July 30, 1999 本章的主要内容： 基本概念 坐标系 拾取 单位制 建模方法和技巧 创建点、线、面、体 操作（布尔操作、拖拉、复制……） “选择”操作、定义组件 模型导入  		建模方法和技巧 建模方法     有限元模型的建立方法可分为： 间接法 利用ANSYS建模功能进行建模 方便进行参数化的建模 外部模型导入 方便快捷 不方便进行参数化建模 需要购买外部接口 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： 一个实体模型由基本要素组成。 体，面，线，关键点 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。 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：首先定义体（或面），然后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，用这些点建立线、面等。 用户可以根据模型形状，选择最佳建模途径。 下面详细讨论建模途径。 定义关键点: Main Menu   Preprocessor   Modeling   Create   Keypoints 或者使用K系列命令:  K, KFILL, KNODE, 等等. 建立关键点只需要关键点编号及坐标值。 关键点编号缺省值为下一个整数数。 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，坐标值的确定依赖于当前激活坐标系。 有许多方法定义线，如下所示： 如果定义面或体, ANSYS 将自动生成未定义的线，线的曲率由当前激活坐标系确定。 建立线的关键点必须可用。 用由下向上的方法建立面，所需的关键点、线必须预先定义。 如果定义体，ANSYS 将自动生成未定义的面、线，线的曲率由当前激活坐标系确定 用由下向上的方法生成体，需要的关键点、线和面必须预先定义好 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 — 一个用拾取角点，另一个通过定义尺寸。 把工作平面平移到几个关键点的中心, 然后在面内旋转30o。 通过拾取角点或定义尺寸生成多于两个矩形。注意矩形方位。 将工作平面原点恢复到总体坐标系原点，然后用拾取或输入尺寸的方法生成三维图元。 自上而下建模 图元 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、棱柱、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。 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。 图元可以通过输入几何尺寸或在图形窗口拾取来建立 例如建立一个实体圆： Main Menu   Preprocessor   Modeling   Create   Areas   Circle   建立一个块体: Main Menu   Preprocessor   Modeling   Create Volumes Block     演示: 清除数据库。 在 (1,2), (3,2), (4,0), (1,1.5), (2.5,0)建立关键点。 转到激活坐标系 CSYS,1 并在关键点4和5之间生成线 （ “in active CS” ）。 转到坐标系 CSYS,0 并通过关键点生成面，注意线自动生成，全部是直线。 定义两个圆： 半径0.3R, 圆心位于 (2.25,1.5) 半径0.35R, 圆心位于 (3.0,0.6) 从原来的面减去定义的两个圆。  (这里采用由上而下和由下而上的建模方法的组合。) 保存数据库 操作 布尔操作 拖拉 缩放 移动 复制 反射 合并 倒角  布尔运算 是对几何实体进行组合的运算。ANSYS 中的布尔运算包括：   加、减、相交、叠分、粘接和搭接。 布尔运算时，输入可以是任意几何实体，从简单的图元到通过CAD系统输入的复杂的几何体。 所有的布尔操作可以在GUI界面下获得 Preprocessor   -Modeling- Operate。 缺省状态下, 布尔操作时输入的几何实体在运算结束后将被删除。 被删除实体的编号将“释放” (即, 这些编号从最小编号开始，指定给新的实体）。 加（add） 把两个或多个实体合并为一个。  粘接 ( glue ) 把两个或多个实体粘合到一起，在其接触面上具有共同的边界。 当你想定义两个不同的实体时特别方便（如不同材料组成的实体）。 搭接 ( overlap ) 除了输入实体彼此搭接外，与粘接相同。 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删除部分实体特别方便。 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，结果可能有多个实体 分割(divide) 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。(相交运算可以找到交点但删除线） 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,对实体相加.  注意比较两种运算的不同。  (粘接类似于搭接。) 模型: block,-2,2, 0,2, -2,2 sphere,2.5,2.7 vinv,all          ! intersection 参考练习附录: 练习3-轴承座 拖拉 利用已有的面快速生成体 (或由线生成面,由关键点生成线). 如果面已经划分了网格，单元也可以随着面一起拉伸. 有四种方法拉伸面： 法向拖拉— 通过对面的标准偏移形成体 [VOFFST]。 XYZ偏移 —通过对面的XYZ偏移量形成体 [VEXT]。  可以锥形拉伸。 沿坐标轴 — 绕坐标轴旋转面形成体(也可通过两个关键点旋转) [VROTAT]。 沿直线—沿一条线或一组邻近的线拖拉面形成体 [VDRAG]。   移动 通过指定增量DX,DY,DZ控制实体的移动或旋转。 DX,DY,DZ按激活坐标系。 平移激活直角坐标系。 转动激活柱坐标系或球坐标系。 或使用命令VGEN, AGEN, LGEN, KGEN。 拷贝 生成实体的多个拷贝。 指定复制份数（2或更多）或每个拷贝的增量 DX,DY,DZ 。DX,DY,DZ按激活坐标系。 对生成多个孔、翼等特别有用 反射 关于一个平面反射实体. 指定反射方向: X是对关于YZ平面反射 Y是对关于XZ平面反射 Z是对关于XY平面反射 	所有的方向均按激活坐标系，且必须是直角坐标系. 合并 合并两个实体，并删除重合的关键点。 合并关键点时，如果存在高一层次重合的实体，也将自动被合并。 通常在反射、复制或其它操作后产生重合的实体时需要合并。 倒角 线倒角需要两条相交的线，且在相交处有共同的关键点。 如果没有共同的关键点，则先作分割操作。 ANSYS不改变原来依附的面（如果

ansys基础培训1-5-几何建模-建模方法和技巧_50.ppt