ANSYS建模基本方法精编版课件.ppt

1、ANSYS建模基本方法ANSYS 建模 ANSYS建模方法 ANSYS坐标系与工作平面 实体建模 网格划分 建模实例ANSYS建模方法 直接建模 实体建模 输入在计算机辅助设计系统中创建的实体模型 输入在计算机辅助设计系统创建的有限元模型直接建模 直接创建节点和单元，模型中没有实体 优点 适用于小型或简单的模型 可实现对每个结点和单元的编号完全控 缺点 需要人工处理的数据量大，效率低 不能使用自适应网格划分功能 不适合进行优化设计 容易出错实体建模 先创建由关键点、线段、面和体构成的几何模型，然后用先创建由关键点、线段、面和体构成的几何模型，然后用网格划分，生成节点和单元网格划分，生成节点和单

2、元 优点优点 适合于复杂模型，尤其适合适合于复杂模型，尤其适合3D实体建模实体建模 需要人工处理的数据量小，效率高需要人工处理的数据量小，效率高 允许对节点和单元实施不同的几何操作允许对节点和单元实施不同的几何操作 支持布尔操作支持布尔操作 支持支持ANSYS优化设计功能优化设计功能 可以进行自适应网格划分可以进行自适应网格划分 可以进行进行局部网格细化可以进行进行局部网格细化 便于修改和改进便于修改和改进 缺点缺点 有时需要大量有时需要大量CPU处理时间处理时间 对小型、简单的模型有时比较繁琐对小型、简单的模型有时比较繁琐 在特定条件下可能会失败在特定条件下可能会失败 输入在计算机辅助设计系

3、统中创建的实体模型 操作方法：Utility Menu-File-Import 输入在计算机辅助设计系统创建的有限元模型 操作方法：Utility Menu-File-ImportANSYS坐标系与工作平面 坐标系及其操作 总体坐标系 局部坐标系 节点坐标系 单元坐标系 显示坐标系 结果坐标系 工作平面及其操作总体坐标系 命令：CSYS 定义笛卡尔坐标系:CSYS,0 Utility Menu-WorkPlane-Change Active CS to-Global Cartesian 定义柱坐标系:CSYS,1 Utility Menu-WorkPlane-Change Active CS

4、to-Global Cylindrical Utility Menu-WorkPlane-Change Active CS to-Global Cylindrical Y 定义球坐标系:CSYS,2 Utility Menu-WorkPlane-Change Active CS to-Global SphericalANSYS中，坐标系均显示为中，坐标系均显示为X,Y,Z，对柱坐标，对柱坐标，X代表代表R，Y代表代表；对球坐标，对球坐标，X代表代表R，Y代表代表，Z代表代表局部坐标系 局部坐标的编号由11开始 在特定位置定义局部坐标：LOCAL Utility Menu-WorkPlane-L

5、ocal Coordinate System-Create Local CS-At Specified Loc 通过已有结点定义局部坐标：CS Utility Menu-WorkPlane-Local Coordinate System-Create Local CS-By 3 Nodes 通过已有关键点定义坐标：CSKP Utility Menu-WorkPlane-Local Coordinate System-Create Local CS-By 3 Keypoints 以当前定义的工作平面圆心定义局部坐标 删除局部坐标 列表显示局部坐标结点坐标系用于定义结点自由度的方向。默认平行于总体

6、笛卡尔坐标系用于定义结点自由度的方向。默认平行于总体笛卡尔坐标系将结点坐标系旋转到激活坐标系方向：将结点坐标系旋转到激活坐标系方向：NROTAT GUI-Main Menu-Preprocessor-Modeling-Create-Node-Rotate Node CS-To Active CS GUI-Main Menu-Preprocessor-Modeling-Move/Modify-Node-Rotate Node CS-To Active CS按给定角度旋转结点坐标系：按给定角度旋转结点坐标系：NMODIF GUI-Main Menu-Preprocessor-Modeling-Cr

7、eate-Node-Rotate Node CS-By Angle GUI-Main Menu-Preprocessor-Modeling-Move/Modify-Node-Rotate Node CS-By Angle通过新坐标系各轴的方向余弦旋转结点坐标系：通过新坐标系各轴的方向余弦旋转结点坐标系：NANG GUI-Main Menu-Preprocessor-Modeling-Create-Node-Rotate Node CS-By Vectors GUI-Main Menu-Preprocessor-Modeling-Move/Modify-Node-Rotate Node CS-B

8、y Vectors显示结点坐标系：显示结点坐标系：NLIST单元坐标系 用于规定正交材料特性的方向和面力结果的输出方向，每个单元均有各自的单元坐标系，均为右手系 改变单元坐标系的方向：ESYS GUI:Main Menu-Preprocessor-Meshing-Mesh Attributes-Default Attribs GUI:Main Menu-Preprocessor-Modeling-Create-Default Attributes显示坐标系 改变图形显示的坐标系 命令：DSYS Utility Menu-WorkPlane-Change Display CS to-Global

9、 Cartesian Utility Menu-WorkPlane-Change Display CS to-Global Cylindrical Utility Menu-WorkPlane-Change Display CS to-Global Spherical Utility Menu-WorkPlane-Change Display CS to-Specified Coord Sys结果坐标系 默认情况下，结果数据显示采用总体笛卡尔坐标系 改变结果坐标系：RSYS GUI:Main Menu-General Postproc-Options for Output Utlity Men

10、u-List-Results-Options工作平面显示工作平面：WPSTYLE,STAT Utility Menu-List-Status-Working Plane通过坐标位置定义工作平面：WPLAN Utility Menu-WorkPlane-Align WP with-XYZ Locations通过3个关键点定义工作平面：KWPLAN Utility Menu-WorkPlane-Align WP with-Keypoint通过3个结点定义工作平面：NWPLAN Utility Menu-WorkPlane-Align WP with-Nodes通过线段上一点垂直线段定义：LWPLA

11、N Utility Menu-WorkPlane-Align WP with-Plane Normal to Line通过现有坐标系定义：WPCSYS Utility Menu-WorkPlane-Align WP with-Active Coord Sys Utility Menu-WorkPlane-Align WP with-Global Cartesian Utility Menu-WorkPlane-Align WP with-Specified Coord Sys工作平面的操作 移动到多个关键点坐标的平均值处：KWPAVE Utility Menu-Workplane-offset

12、 WP to-Keypoint 将工作平面原点移动到指定位置：WPAVE Utility Menu-Workplane-offset WP to-Global Origin Utility Menu-Workplane-offset WP to-Origin of Active CS Utility Menu-Workplane-offset WP to-XYZ Locations 平移工作平面：WPOFFS Utility Menu-Workplane-offset WP by Increments 旋转工作平面：WPROTA Utility Menu-Workplane-offset WP

13、 by Increments 还原已定义的工作平面：CSWPLA实体建模 自底向上建模 关键点 硬点 线 面 体 自顶向下建模 生成面 生成体定义关键点 定义单个关键点：K Main Menu-Preprocessor-Modeling-Create-Keypoints-In Actives CS Main Menu-Preprocessor-Modeling-Create-Keypoints-On Working Plane 在已知线段上的给定位置定义关键点：KL Main Menu-Preprocessor-Modeling-Create-Keypoints-On Line Main Me

14、nu-Preprocessor-Modeling-Create-Keypoints-On Line w/Ratio在2个关键点之间生成单个关键点：KBTW Main Menu-Preprocessor-Modeling-Create-Keypoints-KP between KPs在2个关键点之间生成多个关键点：KFILL Main Menu-Preprocessor-Modeling-Create-Keypoints-Fill between KPs在圆弧中心点生成关键点：KCENTER Main Menu-Preprocessor-Modeling-Create-Keypoints-KP

15、at Center复制生成关键点：KGEN Main Menu-Preprocessor-Modeling-Copy-Keypoints映像生成关键点：KSYMM Main Menu-Preprocessor-Modeling-Reflect-Keypoints将关键点移至另一个坐标系：KTRAN Main Menu-Preprocessor-Modeling-Move/Modify-Transfer Coord-Keypoint将关键点移到一个交点上：KMOVE Main Menu-Preprocessor-Modeling-Move/Modify-Keypoint-To Intrsect在

16、已知结点处定义关键点：KNODE Main Menu-Preprocessor-Modeling-Create-Keypoints-On Node查看、选择和删除关键点列表显示关键点：KLIST Utility Menu-List-Keypoints图形显示关键点：KPLOT Utility Menu-Plot-Keypoints选择关键点：KSEL Utility Menu-Select-Entities删除关键点：KDELE Main Menu-Preprocessor-Modeling-Delete-Keypoints显示关键点编号：/PNUM,KP,1 Utility Menu-Plo

17、tCtrls-Numbering计算两个关键点的直线距离：KDIST Main Menu-Preprocessor-Modeling-Check Geom-KP distances修正关键点：KMODIF线的定义和操作生成直线段：LSTR Main Menu-Preprocessor-Modeling-Create-Line-Lines-Straight Line由两个关键点生成直线段：L Main Menu-Preprocessor-Modeling-Create-Line-Lines-Straight Line生成圆弧线：LARC Main Menu-Preprocessor-Modeli

18、ng-Create-Line-Arcs-By End Kps&Rad Main Menu-Preprocessor-Modeling-Create-Line-Arcs-Through 3Kps生成圆：CIRCLE Main Menu-Preprocessor-Modeling-Create-Line-Arcs-By Cent Radius生成样条曲线：BSPLIN Main Menu-Preprocessor-Modeling-Create-Line-Splines生成分段样条曲线：SPLINE生成与1条线段成一定角度的线 Main Menu-Preprocessor-Modeling-Cre

19、ate-Line-Lines-At Angle toLine 生成与2条线段成一定角度的线：L2ANG 生成与1条线段具有共同终点且相切的线：LTAN 生成与1条线段具有共同终点且相切的线：L2TAN 生成一个面上2个关键点见最短的线：LAREA 由关键点按一定路径延伸生成线：LDRAG 由关键点按某一轴线旋转生成圆弧线：LROTAT 在两相交线之间生成倒角线：LFILLT 复制生成线：LGEN 映射生产线：LSYMM 选择线：LSEL面的定义和操作 通过关键点：A 通过线段定义面：AL 拖拉线定义面：ADRAG 绕轴旋转线定义面：AROTAT 面倒角：AFILLT 通过引导线生成光滑曲面：A

20、SKIN 面相加：AADD 面相减：ASBA 面叠加：AOVLAP 列表显示面：ALIST 图形显示面：APLOT 选择面：ASEL 删除面：ADELE体的定义与操作 通过关键点定义体：V 通过面生成体：VA 沿某一路径拖拉面生成体：VDRAG 绕轴旋转生成体：VROTAT 沿面的法线方向拉伸生成体：VOFFST 沿坐标轴拉伸面生成体：VEXT 复制生成体：VGEN 映像生成体：VSYMM自顶向下建模 生成面体素 生成矩形 生成圆形面 通过圆心和半径生成圆环或圆面 通过终点生成圆面 生成多边形面 生成体体素 块体、圆柱体、棱柱体、球体、圆台及环体网格划分 定义单元类型 定义网格生成控制 生成网

21、格定义单元类型 ANSYS提供了丰富的单元库，用于各种工程问题 定义单元：ET Main Menu-Preprocessor-Element Type-Add/Edit/Delete定义实常数和材料属性 定义实常数：R Main Menu-Preprocessor-Real Constant 定义材料属性：MP、MPDATA Main Menu-Preprocessor-Material Model网格密度控制 设置默认网格划分控制：ESIZE 设置关键点最近线段网格划分：KESIZE 控制线段网格划分：LESIZE 对面上线段设置网格控制：AESIZE 设置只能网格控制：SMARTSIZE网

22、格划分方法 自由划分 映射网格划分 延伸网格划分 自适应网格划分实体网格划分命令 关键点处生成单元：KMESH 线段上生成单元：LMESH 在面上生成单元：AMESH、AMAP 体上生成体单元：VMESH、VMAP 由面生成体网格：FVMESH Main Menu-Preprocessor-Meshing-Tet Mesh From-Area Elements 通过扫掠生成体网格：VSWEEP Main Menu-Preprocessor-Meshing-Mesh-Volume Sweep-Sweep建模注意项 建模前应仔细观察和分析模型的特点，根据模型的几何特征及问题要求选择合适的单元类型及

23、建模方法 如果使用命令流方法在建模命令之前应有/PREP7命令，进入前处理模块 合理灵活的运用坐标系与工作平面 在建模中注意当前激活的坐标系和工作平面 划分网格前注意检查当前使用单元、实常数和材料属性ANSYS编程环境及调用 使用普通的记事本程序 不区分大小写 每行一条命令以回车换行 每行前加“！”表示注释 命令流文件保存为“*.txt”或“*.log”，建议保存为“*.log”，一般保存于工作目录下 读入已保存的命令流文件 Utility Menu-File-Read Input From 退出某个模块使，使用FINISH命令，建议在FINISH命令前，使用SAVE命令ANSYS的文件“*.log”文件，为一个文本文件，默认文件名为“file”，保存交互界面下所有操作对应的命令“.err”文件，保存错误及警告信息“.rst”文件，保存计算结果“*.db”文件，数据库文件，保存模型，求解结果等数据