文档介绍：第三章: 创建2D有限元模型
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学习完本章后,给定一个简单的物理现象,学员应该能够使用ANSYS创建一个2D的有限元模型.
Module
Objective
Lesson A. 实体建模的概念
3-1. 区别实体模型和有限元模型.
3-2. 四种创建几何模型的可行方法.
3-3. 四类实体模型图元以及它们之间的层次关系.
Lesson B. 工作平面
3-4. 定义工作平面.
3-5. 显示工作平面,工作平面辅助网格的开关及改变网格间距.
3-6. 捕捉开关,捕捉增量设置.
3-7. 移动工作平面.
Lesson C. 2D体素“primitive”
3-8. 定义术语体素“primitive.”
3-9. 列出并创建三类 2-D体素.
Lesson
Objectives
第三章目的
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Lesson D. 图元的绘制、编号、删除
3-10. 绘制面、线及关键点.
3-11. 在图形窗口中区分图元.
3-12. 删除面、线及关键点.
Lesson E. 布尔操作
3-13. 布尔操作的目的,使用 Add, Subtract, and Overlap等布尔操作.
Lesson F. 单元属性
3-14. 定义材料属性、单元类型以及实常数.
Lesson G. 划分网格
3-15. 列出划分网格的四个主要步骤.
3-16. 使用默认设置对几何模型划分网格.
3-17. 单元尺寸大小.
Lesson H. 模型修正
3-18. 讨论模型修正.
Lesson
Objectives
第三章目的(续)
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Lesson A. 实体建模的概念
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实体模型及有限元模型
Objective
3-1. 区分实体模型与有限元模型
现今几乎所有的有限元分析模型都用实体模型建模. 类似于CAD,ANSYS以数学的方式表达结构的几何形状,用于在里面填充节点和单元,还可以在几何模型边界上方便地施加载荷. 但是, 几何实体模型并不参与有限元分析. 所有施加在几何实体边界上的载荷或约束必须最终传递到有限元模型上(节点或单元上)进行求解.
由几何模型创建有限元模型的过程叫作网格划分(meshing).
Meshing
几何实体模型
有限元模型
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几何实体模型和有限元模型的来源
Objective
3-2. 四种创建模型的方法.
总共有四种途径创建ANSYS模型(包括几何实体模型和有限元模型),如下表所示:
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ANSYS中的图元
(即使想从CAD模型中传输实体模型,也应该知道如何使用ANSYS建模工具修改传入的模型.)
下图示意四类图元.
体(3D模型) 由面围成,代表三维实体.
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.
Areas
Volume
Keypoints
Lines
Area
Objective
3-3. 四类实体模型图元, 以及它们之间的层次关系.
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ANSYS中图元(续)
层次关系
从最低阶到最高阶,模型图元的层次关系为:
关键点(Keypoints)
线(Lines)
面(Areas)
体(Volumes)
提示: 如果低阶的图元连在高阶图元上,则低阶图元不能删除.
Keypoints
Lines
Areas
Volumes
I’ll just
change
this line
Lines
Keypoints
Areas
Volumes
OOPs!
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Lesson B. 工作平面
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工作平面
Objective
3-4. 定义工作平面
工作平面(WP) 是一个可移动的参考平面,类似于”绘图板“。
wy
wx
x
y
工作平面
Definition
原点
辅助网格,间距可调
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