ANSYS创建2D有限元模型

3. .....
Utility Menu: WorkPlane > WP Settings ...
Procedure
间距为0.1
2001年10月1日
输入间距 值，然后 选择OK 或Apply.
间距为 0.05
M3-14
捕捉功能
3-6. 捕捉开关及捕捉增量.
Objective
在徒手创建几何图元时，捕捉功能用离散的、可控的增量代替光 滑移动，更精确地选取坐标或关键点等.
布尔操作. Lesson F. 单元属性 3-14. 定义材料属性、单元类型以及实常数. Lesson G. 划分网格 3-15. 列出划分网格的四个主要步骤. 3-16. 使用默认设置对几何模型划分网格. 3-17. 单元尺寸大小. Lesson H. 模型修正 3-18. 讨论模型修正.
2001年10月1日
M3-3
Lesson A. 实体建模的概念
2001年10月1日
M3-4
实体模型及有限元模型
3-1. 区分实体模型与有限元模型
Objective
现今几乎所有的有限元分析模型都用实体模型建模. 类似于CAD， ANSYS以数学的方式表达结构的几何形状，用于在里面填充节点和单元 ，还可以在几何模型边界上方便地施加载荷. 但是， 几何实体模型并不参 与有限元分析. 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.
M3-18
移动工作平面(续)
注: 从当前的工作平面位置进行平移操作. 设定平移量
2001年10月1日
将工作平面平移到 一个目标上
定义工作平面的 取向
M3-19
移动工作平面(续)
1. .....
要以设置增量方式平移工作平面:
2. .....
3. ..... Utility Menu: WorkPlane > Offset WP by Increments ...
2001年10月1日
打开面编号 的结果
M3-32
区分图元 (续)
1. .....
打开编号显示:
2. .....
3. .....
Utility Menu: PlotCtrls > Numbering ...
需要牢记的
• 创建一个矩形，等于自动创建了9个图 元，4个关键点，4条线，1个面.
Oh yeah! I remember these entity things.
. .Line
Line Keypoints
Area Line
.
Line
.
• 创建的面将位于工作平面内，定义取决于工作平面的坐标系. • ANSYS 将自动对每个图元编号.
选择以“＋”结尾的菜单，将弹出拾 取菜单 (见下页），提示通过拾取方 式创建体素.
选择By Dimensions ... 将弹出对话框 ，提示输入体素的坐标.
2001年10月1日
对话框示例
M3-25
2-D 体素(续)
以拾取方式创建示例
1. 阅读输入窗口中的提示.
拾取菜单
2001年10月1日
2. 按照提示在图形窗口通过鼠标左键拾取坐标或几何元素 ，然后在此对话框中选择 OK 或 Apply . 也可以在对话框中输入，代替鼠标拾取.
2001年10月1日
M3-21
Lesson C. 2-D 体素
2001年10月1日
M3-22
2-D 基本体素
3-8. 定义术语 体素“primitive”.
Objective
体素是指预先定义好的、具有共同形状的面或体.
Definition
注: 体素类似于 Microsoft Power Point 中的 Auto Shapes.
下图示意四类图元.
Area
Keypoints Lines
Volume
Areas • 体 (3D模型) 由面围成，代表三维 实体.
• 面 (表面) 由线围成. 代表实体表面
、平面形状或壳（可以是三维曲 面）. • 线 (可以是空间曲线) 以关键点为 端点，代表物体的边. • 关键点 (位于3D空间) 代表物体的 角点.
2001年10月1日
图示为使用捕捉功能画矩形，其中捕捉增量等于辅助网格间距.
M3-17
移动工作平面
3-7. 移动工作平面.
Objective
工作平面原点的缺省位置与总体坐标原点重合，但可以平移工作平面， 便于创建2D几何模型.
缺省：工作平面原点与总体坐标原点重合.
2001年10月1日
移动了工作平面以后.
Objective
1. .....
要显示工作平面:
2. .....
3. .....
Utility Menu: WorkPlane > Display Working Plane
Procedure
显示工作平面标记， 表示工作平面的原点.
2001年10月1日
M3-12
工作平面 (续)
1. .....
工作平面辅助网格开关:
总体及局部坐标系统（例如 柱坐标，用户定义坐标等） 用于设定几何项目在空间的 位置.
Main Menu: Modeling > Create > Keypoints > In Active CS ...
激活坐标系统可以与工作平面重合，也可以是总体坐标（或局部坐标）系统。这个话题将 在后面的课程中详细描述.
Procedure
选择方向平移工作平面，然后选择OK 或 Apply.
2001年10月1日
M3-20
工作平面及激活的坐标系统
工作平面是2D的绘图板，用 于定位在建模过程中几何项 目.
Main Menu: Modeling > Create > Keypoints > On Working Plane +
2001年10月1日
M3-2
Lesson Objectives
第三章 目的 (续)
Lesson D. 图元的绘制、编号、删除
3-10. 绘制面、线及关键点. 3-11. 在图形窗口中区分图元. 3-12. 删除面、线及关键点. Lesson E. 布尔操作 3-13. 布尔操作的目的，使用 Add, Subtract, and Overlap等
2. .....
3. .....
Utility Menu: WorkPlane > WP Settings ...
Procedure
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.
2001年10月1日
M3-13
辅助网格间距
1. .....
改变辅助网格的间距:
2. .....
M3-26
2-D 基本体素(续)
以拾取方式创建示例（续）
a. 单击一次鼠标左键定 义第一个对角顶点.
b. 移动鼠标确定第二个对角 顶点，注意“橡皮筋”效 果.
2001年10月1日
c. 单击一次鼠标左键定义 第二个对角顶点.
注意ANSYS自动将创建的模型放大或缩小到整个图形窗口.
M3-27
2-D 体素(续)
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
2001年10月1日
Meshing
有限元模型
M3-5
几何实体模型和有限元模型的来源
3-2. 四种创建模型的方法.
Objective
总共有四种途径创建ANSYS模型（包括几何实体模型和有限元模型），如下 表所示：
Option A
第三章: 创建2D有限元模型
2001年10月1日
M3-1
Module Objective
Lesson Objectives
第三章 目的
学习完本章后，给定一个简单的物理现象，学员应该能够使 用ANSYS创建一个2D的有限元模型.
Lesson A. 实体建模的概念 3-1. 区别实体模型和有限元模型. 3-2. 四种创建几何模型的可行方法. 3-3. 四类实体模型图元以及它们之间的层次关系. Lesson B. 工作平面 3-4. 定义工作平面. 3-5. 显示工作平面，工作平面辅助网格的开关及改变网格间距. 3-6. 捕捉开关，捕捉增量设置. 3-7. 移动工作平面. Lesson C. 2D体素“primitive” 3-8. 定义术语体素 “primitive.” 3-9. 列出并创建三类 2-D体素.
Procedure
选取则打开捕捉，不选取则关闭捕捉，然后选 择OK 或 Apply.
2001年10月1日
M3-16
捕捉功能 (续)
1. .....
要修改捕捉增量:
2. .....
3. .....
Utility Menu: WorkPlane > WP Settings ...
Procedure
输入捕捉 增量，然 后选择OK 或Apply.
3. Export solid model.
needed.
3. Mesh finite element model.
C
Build the nodes and elements
directly asபைடு நூலகம்needed.
1. Build solid model
D
2. Defeature as needed.
2001年10月1日
M3-7
ANSYS中图元(续)
层次关系
从最低阶到最高阶，模型图元的层次关系为： • 关键点（Keypoints） • 线（Lines） • 面（Areas） • 体（Volumes）
提示: 如果低阶的图元连在高阶图元上，则低阶图元不能删除.
I’ll just change this line
Volumes Areas Lines
Keypoints
OOPs!
Lines Keypoints
Areas
2001年10月1日
M3-8
Lesson B. 工作平面
2001年10月1日
M3-9
工作平面
Objective
3-4.
定义工作平面
Definition
工作平面 (WP) 是一个可移动的参考平面，类似于”绘图板“ 。
捕捉功能的特点: • 捕捉可以打开或关闭. • 捕捉增量可调. • 捕捉增量可设置与工作平面间距相等(相当于在坐标纸上绘图).
2001年10月1日
M3-15
捕捉功能 (续)
1. .....
打开或关闭捕捉:
2. .....
3. .....
Utility Menu: WorkPlane > WP Settings ...
Import finite element model
3. Mesh finite element
model.
4. Export finite element
model.
2001年10月1日
M3-6
ANSYS中的图元
3-3. 四类实体模型图元, 以及它们之间的层次关系.
Objective
(即使想从CAD模型中传输实体模型，也应该知道如何使用ANSYS建模工具 修改传入的模型.)
2001年10月1日
M3-23
2-D 体素(续)
3-9. 列出并创建三种2D体素.
Objective
ANSYS中的 2D 体素:
矩形
2001年10月1日
圆
多边形
M3-24
1. ..... 2. ..... 3. .....
Procedure
2-D 基体素(续)
创建2D体素:
Main Menu: Preprocessor > -Modeling- Create >
2001年10月1日
M3-28
Lesson D. 图元的绘制、编号、及删除
2001年10月1日
M3-29
3-10. 绘制面，线及关键点.
Objective
绘制
创建2D体素后， ANSYS缺省绘制 面.
2001年10月1日
也可以绘制低阶 的图元，例如线,
... 或 关键点.
M3-30
绘制（续）
1. .....
原点
wy y x wx
工作平面
辅助网格，间距 可调
2001年10月1日
M3-10
工作平面 (续)
Utility Menu: WorkPlane >
工作平面控制
移动工作平面 的选项
有关坐标系统的选 项 (将在以后的课 程中讨论)
2001年10月1日
M3-11
工作平面 (续)
3-5. 显示工作平面，辅助网格的开关及密度控制
要绘制面，线或关键点:
2. .....
3. .....
Utility Menu: Plot > Keypoints or Lines or Areas
Procedure
2001年10月1日
M3-31
区分图元
3-11. 在图形窗口中区分图元.
Objective
当多个图元同时在图形窗口中显示时，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.
CAD Package
ANSYS 1. Build solid model. 2. Mesh finite element model.
1. Build solid model.
1. Import solid model
B
2. Defeature as needed.
2. Complete or modify as