02 03ANSYS实体建模
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实体建模教程PPT学习教案
新添加的两个单元类型: PLANE42:4结点四边形单元 PLANE2:6结点三角形单元
注:beam:梁单元;Link:杆单元; Solid:实体单元;Pipe:管单元; Shell:壳单元
第6页/共95页
许 多 单 元 有 一些 另外的 选项( KEYOPTs) , 这些 项用于 控制单 元刚度 矩阵的 生成、 单元的 输出和 单元坐 标系的 选择等 。KEYOPTs可 以 在定 义单元 类型时 指定(对 话框 中的Options选 项 )。
弹性模 量
泊松比
一 旦 定 义 了 材料 特性和 单元特 性后, 下一步 工作是 建立能 够恰当 描述模 型几何 性质的 实体网 格模型 。模型 的建立 方法: (1) 直接生 成法; (2)实 体建模 +网格 划分
2.8 实体建模基础
第11页/共95页
2.8.1 建模原则与方法选择
1. 模型简化:建立有限元模型时,对于结构形式复杂,而对于要 分析的问题来讲又不是很关键的局部位置,在建立几何模型时 可以根据情况对其进行简化,以便降低建模的难度。
在 许 多 情 况下 由于特 定的用 途需要 建立各 种各样 的局部 坐标系 。其原 点可能 与总体 坐标系 有一定 的偏移 ,其坐 标轴也 可能与 总体坐 标系有 一定的 转角。 它也有 笛卡儿 坐标、 柱坐标 和球坐 标3种形 式。总 体坐标 系和局 部坐标 系也是 构建其 它坐标 系(结 点坐标 系、单 元坐标 系等) 的基础 。局部 坐标系 总是以 总体坐 标系为 参照建 立的, 而不是 以当前 激活的 局部坐 标系为 参照。 ( 1) 局 部 坐 标系的 创建 在 指 定 位 置定义 局部坐 标系:指 定原点 及X, Y,Z轴 的旋转 角 COMMAND方 式 : LOCAL
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。
ANSYS3创建实体模型.ppt
❖ 2.5 图元—质量和惯量的计算
在结构分析中,有时 需要计算与几何形状相关 的物理特性,包括图元的 质心位置、转动惯量、面 积、体积等。
❖ 2.6 图元的显示
创建2D体素后, ANSYS缺省显示面
也可以显示低阶的图 元,如线
……或关键点
显示图元的操作
Utility Menu | Plot
创 建 关 键 点 的 命 令
Main Menu> Preprocessor> Modeling> Create> Keypoints
在活动坐标系中定义关键点
2. 创建线的操作
创 建 线 的 命 令
Main Menu> Preprocessor> Modeling> Create> Lines> Lines
显示关键点、线、面、体或指定图元
❖ 2.7 区分图元
当多个图元同时在窗口中显示时,可以通过打开某种图元类型编号 来区分它们,这些图元以不同的标号和颜色显示。
打开面编 号的结果
打开编号显示的操作
Utility Menu | PlotCtrls > Numbering……
选择需要 的项目然 后点击OK
4. 创建体的操作
创 建 体 的 命 令
Main Menu> Preprocessor> Modeling> Create> Volumes
通过关键点定义体 通过边界面定义体
将面沿某个路径延展生成体 MainMenu>Preprocessor>Modeling>Ope rate>Extrude>Lines>Areas
ANSYS实体建模
12
• 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
两两相交 13
• 搭接(Overlap)
– 类似于粘合运算,但输入的实体有重叠. – 加操作生成复杂的形状,搭接操作形成多个简
单的图形,有利于网格划分。
• 由低到高排列顺序
关键点
线
面
体
节点
单元
• 说明1
• 关键点、线、面、体是几何模型图元 • 节点、单元是有限元模型图元
4
• 说明2
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.
我要改这 条线
体 面
线 关键点
节点
单元
体
面 线及关键点
体
面
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。
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。
3.2 导入CAD软件创建的实体模型
为了提高工作效率,通常在商业CAD软件中建立复杂的 产品实体模型,然后通过ANSYS和CAD软件的接口将CAD模 型导入到ANSYS系统中。
3.2.1 图形交换数据格式
将CAD模型文件导入ANSYS可以通过以下3种方法实现。 中间格式:IGES、SAT、STEP等。 双向接口:即ANSYS与UG、Pro/E、ADAMS、FEMAP、 PATRAN、I-DEAS、COSMOS、ALGOR等软件的有限元模型可 相互转换。 直接几何接口:即ANSYS可直接调入Pro/E、UG、SAT、 Parasolid、Solid Works、Solid Edge等软件生成的几何模型。
ANSYS3创建实体模型
Utility Menu: WorkPlane > Offset WP by Increments ...
通过移动、转动,可 以使工作平面至于任 何所需的位置及方向
选择沿坐标轴 方向移动工作 平面
选择沿坐标轴 方向旋转工作 平面
选择方向平移 工作平面,然 后选择OK 或 Apply.
❖ 3.2 全局(总体)坐标系
❖ ANSYS造型常用词一览
Arc Arbitrary Rectangle Dimension Circle Annulus
弧线 Polygon 任意的 Triangle 矩形 Square 尺寸 Pentagon 圆形 Block 环面 Cylinder
多边形 Prism 三角形 Sphere 正方形 Hollow 五边形 Cone 立方体 Extrude 圆柱体 Booleans
标系号一定大于10,一旦定 义了局部坐标系,它便成为 了活动坐标系,随后所有的 操作都在该坐标系中进行。
关键点定义较高级的图元(线、面或体),这样由点到线,由线到面, 由面到体,由低级到高级。 2.自顶向下建模
当用户直接建立一个体时,ANSYS会自动生成所有从属于该体的低 级图元。这种一开始就从较高级图元开始建模的方法就叫做自顶向下建 模。
实例:一个正方体的两种建模过程
❖ 2.3 自底向上建模
1. 创建关键点的操作
显示工作平面标记 ,表示工作平面的 原点。
当工作平面不与坐标系重 合时,建议显示工作平面 标记,以及时掌握当前的 坐标位置。
2. 工作平面辅助网格开关: Utility Menu: WorkPlane > WP Settings ...
选取二者其中任意一个,显示 工作平面辅助网格,然后选择 OK 或 Apply. 选取则打开捕捉、不选取择关闭捕捉
ansys实体建模
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管单元和实体单元建模
ANSYS管单元和实体单元建模一、引言在工程设计和分析领域,使用计算机辅助工程软件进行建模和仿真是一项重要的任务。
ANSYS是一款广泛使用的工程仿真软件,其中管单元和实体单元建模是常见的两种建模方法。
本文将探讨ANSYS中管单元和实体单元建模的原理、应用、优缺点以及建模实例。
二、管单元建模2.1 管单元建模原理管单元建模是指将结构或流体管道建模为一系列连续的线元素。
管单元建模的基本原理是将管道分割为多个小段,每个小段都可以看作是一根线元素。
在ANSYS中,可以通过输入管道的起始点和终止点坐标、直径和材料等参数来创建管单元模型。
2.2 管单元建模应用管单元建模广泛应用于流体力学、热传导和结构分析等领域。
例如,在流体力学中,可以使用管单元建模来模拟液体或气体在管道中的流动,分析流速、压力和温度等参数的变化。
在热传导分析中,可以使用管单元建模来研究热量在管道中的传递过程。
在结构分析中,管单元建模可以用于研究管道的强度和稳定性。
2.3 管单元建模优缺点管单元建模具有以下优点: - 管单元建模适用于长管道的分析,可以更好地描述流体或热量在管道中的传递过程。
- 管单元建模可以减少模型的复杂度,提高计算效率。
- 管单元建模可以更方便地进行参数化分析和优化设计。
然而,管单元建模也有一些缺点: - 管单元建模无法精确地描述管道内部的细节,例如内部流动的湍流和乱流现象。
- 管单元建模对于非直线管道和复杂几何形状的建模较为困难。
- 管单元建模需要对管道进行前处理和后处理操作,工作量较大。
三、实体单元建模3.1 实体单元建模原理实体单元建模是指将结构或流体建模为一系列连续的体元素。
实体单元建模的基本原理是将结构或流体分割为多个小体元素。
在ANSYS中,可以通过输入结构的几何信息、材料属性和边界条件等参数来创建实体单元模型。
3.2 实体单元建模应用实体单元建模广泛应用于结构力学、流体力学和电磁场分析等领域。
例如,在结构力学中,可以使用实体单元建模来研究零件或整体结构的强度、刚度和变形等特性。
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基础3-建立实体模型
第6章-建立实体模型
概述
•
本章的目的是:回顾建模要预先考虑的事宜,讨论如何输入几何模型 本章的目的是:回顾建模要预先考虑的事宜,讨论如何输入几何模型, 最后讨论如何用ANSYS 命令建立几何模型。 命令建立几何模型。 最后讨论如何用
INTRODUCTION TO ANSYS 11.0 INTRODUCTION TO ANSYS 11.0 INTRODUCTION TO ANSYS 11.0 INTRODUCTION TO ANSYS 11.0 INTRODUCTION TO ANSYS 11.0 INTRODUCTION TO ANSYS 11.0 INTRODUCTION TO ANSYS 11.0 INTRODUCTION TO ANSYS 11.0 INTRODUCTION TO ANSYS 11.0 INTRODUCTION TO ANSYS 11.0 INTRODUCTION TO ANSYS 11.0 INTRODUCTION TO ANSYS 11.0 INTRODUCTION TO ANSYS 11.0 INTRODUCTION TO ANSYS 11.0 INTRODUCTION TO ANSYS 11.0 INTRODUCTION TO ANSYS 11.0 INTRODUCTION TO ANSYS 11.0 INTRODUCTION TO ANSYS 11.0 INTRODUCTION TO ANSYS 11.0 INTRODUCTION TO ANSYS 11.0 INTRODUCTION TO ANSYS 11.0 INTRODUCTION TO ANSYS 11.0 INTRODUCTION TO ANSYS 11.0 INTRODUCTION TO ANSYS 11.0 INTRODUCTION TO ANSYS 11.0 INTRODUCTION TO ANSYS 11.0 INTRODUCTION TO ANSYS 11.0 INTRODUCTION TO ANSYS 11.0 INTRODUCTION TO ANSYS 11.0 INTRODUCTION TO ANSYS 11.0 INTRODUCTION TO ANSYS 11.0 INTRODUCTION TO ANSYS 11.0 INTRODUCTION TO ANSYS 11.0 INTRODUCTION TO ANSYS 11.0 INTRODUCTION TO ANSYS 11.0 INTRODUCTION TO ANSYS 11.0 INTRODUCTION TO ANSYS 11.0 INTRODUCTION TO ANSYS 11.0 INTRODUCTION TO ANSYS 11.0 INTRODUCTION TO ANSYS 11.0 INTRODUCTION TO ANSYS 11.0 INTRODUCTION TO ANSYS 11.0 INTRODUCTION TO ANSYS 11.0 INTRODUCTION TO ANSYS 11.0 INTRODUCTION TO ANSYS 11.0 INTRODUCTION TO ANSYS 11.0 INTRODUCTION TO ANSYS 11.0 INTRODUCTION TO ANSYS 11.0
ANSYS实体建模(上机2,3)讲解
(由底向上建模:定义关键点、线、面等)
■ 缺省时,与全局坐标系 XY平面重合
工作平面的设置和定义
工作平面设置 工作平面的显示方式 栅格显示控制面板
捕捉控制面板
网格调整控制面板
工作平面的移动和旋转
工作平面移动方向
工作平面移动增量 工作平面旋转方向
工作平面旋转角度
全局坐标系 ( Global CS )
交运算
减运算 切分运算
设置
Operate Setting—设置 yes——表示保留原图元; no——表示运算之后删除原始图元
Add—加运算
Add——相加,结果是多个相同维数的几何元素被合并成 一个新的几何元素 ■ A1+A2=A3 ■ A3 包含原来所有面的区域,不再保留原来边界。
Subtract——减运算
■ 节点坐标系 — 用于载荷和自由度定向
■ 结果坐标系 — 用于显示和解释结果
■ 显示坐标系 — 用 Preprocessor > - Modeling Create > Keypoints
在工作平面上生成关键点 在激活的坐标系上生成关键点
全局坐标系(续) ■ 缺省时,全局直角坐标系是激活坐标系
■ 激活坐标系也可为柱(或球、其它坐标系)
局部坐标系(Local CS )
节点坐标系—用于载荷和自由度定向(续)
■ 有时,需要旋转模型中某些节点的节点坐标系,用于 有坡度的滑动支撑或施加径向位移:
节点坐标系—举例 ■ 观看节点坐标系: Utility Menu: PlotCtrls > Symbols > ( Toggle ON Nodal CS )
应用坐标系创建几何模型
几何模型的定位和创建可基于三种坐标系 CS(Coordinate system) ■ 工作平面坐标系( Working Plane CS )
最新ANSYS 课件 第三章 建立实体模型讲学课件
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 命令—由上而下建模
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
Utility Menu > File > Import > UG...
激活Defeaturing 选项 缺省为No Defeaturing
只读入选择的层 和几何类型的选 项
ANSYS 命令
➢ 直接输入模型虽然方便,但某些情况下需要在 ANSYS中建立实体模型,例如: 需要建立参数化模型,— 在优化设计及参 数敏感性分析时,需要建立包含变量的模型。 没有ANSYS能够读入的几何模型。 用户计算机平台没有所需的接口产品。 需要对输入的几何模型进行修改或添加。
➢ ANSYS 有一系列方便的几何建模工具,以下 将讨论这些内容。
ANSYS 命令
➢ 实体建模是建立实体模型的过程.
➢ 首先回顾前面的一些定义:
一个实体模型由体、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。
➢ 使用接口产品,需要购买相应的授权。
输入几何模型—接口产品
➢ Pro/E接口
读入由 Pro/ENGINEER 生成的 .prt 文件 (由 PTC公司提供)。
需要 Pro/ENGINEER 软件。
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• 鼠标左键 拾取 (或取消)距离鼠标光 点最近的实体或位置. • 鼠标中键 相当于拾取图形菜单中的 Apply. 用中键可以节省移动鼠标的 时间. • 鼠标右键 在拾取、取消之间切换.
拾取
执行 切换 拾取 / 不拾取
光标显示:
拾取 不拾取
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热点的拾取位置: • 面和体 有一个热点在实体模型中心。 • 线 有三个热点— 一个在中间另两个在两端。
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2)局部坐标系:由于很多分析中的有限元模型非常复杂,仅 使用总体坐标系是不够的,这时用户必须自定义坐标系, 即局部坐标系。
坐标系编号:编号大于10 坐标类型:笛卡儿坐标系、柱坐标系和球坐标系。 坐标系原点 坐标系各轴方向
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创建局部坐标系
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3)激活坐标系 • 可以定义任意数目的坐 标系,但任何时候只能 有一个是激活的 • 当坐标系是激活的时候, 当定义几种几何体素时 受到坐标系的影响:
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• PlotCtrls 菜单是用 于控制图形显示: – 图形的方位 – 缩放 – 颜色 – 符号 – 注释 – 动画 – 等。
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• 缺省的视图方向是主视图方向: 是从 +Z 轴观察模型。 • 用动态模式(拖动模式)—拖动模 式是用 Control 键和 鼠标键调整观 察方向的途径。 – Ctrl + Left( 鼠标左键)可以平移 模型。 – Ctrl + Middle(鼠标中键): Zooms(缩放) 模型 旋转模型 (绕屏幕 Z轴方向) – Ctrl + Right(鼠标右键)旋转模 型: 绕屏幕X轴方向 绕屏幕Y轴方向
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重新激活整个集合 • 完成子集的操作之后,应重新激活整个实体集. • 如果求解时不激活所有节点和单元,求解器会发出警告. • 激活整个实体的最简单操作是选择 “everything”: – Utility Menu > Select > Everything – 或用命令 ALLSEL 也可以在选择实体对话框中选择 [Sele All] 按钮分别激 活不同实体(或用命令 KSEL,ALL; LSEL,ALL; 等.)
第2章 ANSYS实体建模
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2.1 ANSYS软件的单位制和坐标系 2.2 ANSYS实体建模概述 2.3 自底向上建模 2.4 图形显示、拾取和选择 2.5 自上而下建模
2.6 布尔运算
2.7 编辑操作 2.8 导入CAD几何模型
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2.1 ANSYS软件的单位制和坐标系
1、ANSYபைடு நூலகம்的单位制
ANSYS 不进行单位换算 ! 它只是简单的接受所输 入的数据而不会怀疑它们的合法性。 注意四种单位:长度、质量、时间、力 1) m kg s s(时间) N N Pa MPa MPa
Utility Menu>Parameters>Angular Units
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2、ANSYS的坐标系
1)总体坐标系
绝对参考系
总体直角坐标系 [csys,0](默认) 总体柱坐标系[csys,1](Z代表角度) 总体球坐标系[csys,2] –例如总体笛卡尔坐标系下的位置(0,10,0)等同于总体柱坐 5 总体柱坐标系[csys,5] (Z代表角度) 标系下的位置 (10,90,0)
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).
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•用Offset 和 Align菜单可以把工作平面移到期望的任意位置.
Offset Align
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2.2 ANSYS实体建模概述
1、两种获得几何模型的方法 1)ANSYS环境中实体建模 2)输入CAD中创建的几何模型
– – – – – 关键点及节点的位置 线的曲率 面的曲率 生成和填充关键点和节点 等等
• 图形窗口的标题显示激 活的坐标系
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需要哪个坐标系工作
也可以在输入窗口直接输入编号
局部坐标系创建完自动激活
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• 还可以创建节点坐标系、单元坐标系,并对其 进行操作。 • 坐标系可以进行激活、列表显示和删除等操作。
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思路:
定义矩形
创建圆
加为一个实体
加成一个实体
创建圆角面
倒角
教师演示
创建圆面 挖孔
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自底向上建模实例2
Y
O
X
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2.4-图形显示、拾取和选择
• 接下来学习使用几何实体(包括体、面、线,关键 点)以及有限元实体(包括节点、单元)。本节将 主要介绍在GUI方式下如何显示和操作这些实体, 主要有:
– 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).
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工作平面定位
– 通过增量移动工作平面
• 用按扭实现 (通过指针
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2、线
教师演示
1)直线
2)弧线
3)样条曲线
4)倒圆角 只有共享关键点的两条线之间才能创建倒圆角 5)线的操作 3、面 4、体 1)创建面 2)面的操作
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自底向上建模实例1
Exercise
• 问题描述
Y
O X
– 模型如上图所示,两个圆孔的半径和倒角的半径都是0.4m,两 个半圆的半径都是1.0m,板厚度为0.5m。
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2、两种实体建模思路
• 自底向上建模 (激活坐标系)
点
线
面
体
• 自上而下建模 (工作平面)
加
• 直接建立高级图元,然后利用工作平面、布尔运算等操作
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3、ANSYS中的图元
• 由低到高排列顺序
关键点 线 面 体 节点 单元
• 说明1
• 关键点、线、面、体是几何模型图元 • 节点、单元是有限元模型图元
2014-10-12
• 工作平面是一个无限平面,有原点、二维坐标 系、捕捉增量和显示栅格。在同一时刻只能定 义一个工作平面,当定义一个新的工作平面时 就会删除已有的工作平面。工作平面是与坐标 系独立的。例如,工作平面与激活的坐标系可 以有不同的原点和旋转方向。
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工作平面属性
• Utility Menu > WorkPlane.
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• 建立组件 – Utility Menu > Select > Component Manager – 单击新建组件图标 • 在这一步所有选择的实体都将被包括,或者你可 以选择你想要的实体。
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• 建立一个组合 – 加亮用来建立组合的组件。 – 单击新建组合按钮,然后输入不同名称。 – 选择组合下面临近组件的选择框,可以将组件加入 到组合中去。
2)mm t(吨) 3) mm g(克)
ms (时间) N
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• 建议初学者用国际单位制
推导单位注意公式的使用
F/A
F ma
使用弧度(RAD)和角度(DEG)时应当设置 单位制的设置如下:preprocessor>material props>material library>select units
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• 分三个步骤: – 选择一个子集 – 在子集上进行操作 – 重新激活整个集合
选择子集 在子集上操作
激活整个集合
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选择的实体
选择子集 • 可以选择实体对话框的 工具 : Utility Menu > Select > Entities... • 或用 xSEL 系列命令: KSEL, LSEL, ASEL, VSEL, NSEL, ESEL
• 这点很重要: 拾取所需实体时,必须拾取热点。
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3.选择
• 假设用户想做以下操作: – 绘出第二象限的所有面 – 删除半径0.2到0.3的所有圆弧 – 在全部外轮廓线上施加荷载 – 把 Z=3.5 的所有节点写入一个文件 – 只观察钢材料单元上的节点 通常这些都要在模型的集合上操作。 • Select Logic 允许用户选择一个集合并只对该集合内的 实体进行操作。
From Full
Reselect
Also Select Unselect Invert
Select None
Select All
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子集操作
• 典型操作包括施加荷载,列出子集的结果, 或仅仅是画出所选实体.
– 选择子集后可以在拾取对话框上方便 的使用 [Pick All] 按钮或在命令参数中 使用 ALL 拾取子集的全部实体. – 注意: 大部分的 ANSYS 操作,包括 SOLVE 命令只在子集上进行. • 其它操作是给子集一个名,建立一个组件 (将在下一节讨论).
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4.组件
• 组件 是命名后的子集合.该名称可以在对话框中或命令 参数中替代实体编号或 ALL. • 一组节点,或线,面,体都可以定义为组件.组件只能包含同 一类实体. • 组件可以被选择也可以不被选择. 选择了一个组件,就等 于选择了组件中的全部实体. • 组件管理器能够新建、显示、列表、 选择组件和组合. – Utility Menu > Select > Component Manager...
Ctrl
P
Z
R
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模型控制工具按钮
• 使用模型 控制工具 按钮来改 变视图。 • 模型控制 工具按钮 包括动态 旋转选项。
动态模型方式图标的作用等同于CTRL 键.
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2.拾取
• 允许用户在图形窗口点击模型位置或 指明模型实体来拾取。 • 典型拾取操作通过鼠标或拾取菜单完 成。拾取操作在菜单中的标志是一个 “ +”号。 • 例如, 用户可以在图形窗口拾取关键 点位置,然后按 OK按钮建立关键点。