碩士研究生學(xué)位課程講義（2006）通用有限元程序ANSYS及應(yīng)用(四)17March20061通用有限元程序ANSYS及應(yīng)用5.實(shí)體建模的基本GUI操作

5.1坐標(biāo)系和工作平面的設(shè)定5.2圖元及基本圖元的生成5.3圖元的修改5.4實(shí)體建模的基本途徑5.5布爾運(yùn)算5.6實(shí)體建模練習(xí)17March20062通用有限元程序ANSYS及應(yīng)用坐標(biāo)系的用途■

用于創(chuàng)建幾何模型■

用于指定載荷和自由度方向■

用于解釋結(jié)果（包括圖示或列表）17March20063通用有限元程序ANSYS及應(yīng)用應(yīng)用坐標(biāo)系創(chuàng)建幾何模型幾何模型的定位和創(chuàng)建可基于三種坐標(biāo)系(CS)■工作平面坐標(biāo)系(WorkingPlaneCS)■全局坐標(biāo)系(GlobalCS)■局部坐標(biāo)系(LocalCS)17March20064通用有限元程序ANSYS及應(yīng)用工作平面坐標(biāo)系(WorkingPlaneCS)■工作平面坐標(biāo)系即一個(gè)2-D作圖平面■主要用于實(shí)體模型體素的定位和定向（由底向上建模：定義關(guān)鍵點(diǎn)、線(xiàn)、面等）■缺省時(shí)，與全局坐標(biāo)系XY平面重合17March20065通用有限元程序ANSYS及應(yīng)用全局坐標(biāo)系(GlobalCS)17March20066通用有限元程序ANSYS及應(yīng)用全局坐標(biāo)系（續(xù)）■缺省時(shí)，全局直角坐標(biāo)系是激活坐標(biāo)系■

激活坐標(biāo)系也可為柱（或球、其它坐標(biāo)系）17March20067通用有限元程序ANSYS及應(yīng)用全局坐標(biāo)系-舉例17March20068通用有限元程序ANSYS及應(yīng)用局部坐標(biāo)系（LocalCS）17March20069通用有限元程序ANSYS及應(yīng)用節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系—用于載荷和自由度定向（續(xù)）■有時(shí)，需要旋轉(zhuǎn)模型中某些節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系，用于有坡度的滑動(dòng)支撐或施加徑向位移：3/23/202310節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系——舉例■觀(guān)看節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)標(biāo)系：UtilityMenu:PlotCtrls>Symbols>(ToggleONNodalCS)17March200611通用有限元程程序ANSYS及應(yīng)用觀(guān)看結(jié)果——結(jié)果坐標(biāo)標(biāo)系■當(dāng)在通用后處處理(POST1)中觀(guān)看結(jié)果時(shí)時(shí)，所有結(jié)果果（應(yīng)力、反反力）都位于于結(jié)果坐標(biāo)系系(resultscoordinatesystem)中；■缺省時(shí)，POST1將所有結(jié)果轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化為全局直直角坐標(biāo)系，，包括經(jīng)過(guò)““旋轉(zhuǎn)”的的節(jié)點(diǎn)上的的結(jié)果。17March200612通用有限元程程序ANSYS及應(yīng)用觀(guān)看結(jié)果—結(jié)結(jié)果坐標(biāo)系（（續(xù)）■改變結(jié)果坐標(biāo)標(biāo)系：MainMenu:GeneralPostprocessor>OptionsforOutp…17March200613通用有限元程程序ANSYS及應(yīng)用觀(guān)看結(jié)果——結(jié)果坐標(biāo)標(biāo)系（續(xù)）改變結(jié)果坐標(biāo)標(biāo)系的例子17March200614通用有限元程程序ANSYS及應(yīng)用列表—顯示坐坐標(biāo)系■列出節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)標(biāo)系：UtilityMenu:List>Nodes■這些坐標(biāo)都用用顯示坐標(biāo)系系(DSYS)表示。■缺省時(shí)，DSYS被設(shè)置為全局局直角坐標(biāo)系系，因此無(wú)論論模型在在何種坐標(biāo)系系中創(chuàng)建，列列出的坐標(biāo)值值都位于全局局直角坐標(biāo)系系中?！龈淖冿@示坐標(biāo)標(biāo)系：UtilityMenu:WorkPlane>ChangeDisplayCSto17March200615通用有限元程程序ANSYS及應(yīng)用坐標(biāo)系—總總結(jié)■工作平面用于定義和定定位幾何項(xiàng)■全局坐標(biāo)系■局部坐標(biāo)系——用于輔輔助定義和定定位幾何項(xiàng)■節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系——用于載載荷和自由度度定向■結(jié)果坐標(biāo)系——用于顯顯示和解釋結(jié)結(jié)果■顯示坐標(biāo)系——用于顯顯示各坐標(biāo)值值列表17March200616通用有限元程程序ANSYS及應(yīng)用5.2圖元元及基本圖元元的生成■圖元:點(diǎn)、、線(xiàn)、面、體體■圖元的等級(jí)：：由低至高=>點(diǎn)、、線(xiàn)、面、體體要點(diǎn)：修改圖圖元必須由低低至高刪除圖元必須須由高至低■幾何實(shí)體：由由一系列圖元元組成幾何實(shí)實(shí)體■基本圖元的生生成及修改：：17March200617通用有限元程程序ANSYS及應(yīng)用關(guān)鍵點(diǎn)的生成成與修改選項(xiàng)：MainMenu:Preprocessor>-Modeling-Create>Keypoints17March200618通用有限元程程序ANSYS及應(yīng)用線(xiàn)的生成與修修改選項(xiàng)-創(chuàng)建建線(xiàn)的功能MainMenu:Preprocessor>-Modeling-…Create>-Lines-LinesCreate>-Lines-SplinesOperate>Extrude/SweepCreate>-Lines-Arcs17March200619通用有限元程程序ANSYS及應(yīng)用面的生成與修修改選項(xiàng)-生成面面的功能MainMenu:Preprocessor>-Modeling-…Create>…Create>-Areas-ArbitaryOperate>Extrude/Sweep17March200620通用有限元程程序ANSYS及應(yīng)用體的生成與修修改選項(xiàng)-創(chuàng)建體體的功能MainMenu:Preprocessor>-Modeling-…Create>…Create>-Volumes-ArbitraryOperate>Extrude/Sweep17March200621通用有限元程程序ANSYS及應(yīng)用5.4實(shí)體體建模的基本本途徑■由底向上建模:按點(diǎn)、線(xiàn)、、面、體順序由由低級(jí)圖元起形成幾何何實(shí)體；■由頂向下建模:直接生成頂頂級(jí)圖元，通過(guò)過(guò)布爾操作完成目標(biāo)幾幾何實(shí)體?！隼靡延械膱D元元17March200622通用有限元程序序ANSYS及及應(yīng)用利用已有的圖元建模模由已有的線(xiàn)、面面、體生成新的的線(xiàn)、面、體選項(xiàng)-由已有的的圖元再生成圖圖元的功能MainMenu:Preprocessor>-Modeling-……鏡射(Reflect)平移／修改(Move/Modify)復(fù)制(Copy)17March200623通用有限元程序序ANSYS及及應(yīng)用關(guān)于Reflect■Reflection操作可關(guān)于一個(gè)個(gè)坐標(biāo)平面或沿沿某一坐標(biāo)軸進(jìn)進(jìn)行說(shuō)明：Reflect、Move/Modify、Copy操作的坐標(biāo)軸均均屬于當(dāng)前激活坐標(biāo)系17March200624通用有限元程序序ANSYS及及應(yīng)用5.5布爾運(yùn)運(yùn)算面與面相加舉例例■A1+A2=A3■A3包含原來(lái)所有面面的區(qū)域，不再再保留原來(lái)邊界界。17March200626通用有限元程序序ANSYS及及應(yīng)用面與面相減舉例例■A1-A2=A3■A3包含原來(lái)所有面面的區(qū)域，不再再保留原來(lái)邊界界。17March200627通用有限元程序序ANSYS及及應(yīng)用面與面疊分舉例例■A3是一個(gè)新面，是是A2與A1重疊部分的區(qū)域域■A4和A5是新面。17March200628通用有限元程序序ANSYS及及應(yīng)用加法的選項(xiàng)MainMenu:Preprocessor>-Modeling-Operate>-Booleans-Add17March200629通用有限元程序序ANSYS及及應(yīng)用疊分的選項(xiàng)MainMenu:Preprocessor>-Modeling-Operate>-Booleans-Overlap17March200630通用有限元程序序ANSYS及及應(yīng)用粘接粘接操作是將多多個(gè)圖元進(jìn)行連連接，并生成具具有公共邊界的的圖元。只有公共區(qū)域的的維數(shù)低于粘接接圖元的維數(shù)，，粘接操作才有有效。如果粘接操作沒(méi)有新新的圖元產(chǎn)生，，就通過(guò)合并關(guān)關(guān)鍵點(diǎn)獲得粘接接效果。17March200631通用有限元程序序ANSYS及及應(yīng)用粘接的選項(xiàng)MainMenu:Preprocessor>-Modeling-Operate>-Booleans-Glue17March200632通用有限元程序序ANSYS及及應(yīng)用切分17March200633通用有限元程序序ANSYS及及應(yīng)用切分的選項(xiàng)MainMenu:Preprocessor>-Modeling-Operate>-Booleans-SubtractorDivide17March200634通用有限元程序序ANSYS及及應(yīng)用切分的選項(xiàng)（續(xù)續(xù)一）MainMenu:Preprocessor>-Modeling-Operate>-Booleans-Divide17March200635通用有限元程序序ANSYS及及應(yīng)用切分的選項(xiàng)（續(xù)續(xù)二）MainMenu:Preprocessor>-Modeling-Operate>-Booleans-Divide17March200636通用有限元程序序ANSYS及及應(yīng)用切分的選項(xiàng)（續(xù)續(xù)三）MainMenu:Preprocessor>-Modeling-Operate>-Booleans-Divide17March200637通用有限元程序序ANSYS及及應(yīng)用相交相交是生成新圖圖元，它們是原原圖元間的重疊疊部分。17March200638通用有限元程序序ANSYS及及應(yīng)用相交的選項(xiàng)MainMenu:Preprocessor>-Modeling-Operate>-Booleans-Intersect17March200639通用有限元程序序ANSYS及及應(yīng)用相交的選項(xiàng)（續(xù)續(xù)一）MainMenu:Preprocessor>-Modeling-Operate>-Booleans-Intersect17March200640通用有限元程序序ANSYS及及應(yīng)用相交的選項(xiàng)（續(xù)續(xù)二）MainMenu:Preprocessor>-Modeling-Operate>-Booleans-Intersect17March200641通用有限元程序序ANSYS及及