ANSYS14.0基础讲义_M06_建立实体模型
ANSYS基础教程—实体建模
ANSYS基础教程—实体建模关键字：ANSYS ANSYS教程实体建模信息化调查找茬投稿收藏评论好文推荐打印社区分享ANSYS 有一组很方便的几何作图工具。
本文将讨论这些作图工具，主要容包括：实体建模定义、如何自上而下建模、以及如何让自下而上建模。
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包含包含变量的模型.–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）.–在对输入的几何实体需要修改或增加时，或者对几何实体进行组合时.A. 定义·实体建模可以定义为建立实体模型的过程.·首先回顾前面的一些定义：:–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.·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.·建立实体模型可以通过两个途径:–由上而下–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.·由下而上建模；首先建立关键点，由这些点建立线.·可以根据模型形状选择最佳建模途径.·下面详细讨论建模途径。
B. 由上而下建模·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.–开始建立的体或面称为图元.–工作平面用来定位并帮助生成图元.–对原始体组合形成最终形状的过程称为布尔运算.·图元是预先定义好的几何体，如圆、多边形和球体.·二维图元包括矩形、圆、三角形和其它多边形.·三维图元包括块体, 圆柱体, 棱体，球体,和圆锥体.·当建立二维图元时，ANSYS 将定义一个面，并包括其下层的线和关键点。
ANSYS建立实体模型
3.4.1 自上而下创建几何模型
所谓的自上而下的建模方法是指从较高级的实体图元构造模 型的方法。ANSYS软件允许通过创建线、面和体等几何体素的方 法构造几何模型。当构造一种体素时，ANSYS将自动生成所有从 属于该体素的较低图元，例如构造立方体时，立方体的点，线， 面等低级图元自动生成。
显示坐标系：用于几何形状参数的列表和显示。 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。 单元坐标系：确定材料特性主轴和单元结果数据的方向 。 结果坐标系：用来列表、显示节点或单元结果。
3.5.1 总体和局部坐标系
总体坐标系和局部坐标系是用来定位几何体。默认情况 下，建模操作时使用的坐标系是总体笛卡尔坐标系。但是很 多情况下，采用其它坐标表达形式往往会更加方便，比如旋 转模型时需要用到柱坐标表达形式。
自上而下的产品设计最初考虑的是产品应实现的功能最后才考虑实现这些功能的几何结构它符合设计人员的思维过程在产品设计的最初就将产品的功能关键约束等重要信息确定下来同时分配给各子系统便于实现多个子系统的协同
第3章 建立实体模型
实体模型是分析的基础，约束和载荷加载在实体模型才能进行分析 计算。实体模型的建立，可以视为前处理器中阶段性的任务。设计工程 师可以通过CAD软件所提供的构建、旋转、平移、放大、缩小等功能， 达到建立、查看和修改产品实体模型的目的。
ANSYS中实体模型的来源有两种，一种方法可以通过常用的中间 文件格式导入；另外一种方式就是在ANSYS前处理器中直接建模。当来 自CAD软件时，可以通过IGES,SAT,STEP,PARASOLID等中间文件格 式进行转换，而输入ANSYS，或者经由直接转换界面，将CAD模型直接 转换至ANSYS中。使用这种方式时，最好先在CAD软件中对模型进行简 化，再把模型输出，这样可以节省处理模型的时间。
第四章 ANSYS实体建模
坐标系原点：局部坐标系的原点位置。 坐标系原点：局部坐标系的原点位置。 坐标系各轴方向：局部坐标系各轴的位置与方向。 坐标系各轴方向：局部坐标系各轴的位置与方向。 坐标系各轴的刻度比例：局部坐标系各轴上的刻度比例，需要指定Z轴 坐标系各轴的刻度比例：局部坐标系各轴上的刻度比例，需要指定 轴 轴刻度分别相对与X轴刻度的比例 和Y轴刻度分别相对与 轴刻度的比例，默认比例等于 ，当比例不等于 轴刻度分别相对与 轴刻度的比例，默认比例等于1，当比例不等于1 时各轴刻度不相等。当需要创建椭球或椭圆坐标系时， 时各轴刻度不相等。当需要创建椭球或椭圆坐标系时，各轴刻度比例必须 不一致。 不一致。
鼠标拾取对话框
1）拾取操作鼠标的用法 ） 鼠标左键：鼠标箭头朝上表示拾取（ ），朝下 鼠标左键：鼠标箭头朝上表示拾取（Pick），朝下 ）， 表示从拾取对象中排除对象（ ）。每次单击一 表示从拾取对象中排除对象（Unpick）。每次单击一 ）。 次鼠标右键，箭头方向颠倒一次， 次鼠标右键，箭头方向颠倒一次，选择状态在拾取与排 除之间切换一次。 除之间切换一次。 鼠标中建：相当于拾取对话框的Apply按钮。对于双 鼠标中建：相当于拾取对话框的 按钮。 按钮 键鼠标，可以用Shift+鼠标右键代替中建。 鼠标右键代替中建。 键鼠标，可以用 鼠标右键代替中建 ANSYS的每个实体对象都有自己的热点，拾取操作 的每个实体对象都有自己的热点， 的每个实体对象都有自己的热点 时鼠标总是首先选中离鼠标位置最近的热点对象。 时鼠标总是首先选中离鼠标位置最近的热点对象。 实体对象热点位置一般如下： 实体对象热点位置一般如下： 单元的热点：实体模型的形心位置。 面、体、单元的热点：实体模型的形心位置。 线的热点：端点、中点。 线的热点：端点、中点。 关键点、节点：自身位置。 关键点、节点：自身位置。
ANSYS基础教程—实体建模
ANSYS基础教程—实体建模关键字：ANSYS ANSYS教程实体建模信息化调查找茬投稿收藏评论好文推荐打印社区分享ANSYS 有一组很方便的几何作图工具。
本文将讨论这些作图工具，主要内容包括：实体建模定义、如何自上而下建模、以及如何让自下而上建模。
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包含包含变量的模型.–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）.–在对输入的几何实体需要修改或增加时，或者对几何实体进行组合时.A. 定义·实体建模可以定义为建立实体模型的过程.·首先回顾前面的一些定义：:–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.·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.·建立实体模型可以通过两个途径:–由上而下–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.·由下而上建模；首先建立关键点，由这些点建立线.·可以根据模型形状选择最佳建模途径.·下面详细讨论建模途径。
B. 由上而下建模·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.–开始建立的体或面称为图元.–工作平面用来定位并帮助生成图元.–对原始体组合形成最终形状的过程称为布尔运算.·图元是预先定义好的几何体，如圆、多边形和球体.·二维图元包括矩形、圆、三角形和其它多边形.·三维图元包括块体, 圆柱体, 棱体，球体,和圆锥体.·当建立二维图元时，ANSYS 将定义一个面，并包括其下层的线和关键点。
第四章 ANSYS实体建模
二、ANSYS的坐标系及其操作 的坐标系及其操作
1、总体坐标系 、
最基本的空间描述坐标系。存在与 分析的全部进程中， 最基本的空间描述坐标系。存在与ANSYS分析的全部进程中，是一个绝对的参考 分析的全部进程中 是空间定义的基础，不可以进行坐标变换和修改。 程序提供了4个总体 系，是空间定义的基础，不可以进行坐标变换和修改。ANSYS程序提供了 个总体 程序提供了 坐标系，如图所示。 坐标系，如图所示。
二、ANSYS的坐标系及其操作 的坐标系及其操作
ANSYS程序中，有完整的坐标系用于描述几何模型和有限元模型。坐标系的种 程序中，有完整的坐标系用于描述几何模型和有限元模型。 程序中 类分为总体坐标系、局部坐标系、工作平面、显示坐标系、节点坐标系、 类分为总体坐标系、局部坐标系、工作平面、显示坐标系、节点坐标系、单元坐标 系和结果坐标系。在此主要介绍总体坐标系、局部坐标系、工作平面、 系和结果坐标系。在此主要介绍总体坐标系、局部坐标系、工作平面、显示坐标系 及其相关的操作方法，菜单系统如图所示。 及其相关的操作方法，菜单系统如图所示。
鼠标拾取对话框
2）拾取实体对象 ） 拾取实体对象，包括点、 拾取实体对象，包括点、线、面、体、节点与单元 等，各类实体对象的拾取会弹出如图所示的拾取对象对话 框。以图所示创建一条直线时拾取两个关键点的拾取对话 框为例，该对话框被4个横线分成 个区。 个横线分成5个区 框为例，该对话框被 个横线分成 个区。 为拾取对象， 第1区：选择拾取模式，选中 区 选择拾取模式，选中pick为拾取对象，选中 为拾取对象 unpick表示将已选择的对象反选掉。 表示将已选择的对象反选掉。 表示将已选择的对象反选掉 第2区：选择方法。 区 选择方法。 Single：选择该项则用鼠标逐个拾取对象。 ：选择该项则用鼠标逐个拾取对象。 Box：选中该项则用鼠标定义一个矩形框拾取对象。 ：选中该项则用鼠标定义一个矩形框拾取对象。 Polygon：选中该项则用鼠标定义一个多边形框拾取对 ： 象。 Circle：选中该项则用鼠标定义一个圆形拾取对象。 ：选中该项则用鼠标定义一个圆形拾取对象。 Loop：选中该选项则用鼠标选中一个对象链 环上的一 ：选中该选项则用鼠标选中一个对象链/环上的一 个对象，从而选中链/环上的所有对象 如一个圆线由4段 环上的所有对象。 个对象，从而选中链 环上的所有对象。如一个圆线由 段 弧组成，只需选中其中一段弧程序会自动搜索并选中所有4 弧组成，只需选中其中一段弧程序会自动搜索并选中所有 段弧。 段弧。
ANSYS创建实体模型
ANSYS 理论与工程应用
2-48
注意: [/UNITS ]命令只是一种简单的 记录，告诉别人现在使用的单位 制.
ANSYS读入输入的数值，不检验 单位制是否正确。
ANSYS 理论与工程应用
2-49
• 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.
ANSYS 理论与工程应用
2-50
2-33
ANSYS 理论与工程应用
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6. Overlap （叠加）
ANSYS 理论与工程应用
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A5
ANSYS 理论与工程应用
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ANSYS 理论与工程应用
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Overlap 操作与Glue功能基本相同， 不同的是Overlap操作输入的图元具有 重叠的区域。
ANSYS 理论与工程应用
2-38
7. Partition （分割）
ANSYS 理论与工程应用
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ANSYS 理论与工程应用
2-40
ANSYS 理论与工程应用
2-41
Partition与Overlap的区别：
前者是Subtract与Overlap的组 合。
ANSYS 理论与工程应用
2-42
注意： • 在缺省情况下，布尔操作完成后，输入的
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一个方块与一个空心的球进行求交
（intersect）布尔操作的结果.
ANSYS 理论与工程应用
2-11
1. Intersect (交集）
ANSYS 理论与工程应用
2-12
ANSYS 理论与工程应用
2-13
ANSYS 理论与工程应用
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ANSYS 理论与工程应用
ANSYS14.0培训教程课件PPT
入门
目录
2. 有限元分析和 ANSYS 3. ANSYS 基础 4. 应力分析 5. 预先的考虑 6. 热分析 7.热应力分析 8. 输入模型 9.实体建模
10. 网格划分 11. 选择逻辑 12. APDL 基础 13. 加载和求解 14. 后处理 15. 专题
培训手册
January 30, 2006
• 静力分析 – 用于静态荷载. – 可以考虑结构的线性及非线性行为，例如：大变形、大应 变、应力刚化、接触、塑性、超弹及蠕变等.
超弹密封
January 30, 2006
有限元分析与 ANSYS - 关于 ANSYS
…结构分析
培训手册
• 动力分析 – 包括质量和阻尼效应。 – 模态分析，用于计算固有频率和振型。
• 热和质量的传输 – 在两点之间质量传输（如在一个管子中）产生的热量计算 由一个一维单元完成
January 30, 2006
有限元分析与 ANSYS - 关于 ANSYS
耦合场分析
培训手册
• 耦合场分析考虑两个或多个物理场之间的相互作用。因为 两个物理场之间相互影响，所以单独求解一个物理场是不
可能的。因此你需要一个能够将两个物理场组合到一起求 解的分析软件。
• 可模拟三种热传递方式：热传导、热对流、热辐射。
• 稳态分析 – 忽略时间效应
• 瞬态分析 – 确定以时间为函数的温度值等。 – 可模拟相变（熔化及凝固）
January 30, 2006
有限元分析与 ANSYS - 关于 ANSYS
电磁分析
• 电磁分析用于计算电磁装置中的磁场
• 静态磁场及低频电磁场分析 – 模拟由直流电源，低频交流电 或低频瞬时信号引起的磁场。 – 例如：螺线管制动器、电动 机、变压器 – 磁场分析中考虑的物理量是： 磁通量密度、磁场密度、磁 力和磁力矩、阻抗、电感、 涡流、能耗及磁通量泄漏等。
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。
ANSYS基础教程—实体建模
ANSYS基础教程—实体建模关键字：ANSYSANSYS教程实体建模信息化调查找茬投稿收藏评论好文推荐打印社区分享ANSYS 有一组很方便的几何作图工具。
本文将讨论这些作图工具,主要内容包括：实体建模定义、如何自上而下建模、以及如何让自下而上建模。
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包含包含变量的模型.–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.–在对输入的几何实体需要修改或增加时,或者对几何实体进行组合时.A. 定义·实体建模可以定义为建立实体模型的过程.·首先回顾前面的一些定义：:–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.·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.·建立实体模型可以通过两个途径:–由上而下–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.·由下而上建模；首先建立关键点,由这些点建立线.·可以根据模型形状选择最佳建模途径.·下面详细讨论建模途径。
B. 由上而下建模·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.–开始建立的体或面称为图元.–工作平面用来定位并帮助生成图元.–对原始体组合形成最终形状的过程称为布尔运算.·图元是预先定义好的几何体,如圆、多边形和球体.·二维图元包括矩形、圆、三角形和其它多边形.·三维图元包括块体, 圆柱体, 棱体,球体,和圆锥体.·当建立二维图元时,ANSYS 将定义一个面,并包括其下层的线和关键点。
ansys 中的实体建模
第五章实体建模5.1实体建模操作概述用直接生成的方法构造复杂的有限元模型费时费力，使用实体建模的方法就是要减轻这部分工作量。
我们先简要地讨论一下使用实体建模和网格划分操作的功能是怎样加速有限元分析的建模过程。
自下向上地模造有限元模型：定义有限元模型顶点的关键点是实体模型中最低级的图元。
在构造实体模型时，首先定义关键点，再利用这些关键点定义较高级的实体图元（即线、面和体）。
这就是所谓的自下向上的建模方法。
一定要牢记的是自下向上构造的有限元模型是在当前激活的坐标系内定义的。
图5-1自下向上构造模型自上向下构造有限元模型：ANSYS程序允许通过汇集线、面、体等几何体素的方法构造模型。
当生成一种体素时，ANSYS程序会自动生成所有从属于该体素的较低级图元。
这种一开始就从较高级的实体图元构造模型的方法就是所谓的自上向下的建模方法。
用户可以根据需要自由地组合自下向上和自上向下的建模技术。
注意几何体素是在工作平面内创建的，而自下向上的建模技术是在激活的坐标系上定义的。
如果用户混合使用这两种技术，那么应该考虑使用CSYS，WP或CSYS，4命令强迫坐标系跟随工作平面变化。
图5-2自上向下构造模型（几何体素）注意：建议不要在环坐标系中进行实体建模操作，因为会生成用户不想要的面或体。
运用布尔运算：可以使用求交、相减或其它的布尔运算雕塑实体模型。
通过布尔运算用户可直接用较高级的图元生成复杂的形体。
布尔运算对于通过自下向上或自上向下方法生成的图元均有效。
图5-3使用布尔运算生成复杂形体。
拖拉或旋转：布尔运算尽管很方便，但一般需耗费较多的计算时间。
故在构造模型时，如果用拖拉或旋转的方法建模，往往可以节省计算时间，提高效率。
图5-4拖拉一个面生成一个体〔VDRAG〕移动和拷贝实体模型图元：一个复杂的面或体在模型中重复出现时仅需要构造一次。
之后可以移动、旋转或拷贝到所需的地方。
用户会发现在方便之处生成几何体素再将其移动到所需之处，这样往往比直接改变工作平面生成所需体素更方便。
ANSYS创建实体模型精点讲解
由上而下建模
• 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。 – 开始建立的体或面称为图元。 – 借助工作平面进行定位生成图元。 – 用图元组合形成最终形状的过程称为布尔运算。
• 图元是预先定义好的几何体，如圆、多边形和球体。 • 二维图元包括矩形、圆、三角形和其它多边形。
轴对称
• 沿某一中心轴对称，如灯泡，直管，圆锥体，圆盘和圆屋顶。
• 对称面是由旋转形成的结构的截面，可以用一个二维“薄片”（ 旋转 360°）代替真实的模型。
• 在多数情况下假定荷载是轴对称的。如 果荷载不是轴对称的，并且是线性分析 ，可以将荷载分解为两个分量进行单独 求解，然后进行叠加。
旋转对称 • 结构由绕中心轴的几何重复部分组成，如涡轮转子。 • 只需对结构的一部分建立模型。 • 假定荷载也是旋转对称的。
只读入选择的层 和几何类型的选 项
激活Defeaturing 选项 缺省为No Defeaturing
• SAT接口 – 读入CAD软件使用ACIS内核生成的 .sat 文件。 – 不需要 ACIS 软件。 – Utility Menu > File > Import > SAT... – 或 ~satin
应力异常
• 应力异常是指在有限元模型中某点的应力值极大 ，例如： – 点荷载，如集中力或力矩作用处。 – 孤立的约束点，其支反力如同点荷载。 – 尖角（倒角半径为零）处。
• 在应力异常处，网格越细，应力值也随之增加且不收敛。 P s = P/A As A 0, s
• 真实结构不应该有应力异常，这是由模型简化假定造成的。
ANSYS基础3-建立实体模型
Training Manual
INTRODUCTION TO ANSYS 11.0
只读取被选择的几何类型
激活Defeaturing选项 缺省为No Defeaturing
选择几何模型的比例
第6章 – B. 输入几何模型
…接口产品
• Windows系统支持的CAD系统:
Training Manual
INTRODUCTION TO ANSYS 11.0
第6章 – A. 如何建立模型
…如何建立模型?
应力异常 • 应力异常是指在有限元模型中某点的应力值极大 ，例如：
– 点荷载，如集中力或力矩作用处。 – 孤立的约束点，其支反力如同点荷载。 – 尖角（倒角半径为零）处。
Training Manual
INTRODUCTION TO ANSYS 11.0
第6章 – A. 如何建立模型
…如何建立模型?
Training Manual
对称性 • 许多结构是对称的，可以只取其中有代表性的部分或截面建立模型。 • 应用对称模型的主要优点是：
– 通常更易于建立模型。 – 可以建立更细致的模型，以便获得比整体模型更好的结果。
INTRODUCTION TO ANSYS 11.0
•
UNIX系统支持的CAD系统:
详细信息见接口产品用户指南以及Windows Unix安装指南.
第6章 – B. 输入几何模型
ANSYS 自动模型修补
• • • • • 依赖 ITI的 CADfix软件 需要安装CADfix 简化接口 – 一条命令 ~heal,Filename,Ext,Dir,Method 与存在的ANSYS 接口共同作用 (除了 IGES) 基于CADfix的选项在修补模型中有效。
ANSYS Workbench 14.0超级学习手册(第2章)
第2章ANSYS Workbench几何建模在有限元分析之前，最重要的工作就是几何建模，几何建模的好坏直接影响到计算结果的正确性。
一般在整个有限元分析的过程中，几何建模的工作占据了非常多的时间，同时也是非常重要的过程。
本章将着重讲述利用ANSYS Workbench自带的几何建模工具—DesignModeler进行几何建模，同时也简单介绍Creo及SolidWorks软件的几何数据导入方法及操作步骤。
学习目标：（1）熟练掌握DesignModeler平台零件几何建模的方法与步骤；（2）熟练掌握DesignModeler平台外部几何的导入方法；（3）熟练掌握DesignModeler平台装配体及复杂几何的建模方法。
2.1 DesignModeler平台概述DesignModeler是ANSYS Workbench 14.0的几何建模平台，DesignModeler与大多数CAD软件有相似之处，但是也有一些其他CAD软件所不具有的功能。
DesignModeler主要是为有限元分析服务的几何建模平台，所以有许多功能是其他CAD软件所不具备的，如梁单元建模（Beam）、包围（Enclose）、填充（Fill）、点焊（Spot Welds）等。
2.1.1 DesignModeler平台界面图2-1所示为刚启动的DesignModeler平台界面，如同其他CAD软件一样，DesignModeler平台有以下几个关键部分：即菜单栏、工具栏、命令栏、图形交互窗口、模型树及草绘面板、详细视图及单位设置等。
在几何建模之前先对常用的命令及菜单进行详细介绍。
2.1.2 菜单栏菜单栏中包括File（文件）、Create（创建）、Concept（概念）、Tools（工具）、View（视图）及Help（帮助）共6个基本菜单。
1．File（文件）菜单File（文件）菜单中的命令如图2-2所示，下面对File（文件）菜单中的常用命令进行简单介绍。
Ansys基础培训-几何建模建模方法和技巧
• block,-2,2, 0,2, -2,2 • sphere,2.5,2.7 • vinv,all ! intersection
Ansys基础培训-几何建模 建模方法和技巧
• 参考练习附录: 练习3-轴承座
Ansys基础培训-几何建模 建模方法和技巧
– 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。(相交运算可以找到交点但删除线）
L2 L1
Partition
L6
L3
L4 L5
Ansys基础培训-几何建模 建模方法和技巧
• 演示:
– 在矩形中减去一个圆，实现钻孔操作（或从块体中减去柱体）。 – 建立两个相交的实体，存储数据库文件, 作搭接运算. 然后恢复数据库,对实体
– 体由面围成，面由线组成,线由关键点组成。 – 实体的层次由低到高: 关键点 — 线 — 面。
如果高一级的实体存在，则依附它的低级实体 不能删除。
• 另外，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。
Ansys基础培训-几何建模 建模方法和技巧
体
面
线和关键点
体 面 线 关键点
提示
通过拾取
面积输入
1.)在图形窗口拾取圆心和半径 2.)或在此输入数值
Ansys基础培训-几何建模 建模方法和技巧
– 建立一个块体:
• Main Menu > Preprocessor > Modeling > Create Volumes>Block
提示
通过拾取
体输入
1.) 在图形窗口拾取对角线上的两个端点和 Z轴方向的深度... 2.) 或在拾取对话框中键入相关尺寸
ANSYS实体建模教程
GUI方式:[Utility Menu] WorkPlane | Local Coordinate Systems | Create Local CS|At Specified Loc
新建立的局部坐标系的 识别号，必须大于10
右手法则
原点选取对话框
在指定位置创建局部坐标系对话框
通过已有3个结点定义局部坐标系 Command方式：CS GUI方式： [Utility Menu] WorkPlane | Local Coordinate Systems | Create Local CS|By 3 Nodes 坐标系的确定方法如下： • 第1个选取的结点将成为坐标系的原点； • 第1个结点第2个结点的方向为X轴；
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。 对应于特定单元类型，每组实常数有一个参考号，与每组实常 数对应的参考号组成的表称为实常数表。在创建单元（直接创建单 元或者划分网格）时，可以为将要创建的单元分配实常数号。在分 配实常数号时，要注意实常数参考号和要创建单元的单元类型参考 号的对应性，这种对应性是由使用者自己保证的，否则在划分网格 时将会报错或出现不可预知的错误。
(3)局部坐标系的激活
可以通过定义任意多个局部坐标系，但某一时刻只能有一个局部坐 标系被激活（模型操作中，输入的坐标值是以激活坐标系为参照 的）。ANSYS初始默认的激活坐标系是总体笛卡儿坐标系。每当 用户定义一个新的局部坐标系时，这个新的坐标系就会被自动激活。 激活坐标系的方法如下：
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– 默认条件下，工作平面原点与整体坐标系原点重合，但是也可以把工作平面
原点移动或旋转到任意位置。
WY X1 X2 Y1
WY
WX
Y2
WP (X,Y) WX
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19
D. 工作平面
UNIX系统支持的CAD系统:
详细信息见接口产品用户指南以及Windows Unix安装指南. 16
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B. 输入几何模型-练习
参看练习-掌握CAD接口
– W6A.建立实体模型 – IGES 输入 – W6B.建立实体模型 – SAT Part 输入 – W6C.建立实体模型 – SAT Assembly 输入 – W6D.建立实体模型 – Parasolid Part 输入 – W6E.建立实体模型 – Parasolid Assembly 输入
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A. 如何建立模型
对称性
许多结构是对称的，可以只取其中有代表性的部分或截面建立 模型。
应用对称模型的主要优点是：
– 通常更易于建立模型。 – 可以建立更细致的模型，以便获得比整体模型更好的结果。
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– 或~satin
只读取选择的几何类 型的选项
激活Defeaturing 选项 No Defeaturing is default
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B. 输入几何模型-外部CAD接口
Parasolid接口
– 读入CAD软件使用Parasolid内核生成的.x_t 或.xmt_txt文件。 – 不需要Parasolid软件。 – Utility Menu > File > Import > PARA...
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E. ANSYS坐标系
激活坐标系
默认情况下为整体笛卡尔坐标系 使用CSYS命令(GUI： Utility Menu > WorkPlane > Change Active CS to)改变激活坐标系
Y Y12 X X12 Y11 X11
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E. ANSYS坐标系
工作平面坐标系 (csys,4)
附着在工作平面上 主要使用局部和使用模型的坐标
通过拾取还可以在工作平面上定义关键点
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A. 如何建立模型
平面或反射对称
结构的一半与另一半成镜面映射关系，镜面为对称平面。 荷载可以关于对称面对称或反对称。
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A. 如何建立模型
重复或平移对称
重复部分沿直线排列，如有均匀分布的散热片的长冷却管。 假定荷载沿模型长度方向“重复”。
工作平面的设置
Utility Menu > WorkPlane
工作平面设置菜单：
– 工作平面显示- 仅显示坐标系图标 (默认), 仅显示栅格, 或者全部显示。 – 捕捉 – 通过指针捕捉最近的栅格点，使 得可以在工作平面上方便的进行位置拾 取。 – 栅格间距 – 栅格线之间的距离。 – 栅格尺寸-工作平面（无限）显示边界。
• 或者使用动态模式 (与panzoom-rotate相似)
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D. 工作平面
– Offset WP to > – 工作平面的简单平移，保持现有方向不变 而直接放置到期望位置： • 现有关键点。 移动工作平面到多个关键 点的中间位置。 • 现有节点。 • 坐标点。 • 整体坐标系原点。 • 激活局部坐标系的原点（后面讨论）。
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A. 如何建立模型
某些情况下，仅是一些小的细节破坏了结构的对称性。可以忽 略这些细节（认为是对称的），进而利用对称性的优点，建立 更小的分析模型。但精度损失有多少可能难于估计。
是否忽略？
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A. 如何建立模型
要利用对称性，下面因素必须是对称的：
– 几何形状 – 材料特性 – 荷载状态
几种不同类型的对称：
– 轴对称 – 旋转对称 – 平面或镜面对称 – 重复或平移对称
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A. 如何建立模型
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A. 如何建立模型
细节
分析模型中不应该包括对分析结果无足轻重的细节，从CAD系统 读取模型到ANSYS之前，可以先去掉这些细节。
一些细节可能很重要，如导角或孔洞，可能出现最大应力，是 否保留这些细节取决于分析的目的。
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A. 如何建立模型
旋转对称
结构由绕中心轴的几何重复部分组成，如涡轮转子。 只需对结构的一部分建立模型。
假定荷载也是旋转对称的。
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B. 输入几何模型-IGES输入
输入一个IGES文件
– Utility Menu > File > Import > IGES… – Merge, Solid 和 Small 选项
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B. 输入几何模型-外部CAD接口
E 、ANSYS坐标系
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A. 如何建立模型
在建立一个分析模型之前必须先决定建模的策略。
– 应该包含多少细节? – 是否应用对称性? – 模型中是否会有应力异常?
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E. ANSYS坐标系
局部坐标系
在用户制定位置自定义的坐标系，ID号从11开 始或者更大。按一下方式创建:
– 在工作平面原点处定义[CSWP] – 在指定总体笛卡尔坐标处定义[LOCAL] – 在现有关键点[CSKP]或节点[CS]处定义
可以是笛卡尔坐标系，柱坐标系或球坐标系
可以绕 X, Y, Z轴旋转
输入IGES文件虽然很好，但是有两次转换过程 ： CAD—IGES— ANSYS，在很多情况下不能实现100%转换。
ANSYS的接口产品直接读入原始的CAD文件，解决了上面提到的 问题
– Pro/ENGINEER接口 (缩写为“Pro/E”) – Unigraphics接口 (缩写为“UG”) – SAT接口
第6章 建立实体模型
刘尧
安世亚太 武汉分公司 结构工程师
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概述
本章的目的是：回顾建模要预先考虑的事宜，讨论如何建模或 导入外部几何模型。
A、 如何建立模型? B 、了解接口产品，导入外部CAD实体模型 C 、ANSYS建模练习 D 、工作平面
– 或~parain
只读取被选择的几何类型
激活Defeaturing选项 缺省为No Defeaturing
选择几何模型的比例
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B. 输入几何模型-外部CAD接口
Windows系统支持的CAD系统:
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D. 工作平面
使用Offset 和Align菜单移动 工作平面到任意位置
– Offset WP by Increments
• 使用按钮 (通过滑条设置增量) • 或者键入期望增量值 （平移和旋转）
– 整体笛卡尔坐标系[csys,0] – 整体柱坐标系[csys,1] – 整体球坐标系[csys,2]
– 工作平面[csys,4]
– 用户指定的局部坐标系[csys, n]
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E. ANSYS坐标系
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