有限元 ansys创建几何模型

在当前工作平面定义局部坐标系
Command方式：/CSWPLA GUI方式： [Utility Menu] WorkPlane | Local Coordinate Systems | Create Local CS|At WP Origin 这种方式建立的局部坐标系的各个坐标轴和工作平面的各个轴 重合，只需指定坐标表达形式即可.
• （1）局部坐标系的创建
• 按总体笛卡儿坐标系定义局部坐标系 • COMMAND方式：/LOCAL
GUI方式: [Utility Menu] WorkPlane | Local Coordinate Systems | Create Local CS|At Specified Loc
wy y x wx
原点
辅助网格， 间距可调
工作平面
September 30, 1998 Introduction to ANSYS - Release 5.5 (001128) M1-17
(1)工作平面设置菜单控制 • 所有的工作平面控制在Utility Menu > WorkPlane. WP 显示 – 只显示栅格(default), 只 显示三轴或都显示 捕捉 – 允许拾取工作平面上的位置 ，将光标捕捉的最近的栅格点 栅距 – 栅格线之间的距离 栅格尺寸 – 显示的工作平面有多大
September 30, 1998 Introduction to ANSYS - Release 5.5 (001128) M1-18
(2)利用Offset及Align菜单可以将 工作平面移动到任意想要的位 置。 Offset WP by Increments… • 利用推动按钮（连同滑块 的增量）进行平移 • 或键入增量 • 或使用动态模式(类似于 pan-zoom-rotate).
局部坐标系显示控制
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指定局部坐标系显示控制选项
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• 有时需要列表检查定义的局部坐标系，此时选择菜单路径[Utility Menu] List | Other | Local Coord Sys.方框中选中的部分是6号 局部坐标系的属性信息。
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2）自顶向下的CAD实体建模。是指一开始就通过较高级 的的图元来构造模型，即通过汇集线、面、体等几何 体素的方法来构造模型。当生成一种体素时，ANSYS软 件自动生成所有从属于该体素的低级图元。应该注意 的是几何体素是在工作平面上创建的，因此每一时刻 都要清楚地知道当前工作平面的状态。 图元的层次关系如下： 最高级图元： 单元（包括单元载荷） 结点（包括结点载荷） 实体（包括实体载荷） 面（包括面载荷） 线（包括线载荷） 最低级图元： 关键点（包括点载荷）
第七章 创建几何模型
目标：学习完本章后，学员应该能够使用ANSYS创建一个 简单的有限元模型.
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7.1
ANSYS几何实体建模技术简介
一 两种获取CAD实体模型的途径
1 利用ANSYS前处理器CAD实体建模功能创建实体模 型。 2 利用ANSYS的CAD接口功能导入/导出实体模型。
删除局部坐标
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• (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： • Command方式：/CSYS • GUI方式： [Utility Menu] WorkPlane | Change Active CS to | Global Cartesian • 或Global Cylindrical • 或Global Spherical • 或Specified Coord Sys • 或Work plane 局部坐标系的激活
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二 总体坐标系
• 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儿坐标系。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。总体坐标系是一个绝对的参考系。ANSYS提 供了3种坐标表达形式：笛卡儿坐标、柱坐标和球坐标。所有这3 种坐标系都是右手法则，且有相同的原点，它们由其参考号识别 ：0－笛卡儿坐标；1－柱坐标；3－球坐标。 笛卡儿坐标形式：X轴、Y轴、Z轴分别代表其原始意义； 柱坐标形式： X轴、Y轴、Z轴分别代表径向R、周向和周向Z； 球坐标形式： X轴、Y轴、Z轴分别代表分别代表R、 和
• • •
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三 局部坐标系
• 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。
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7.3 ANSYS坐标系及其操作
一 坐标系的种类
在不同的分析阶段，ANSYS使用到了多种坐标系。
总体和局部坐标系：用来定位几何形状参数的空间位置； 显示坐标系：用于几何形状参数的列表和显示； 结点坐标系：定义每个结点的自由度方向和结点结果数据的方向； 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、显示结点或单元结果
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• (4)显示和列表检查局部坐标系
• 创建完局部坐标系，如果无法观察 局部坐标系的坐标架，选择菜单路 径 [Utility Menu] Plot Ctrls |Symbols ,选中 Create Local Coordinate Systems 即设置为on ，重新刷新即可。
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二 两种实体建模思路
ANSYS程序认为CAD的元素存在一定级别，由低到高的 级别依次是：点 线 面 体。在该意义上有两 种实体建模思路。
• 体 (3D模型) 由面围成，代表三维
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1）自底向上的CAD实体建模。是指在构造几何模型时首先 定义几何模型中最低级的图元即关键点，然后再利用这 些关键点定义较高级的图元（即线、面、体）。自底向 上构造的模型是在当前激活的坐标系内定义的。
从建立关键点开始，可以逐步建立线、面
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(3)移动工作平面 Offset WP to > 保持它当前的方向到想要的 位置，位置可以是： • 已有的关键点。拾取多个 关键点移动工作平面到它 们的平均位置。 • 已有的节点 • 坐标位置 • 总体坐标原点 • 活动坐标系的原点
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Hale Waihona Puke Baidu
• （2）删除局部坐标
• Command方式：/CSDELE • GUI方式： [Utility Menu] WorkPlane | Local Coordinate Systems | Delete Local CS
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新建立的局部坐标系的 识别号，必须大于10
原点选取对话框
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在指定位置创建局部坐标系对话框
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September 30, 1998
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(4)重新定位工作平面 Align WP with > • 例如, Align WP with Keypoints 提示你拾取三个 关键点－一个是原点，一个 定义X轴另一个定义X-Y平 面 • 将工作平面恢复到其缺省位 置（在总体X－Y平面的原 点）, 点击 Align WP with > Global Cartesian.
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通过已有三个关键点定义局部坐标系
Command方式：/CSKP GUI方式： [Utility Menu] WorkPlane | Local Coordinate Systems | Create Local CS|By 3 Kpoints
Areas
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.
Keypoints
Lines
Area
Volume
September 30, 1998
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通过已有的三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 • 要求先选取3个结点，再执行上述命令 • 注：通过这种方式所创建的局部坐标系与结点选取顺序有关，坐 标系的确定方法如下： • 第一个选取的结点将成为坐标系的原点； • 第一个结点到第二个结点的方向为X轴； • 三个结点构成的平面为XY面，Y轴为此平面垂直于X轴方向，且 由第3个结点的位置确定Y轴的正向 • 根据右手法则确定Z轴；
列表检查坐标系：总体坐标系和局部坐标系
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四 工作平面的用途及其操作方法
工作平面 (WP) 是一个可以移动的二维参考平 面用于定位和确定体素的方向。
Definition
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7.2 ANSYS几何建模菜单系统简介
几何建模的菜单路径 ： Main Menu > Preprocessor > Modeling
Create： 创建基本几何实体对象。 Operate： 几何运算处理。 Move/Modify： 移动或者修改各种对象的位置或属性。 Copy： 在激活坐标系上复制选中的关键点， 线，面，体，节点或者单元。 Reflect： 在相对激活坐标系的某个坐标平面 镜面映射选中的选项。 Check Geom： 执行几何模型检查。 Delete： 删除已定义的几何实体对象。