文档介绍：第3页第二章实体建模第一节基本知识建模在ANSYS系统中包括广义与狭义两层含义,广义模型包括实体模型和在载荷与边界条件下的有限元模型,狭义则仅仅指建立的实体模型与有限元模型。建模的最终目的是获得正确的有限元网格模型,保证网格具有合理的单元形状,单元大小密度分布合理,以便施加边界条件和载荷,保证变形后仍具有合理的单元形状,场量分布描述清晰等。一、实体造型简介 ①利用ANSYS自带的实体建模功能创建实体建模: ②利用ANSYS与其他软件接口导入其他二维或三维软件所建立的实体模型。 (1)自底向上的实体建模由建立最低图元对象的点到最高图元对象的体,即先定义实体各顶点的关键点,再通过关键点连成线,然后由线组合成面,最后由面组合成体。(2)自顶向下的实体建模直接建立最高图元对象,其对应的较低图元面、线和关键点同时被创建。(3)混合法自底向上和自顶向下的实体建模可根据个人****惯采用混合法建模,但应该考虑要获得什么样的有限元模型,即在网格划分时采用自由网格划分或映射网格划分。自由网格划分时,实体模型的建立比较1e单,只要所有的面或体能接合成一体就可以:映射网格划分时,平面结构一定要四边形或三边形的面相接而成。二、ANSYS的坐标系 ANSYS为用户提供了以下几种坐标系,每种都有其特定的用途。①全局坐标系与局部坐标系:用于定位几何对象(如节点、关键点等)的空间位置。②显示坐标系:定义了列出或显示几何对象的系统。③节点坐标系:定义每个节点的自由度方向和节点结果数据的方向。④单元坐标系:确定材料特性主轴和单元结果数据的方向。 。在默认状态下,建模操作时使用的坐标系是全局坐标系即笛卡尔坐标系。总体坐标系是一个绝对的参考系。ANSYS提供了4种全局坐标系:笛卡尔坐标系、柱坐标系、球坐标系、Y-柱坐标系。4种全局坐标系有相同的原点,且遵循右手定则,它们的坐标系识别号分别为:0是笛卡尔坐标系(cartesian),1是柱坐标系第13页(Cyliadrical),2是球坐标系(Spherical),5是Y-柱坐标系(Y-aylindrical),如图2-1所示。 ANSYS引用坐标系x轴、Y轴、z轴代表不同的意义,笛卡尔坐标系的X轴、Y轴、Z轴分别代表其原始意义;柱坐标系的x轴、Y轴、z轴分别代表径向R、轴向O和轴向Z;球坐标系的X轴、Y轴、z轴分别代表R、O、p。注意:4种全局坐标系有共同的原点. ,可以和全局坐标系有不同的原点、角度、方向。(1)建立局部坐标系 1)通过当前激活的工作平面的原点为中心来建立局部坐标系①Command方式: CSWPLA,KCN,KCS,pARl,PAll2 :坐标系编号。KCN是大于10的任何一个编号。 :局部坐标系的属性。KCS=O时为笛卡尔式坐标系;KCS=1时为柱坐标系;KCS=2时为球坐标系:KCS-3时为环坐标系:KCS-4时为工作平面坐标系:KCS=5时为柱坐标系。 :应用于椭圆、球或螺旋坐标系。当KCS=1或2时,PAR1是椭圆长短半径(Y/X)的比值,默认为1(圆):当KCS=3时,PARI是环形的主半径。. :应用于球坐标系,当KCS=2时,PAR2是椭球Z轴半径与x轴半径的比值,默认为1(圆)。②GUI方式: WorRPlane>LocalCoordinateSystems>CreateLocalCS>AtWPOrigin 2)通过已定义的关键点来建立局部坐标系①Command方式: CSKP,KCN,KCS,PORlG,PXAXS,PXYPL,PARl,pAR2 :坐标系编号。KCN是大于10的任何一个编号。 :局部坐标系的属性。KCS=0时为笛卡尔式坐标系;KCS=1时为柱坐标系;KCS=2时为球坐标系:KCS=3时为环坐标系;KCS=4时为工作平面坐标系;KCS=5时为柱坐标系。 :以该关键点为新建坐标系原点,若该值为P,则可进行GUI选取关键点操作。 ,定义x轴的方向,原点指向该点方向为x轴正向, :定义Y轴的方向,若该点在x轴的右侧,则Y轴在x轴的右侧,反之在左侧。第三章划分网格第一节基本知识几何实体模型并不参与有限元分析,所有施加在有限元边界上的载荷或约束,必须最终传递到有限元模型上(节点和单元)进行求解。因此,在完成实体建模之后,要进行有限元分析,需对模型进行网格划分——将实体模型转化为能够直接计算的网格,生成节点和单元。一、有限元网格概述 ,ANSYS的网格划分有两种:自由网格划分(Freemesh