建组件：首先，创建每个零部件的三维模型。
确保每个零件都有正确的形状和尺寸。
使用约束：约束是装配过程中的关键。
它们用于限制零件之间的运动和相对位置。
使用约束工具来添加和编辑约束，如平行、垂直、对称等。
使用约束组：约束组是将多个约束组合在一起的方法。
通过将约束组应用到零件之间的关系，可以更好地控制装配过程。
使用关键帧：关键帧是一种特殊的约束，用于在装配过程中定义零件的位置和姿态。
通过使用关键帧，可以创建复杂的装配动画和运动模拟。
使用部件编辑器：部件编辑器是一个用于修改零部件属性和几何特征的工具。
通过使用部件编辑器，可以快速更新和修改零部件的属性和参数。
总结：实体建模和构件装配是CAD设计中非常重要的技能。
UG实体建模1_讲课版(第二讲)
UG NX 4.0 基础培训第一单元UG入门UG的基本结构状态栏导航条对话框图形窗口工作层设定区信息工具栏的定制常用1 2原点（平移）旋转动态213观察对象鼠标中键=鼠标左+中键= 鼠标右+中键=长按右键参数预设置1234 56小节回顾¾用户界面简介¾文件管理¾工具栏定制¾通用工具¾对象操作¾层操作¾视图布局¾坐标系¾观察对象¾信息查询¾几何计算与物理李分析¾参数预设置第二单元曲线点和点集关联点（参数化）和不关联点点集直线12124321 5圆31 1221232341点构造器124 3123修剪后修剪前修剪1232112 312123543121234曲率相切12曲线投影组合投影与交线组合曲线交线交线交线21Q&A第三单元实体模型的建立与编辑实体模型的建立与编辑¾概述¾基本体素¾扫描特征¾参考特征¾布尔操作¾成型特征¾操作特征¾模型导航器¾编辑特征¾例题及建模技巧实体建模概述用ＵＧ做的一些东西概述（续）建模的方法1.显示建模：显式建模是非参数化建模, 对象是相对于模型空间而不是相对于彼此建立。
对一个或多个对象所做的改变不影响其它对象或最终模型。
2.参数化建模：一个参数化模型为了进一步编缉, 将用于模型定义的参数值随模型存贮。
参数可以彼此引用以建立在模型的各个特征间的关系。
例如设计者的意图可以是孔的深度总是等于凸垫的高度。
3.基于约束的建模：模型的几何体是从作用到定义模型几何体的一组设计规则_称之为约束,来驱动或求解的。
这些约束可以是尺寸约束(如草图尺寸或定位尺寸) 或几何约束(如平行或相切)。
例如一条线相切到一个弧。
设计者的意图是线的角度改变时仍维持相切, 或当角度修改时仍维持正交条件。
2_sinovation实体建模
山东山大华天软件有限公司Shanda Hoteam Software Co.,Ltd.SINOVATION 实体建模培训马连红2009-4-9零件建模q 多剖面放样：– 连接多个截面并沿引导线方向创建扫引实体 – 如只有一引导线则引导线与截面线不需有交点q 蒙皮体：– 以顺序连接多个截面创建实体11零件建模q 加强筋：– 根据指定的基准线与扫引方向创建指定宽度的筋9:00—9:40 其他常用实体操作q 薄壁化：– 从复合面创建有厚度的实体 – 如为实体则可为不同面指定不同的厚度12实体的创建q 突起：– 创建突起形状q 立体字：– 创建字符的立体形状q 孔：– 在立体上切除孔13实体的创建q 锥形孔：– 在立体上创建锥形孔形状q 管：– 沿曲线走向创建管q 槽：– 沿着引导线创建槽14实体的创建q 局部拉伸：– 在复合面上拉伸或压下某区域来更改形状变化– 挤出方向可选择加料还是去料 – 停止位置的指定可参考某个面– 移动基础范围安装部分的影响15实体的创建q 实体拉伸：– 在指定方向上对实体进行拉长或变短操作– 可以指定一点来变化多个同方向上的形体– 如果存在倾斜位置，将以点选位置的界面形状进行处理16零件建模q 集合运算-和：– 将两个有交线的复合面合并为一个– 注意：不相交的两个复合面也可以执行17零件建模q 集合运算-和：– 从两个有交线的复合面上减掉其中的一个q 集合运算-积：– 计算两个有交线的复合面上重合的区域q 集合运算-切断：– 使用复合面或者无限平面将复合面切断q 集合运算-切断分离：– 使用复合面或者无限平面将复合面切断为两块 – 也有可能创建出3个以上的部分18零件建模q 集合运算-复合面运算：– 从两个复合面的交线出分离并合并需要的部分q 集合运算-镜像和：– 参考指定的平面将指定一侧镜像复制过去，如果复合面通过指定参考的平面 则删除另一侧的形状然后执行镜像复制。
19零件建模q 一并集合运算-加：– 将多个复合面合并为单一复合面 – 基准复合面只允许一个q 一并集合运算-差：– 从复合面上删除多个复合面 – 基准复合面可以多个q 一并集合运算-切断：– 使用复合面或者无限平面将多个复合面切断q 一并集合运算-切断分离：– 使用复合面或者无限平面将多个复合面切断成两组20。
CAD中的实体建模技术解析
CAD中的实体建模技术解析CAD（Computer-Aided Design，计算机辅助设计）是现代工程设计领域中不可或缺的工具。
它可以帮助设计师们以数字化的方式创建、修改和分析设计图纸。
在CAD软件中，实体建模技术是其中一种重要且常用的建模方法。
实体建模是一种基于物理实体的建模方式，它通过将几何图形与属性信息相结合，从而模拟现实世界中的实体物体。
这种建模方式可以创建具有特定形状、尺寸和属性的物体，并且能够对其进行几何和物理分析。
在CAD软件中进行实体建模的基本步骤是：首先，确定建模所需的基本几何元素，如线段、圆弧、曲线等。
然后，将这些基本几何元素组合起来，形成复杂的几何图形。
接下来，根据设计要求给出图形的尺寸、材料、重量等属性信息。
最后，进行模型的几何和物理分析，如检查模型的引用、尺寸一致性等。
实体建模技术的一大优势是其精确性和灵活性。
设计师可以通过CAD软件精确地创建复杂的物体形状，并实时修改它们。
这为设计师的创造性提供了更大的发挥空间，同时也有助于提高设计的精确度和可靠性。
CAD软件中的实体建模技术还支持各种形状和曲面之间的关系建立。
例如，我们可以通过定义两个物体之间的连接关系，使它们能够实现相对或运动关系。
这在机械设计、结构设计以及工业设计领域中非常有用。
另外，实体建模技术还支持使用不同的工具和操作来编辑和修改模型。
例如，我们可以使用平移、旋转、缩放等工具来移动、旋转或改变模型的尺寸。
此外，还可以使用布尔运算来组合或分割模型，以创建更复杂的几何形状。
在实际应用中，实体建模技术广泛应用于各个领域。
在建筑设计中，设计师可以使用实体建模技术来创建建筑物的几何图形，并通过模拟光线、材料和环境等因素，进行光影分析和能耗计算。
在汽车设计中，实体建模技术可以帮助设计师模拟车辆的外观、内饰和空气动力学性能，从而优化设计。
总的来说，CAD软件中的实体建模技术是一种重要的工具，它可以帮助设计师们创建精确的物体模型，并进行几何和物理分析。
实体关系建模 pdf
实体关系建模是人工智能领域中的一种重要技术，它主要用于描述现实世界中的实体以及它们之间的关系。
实体关系建模在信息管理系统、知识图谱、自然语言处理等领域都有广泛的应用。
本文将介绍实体关系建模的基本概念、方法以及应用。
一、实体关系建模的基本概念1. 实体实体是指在某个特定领域中具有独立存在和意义的客观事物，如人、物、组织、事件等。
在实体关系建模中，实体通常用一个独一无二的标识符来表示。
2. 属性属性是指实体所拥有的特征或性质，如人的姓名、年龄、性别等。
属性可以用来描述实体的某些方面，从而更好地理解实体。
在实体关系建模中，属性通常与实体相对应，属性也可以用来对实体进行分类。
3. 关系关系是指实体之间的联系或互动，如人与人之间的亲属关系、物品与物品之间的相似关系等。
在实体关系建模中，关系可以用来表示实体之间的连接或约束。
4. 实体-关系模型（ER模型）实体-关系模型是一种用于描述现实世界中实体及其关系的概念模型。
它由实体、属性和关系三个基本要素构成，可以用来描述一个特定领域中的实体及其之间的关系。
二、实体关系建模的方法实体关系建模的方法主要分为两个步骤：确定实体和关系，构建实体-关系模型。
1. 确定实体和关系首先需要明确实体和关系，通常可以通过以下几个步骤来实现：（1）确定实体：通过对特定领域的了解，识别出其中具有独立存在和意义的客观事物，即实体。
在确定实体时，应该考虑到实体的属性和分类。
（2）确定关系：通过对实体之间的联系或互动进行分析，识别出其中的关系。
在确定关系时，应该考虑到关系的类型、方向、约束等因素。
（3）确定属性：针对每个实体，确定其所拥有的属性，以便更好地理解实体。
在确定属性时，应该考虑到属性的类型、取值范围、命名规则等因素。
2. 构建实体-关系模型在确定了实体和关系后，就可以开始构建实体-关系模型了。
通常可以采用以下几个步骤：（1）绘制实体-关系图：将所有实体和关系绘制在一张图上，形成实体-关系图。
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Common Intersection
Pairwise Intersection
实体建模 - 由上而下建模
…布尔运算
• 互分 Partition
– 把两个或多个实体分为多个实体，但相互之间仍通过共同的边界连接 在一起。 – 若想找到两条相交线的交点并保留这些线时，此命令特别有用，如下 图所示. (交运算可以找到交点但删除了两条线）
…或在这儿输入值
实体建模 - 由上而下建模
…工作平面
• 工作平面 — 一个可动的二维参考平面，用来定位确定图元。缺省 状态下，工作平面原点与整体坐标系原点重合，但可以把工作平面 移动或旋转到任意位置.
– 利用显示格栅，在工作平面上作图就象在方格纸上作图。
WY X1 X2 Y1
WY Y2
WX
WP (X,Y) WX
– 类似于粘合运算，但输入的实体有重叠.
实体建模 - 由上而下建模
…布尔运算
• 减 Substract
– 删除“母体”中一块或多块与子体重合的部分。
– 对于建立带孔的实体或准确切除部分实体特别方便.
实体建模 - 由上而下建模
…布尔运算
• 叠分 Divide
– 把一个实体分割为两个或多个，它们仍通过共同的边界连接在一起.
实体建模 - 由下而上建模
关键点
• 定义关键点:
– Preprocessor > -Modeling- Create > Keypoints – 或者用 K 命令组立的命令: K, KFILL, KNODE, 等.
• 生成关键点时只需要关键点的编号及点的坐标值数据.
– 关键点编号的缺省值为下一个整数 – 坐标位置可以通过在工作平面上拾取或输入X,Y,Z 坐标值确定.坐标值 如何确定？它依赖于当前激活坐标系.
面 体
• 另外，一个只由面及面以下层次组成的实体，如壳 或二维平面模型，在ANSYS中仍称为实体.
线及关键点
体
面 线 关键点
实体建模
A. 定义
• 建立实体模型可以通过两个途径:
– 由上而下
体
面 线 关键点
– 由下而上
• 由上而下建模；首先建立体（或面）,对这些体或面按一定规则组 合得到最终需要的形状.
实体建模概述
• 直接输入几何实体来建模很方便,但有些情况下需要在ANSYS中来 建立实体模型。例如:
– 需要建立参数模型时，— 在优化设计及参数敏感性分析时建立的模型.
– 没有ANSYS能够读入的几何实体模型时. – 计算机上没有相关的绘图软件时（与ANSYS程序兼容的）. – 其它情况…
• ANSYS 有一组很方便的几何建模工具。本章将讨论这些作图工具.
3. 不打开Allow
1. 选择将
要输入 的 Pro/E 文件.
Defeatuning（建议） 如果想进行标准的建模操 作和布尔操作，则关掉 allow refeaturing， 否 则 ， 打 开 allow refeaturing这将使模型 简化工具可用。（注意 ：仅提供有限的建模操 作和布尔操作）
• block,-2,2, 0,2, -2,2
• sphere,2.5,2.7 • vinv,all ! intersection
实体建模 - 由上而下建模
C. 练习
建模练习
实体建模
D. 由下而上建模
• 由下向上建模时首先建立关键点，从关键点开始建立其它实体。 • 如建立一个L-形时, 可以先下面所示的角点. 然后通过连接点简单地 形成面，或者先形成线，然后用线定义面.
– 定义多于两个矩形 —通过定义角点或通过定义尺寸生成。注意矩形方向的变化 . – 沿总体坐标原点调整工作平面，然后用拾取或输入尺寸的方法生成三维图元.
实体建模 - 由上而下建模
…
布尔运算
• 布尔运算 是对几何实体进行合并的计算。ANSYS 中布尔运算包括 加、减、相交、叠分、粘接、搭接.
• 布尔运算时输入的可以是任意几何实体从简单的图元到通过CAD输 入的复杂的几何体。
加
输入实体
布尔运算
输出实体
实体建模 - 由上而下建模
…
布尔运算
• 所有的布尔运算可以在GUI界面下获得 Preprocessor > -ModelingOperate.
• 在缺省状态下, 布尔运算时输入的几何实体在运算结束后将删除.
• 被删除实体的编号数被“释放” (即, 这些编号可以可以指定给新的 实体，并从可以获得的最小编号开始）。
实体建模 - 由下而上建模
坐标系
激活坐标系
• 缺省时是总体直角坐标系.
• 用CSYS命令 (或Utility Menu > WorkPlane > Change Active CS to) 可将其改变为
– 总体直角坐标系 [csys,0] – 总体柱坐标系[csys,1] – 总体球坐标系[csys,2] – 工作平面 [csys,4] – 或用户定义的局部坐标系 [csys, n]
2. 输入启动Pro/E的命令名
(缺省=当前支持的Pro/E版本
输入实体模型
SAT输入
Utility Menu: File > Import > SAT...
4. 选择OK 1.选择将
3.不打开Allow defeaturing
要输入 的SAT 文件.
（推荐） 如果想进行标准的建模操 作和布尔操作，则关掉 Allow Defeaturing，否 则，打开Allow Defeaturing使模型简化 工具可用（仅提供有限 的建模操作和布尔操作 ）
– “切割工具” 可以是工作平面、面线甚至于体.
– 在用块体划分网格时，通过对实体的分割，可以把复杂的实体变为简 单的体.
实体建模 - 由上而下建模
…布尔运算
• 相交 intersect
– 只保留两个或多个实体重叠的部分.
– 如果输入了多于两个的实体,则有两种选择: 公共相交和两两相交
• 公共相交只保留全部实体的共同部分. • 两两相交则保留每一对实体的共同部分，这样，有可能输出多个实 体.
• 当建立三维图元时，ANSYS 将定义一个体，并包括其下层的面、 线和关键点。
实体建模 - 由上而下建模
...图元
• 图元可以通过输入尺寸或在图形窗口拾取来建立。.
生成块体: Preprocessor > -Modeling- Create > -Volumes- Block >
V指令
拾取 拾取器
实体建模 - 由上而下建模
…工作平面
• 用Offset 和 Align菜单可以把工作 平面移到期望的任意位置.
– 通过增量移动工作平面 • 用按扭实现 (通过指针滑动实 现). • 或输入希望的增量值. • 或使用动态方式 (类似移动缩放-转动).
实体建模 - 由上而下建模
…工作平面
– Offset WP to > 保持其当前方向，简单地平移工作平 面到期望的位置: • 已经存在的一个或多个关键点. 若 拾取多个关键点，则工作平面移到 这些关键点的平均位置处. • 已经存在的一个或多个结点. • 通过坐标值指定的一个或多个位置. • 总体坐标系原点. • 激活坐标系的原点.
实体建模概述
• 主要内容:
A. 定义
B. 自上而下建模
• 前言 • 工作平面 • 布尔运算 C. 例题 D. 自下而上建模 • 关键点
• 坐标系
• 线,面,体 • 操作 E. 例题
实体建模
A. 定义
• 实体建模 可以定义为建立实体模型的过程. • 定义：
– 一个实体模型有体、面、线及关键点组成。. – 体由面围成，面由线组成,线由关键点组成. – 实体的层次从底到高: 关键点 线 面体. 如 果高一级的实体存在，则低一级的与之依附的实体 不能删除.
实体建模 - 由上而下建模
…工作平面
• 所有的工作平面命令菜单均在 Utility Menu > WorkPlane.
• 工作平面控制菜单（WP Settings）控制下列内容 : – WP display - 只显示三个坐标轴 (缺省),只显 示格栅，或两者均显示。 – Snap - 便于在工作平面上拾取格栅上的点. – Grid spacing – 栅距. – Grid size -显示的工作平面大小(大小无限制).
实体建模 - 由上而下建模
…工作平面
•
演示:
– 清除数据库
– 显示工作平面并通过拾取方式建立几个关键点，注意拾取时显示的坐标值.
– 打开格栅，改变间距，并激活捕捉. – 建立更多的关键点.注意指针如何捕捉格栅上的点. – 定义两个矩形 — 一个通过定义角点，另一个通过定义尺寸.
– 现在把工作平面平移到几个关键点的平均位置处, 然后在平面内将其转30º .
L2 L1 Partition L3
L6
L4
L5
实体建模 - 由上而下建模
…布尔运算
• 演示:
– 通过在矩形中减去一个圆实现钻一个孔（或者在一个快体中减去柱体
实现）
– 画两个相交的实体，并存储db, 然后作交运算. 现在恢复db并对实体 进行相加. 注意比较两种运算的不同. (合运算类似交运算.) – 模型:
2. 选择几何体类型: – 对体选择Solids – 对面选择Surfaces – 对线选择Wireframes
输入实体模型
PARASOLID输入
Utility Menu: File > Import > PARA...
1.选择将要输入的 Parasolids文件.
2. 不打开Allow defeaturing（
输入实体模型
IGES输入
IGES A 1 File Utility Menu: File > Import > IGES