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1、19 March 2010,通用有限元程序ANSYS及应用,L3-1,硕士研究生学位课程讲义（2010）,通用有限元程序ANSYS及应用 (三),主 讲： 钱 江 结构工程与防灾研究所 Tel：65986113 (B310) Email: 二O一O年三月十九日,19 March 2010,通用有限元程序ANSYS及应用,L3-2,第三讲 内容提要 5. 实体建模的基本GUI操作 5.1 坐标系和工作平面的设定 5.2 图元及基本图元的生成 5.3 图元的修改 5.4 实体建模的基本途径 5.5 布尔运算 5.6 实体建模练习,19 March 2010,通用有限元程序ANSYS及应用,L3-
2、3,坐标系的用途 用于创建几何模型 用于指定载荷和自由度方向 用于解释结果（包括图示或列表）,19 March 2010,通用有限元程序ANSYS及应用,L3-4,应用坐标系创建几何模型,几何模型的定位和创建可基于三种坐标系 (CS) 工作平面坐标系( Working Plane CS ) 全局坐标系( Global CS ) 局部坐标系( Local CS ),19 March 2010,通用有限元程序ANSYS及应用,L3-5,工作平面坐标系( Working Plane CS ), 工作平面坐标系即一个 2-D 作图平面 主要用于实体模型体素的定位和定向 （由底向上建模：定义关键点、线、
3、面等） 缺省时，与全局坐标系 XY平面重合,19 March 2010,通用有限元程序ANSYS及应用,L3-6,全局坐标系 ( Global CS ),19 March 2010,通用有限元程序ANSYS及应用,L3-7,全局坐标系（续）, 缺省时，全局直角坐标系是激活坐标系 激活坐标系也可为柱（或球、其它坐标系）,19 March 2010,通用有限元程序ANSYS及应用,L3-8,全局坐标系-举例,19 March 2010,通用有限元程序ANSYS及应用,L3-9,局部坐标系（Local CS ）,19 March 2010,通用有限元程序ANSYS及应用,L3-10,节点坐标系用于载
4、荷和自由度定向（续）, 有时，需要旋转模型中某些节点的节点坐标系，用于有坡度的滑 动支撑或施加径向位移：,19 March 2010,通用有限元程序ANSYS及应用,L3-11,节点坐标系举例, 观看节点坐标系：Utility Menu: PlotCtrls Symbols ( Toggle ON Nodal CS ),19 March 2010,通用有限元程序ANSYS及应用,L3-12,观看结果 结果坐标系, 当在通用后处理 ( POST1 ) 中观看结果时，所有结果（应力、反力）都位于结果坐标系( results coordinate system )中； 缺省时，POST1 将所有结果
5、转化为全局直角坐标系，包括经过“ 旋转” 的节点上的结果。,19 March 2010,通用有限元程序ANSYS及应用,L3-13,观看结果结果坐标系（续）, 改变结果坐标系： Main Menu: General Postprocessor Options for Outp,19 March 2010,通用有限元程序ANSYS及应用,L3-14,观看结果 结果坐标系（续）,改变结果坐标系的例子,19 March 2010,通用有限元程序ANSYS及应用,L3-15,列表显示坐标系, 列出节点坐标系：Utility Menu: List Nodes 这些坐标都用显示坐标系( DSYS )表示。
6、 缺省时，DSYS被设置为全局直角坐标系，因此无论 模型在何种坐标系中创建，列出的坐标值都位于全局直角坐标系中。 改变显示坐标系：Utility Menu: WorkPlane Change Display CS to,19 March 2010,通用有限元程序ANSYS及应用,L3-16,坐标系 总结, 工作平面 用于定义和定位几何项 全局坐标系 局部坐标系 用于辅助定义和定位几何项 节点坐标系 用于载荷和自由度定向 结果坐标系 用于显示和解释结果 显示坐标系 用于显示各坐标值列表,19 March 2010,通用有限元程序ANSYS及应用,L3-17,5.2 图元及基本图元的生成, 图元:
7、 点、线、面、体 图元的等级：由低至高 = 点、线、面、体 要点：修改图元必须由低至高 删除图元必须由高至低 几何实体：由一系列图元组成几何实体 基本图元的生成及修改：,19 March 2010,通用有限元程序ANSYS及应用,L3-18,关键点的生成与修改,选项：Main Menu: Preprocessor - Modeling - Create Keypoints,19 March 2010,通用有限元程序ANSYS及应用,L3-19,线的生成与修改,选项- 创建线的功能 Main Menu: Preprocessor -Modeling- Create -Lines- Lines C
8、reate -Lines- Splines Operate Extrude/Sweep Create -Lines-Arcs,19 March 2010,通用有限元程序ANSYS及应用,L3-20,面的生成与修改,选项-生成面的功能 Main Menu: Preprocessor -Modeling- Create Create -Areas- Arbitary Operate Extrude /Sweep,19 March 2010,通用有限元程序ANSYS及应用,L3-21,体的生成与修改,选项-创建体的功能 Main Menu: Preprocessor -Modeling- Creat
9、e Create -Volumes- Arbitrary Operate Extrude/Sweep,19 March 2010,通用有限元程序ANSYS及应用,L3-22,5.4 实体建模的基本途径, 由底向上建模: 按点、线、面、体顺序由低级 图元起形成几何实体； 由顶向下建模: 直接生成顶级图元，通过布尔 操作完成目标几何实体。 利用已有的图元,19 March 2010,通用有限元程序ANSYS及应用,L3-23,利用已有的图元建模,由已有的线、面、体生成新的线、面、体 选项-由已有的图元再生成图元的功能 Main Menu: Preprocessor -Modeling- 镜射( R
10、eflect) 平移修改 (Move/Modify) 复制( Copy ),19 March 2010,通用有限元程序ANSYS及应用,L3-24,关于 Reflect, Reflection 操作可关于一个坐标平面或沿某一坐标轴进行 说明：Reflect、 Move/Modify、 Copy 操作的坐标轴均属于当 前激活坐标系 某些操作会受到坐标系类型的限制,5.5 布尔运算,19 March 2010,通用有限元程序ANSYS及应用,L3-26,面与面相加举例, A1+A2=A3 A3 包含原来所有面的区域，不再保留原来边界。,19 March 2010,通用有限元程序ANSYS及应用,L
11、3-27,面与面相减举例, A1-A2=A3 A3 包含原来所有面的区域，不再保留原来边界。,19 March 2010,通用有限元程序ANSYS及应用,L3-28,面与面叠分举例, A3是一个新面，是A2与A1重叠部分的区域 A4和A5是新面。,19 March 2010,通用有限元程序ANSYS及应用,L3-29,加法的选项,Main Menu:Preprocessor -Modeling- Operate - Booleans- Add,19 March 2010,通用有限元程序ANSYS及应用,L3-30,叠分的选项,Main Menu:Preprocessor -Modeling-
12、Operate -Booleans- Overlap,19 March 2010,通用有限元程序ANSYS及应用,L3-31,粘接,粘接操作是将多个图元进行连接，并生成具有公共边界的图元。 只有公共区域的维数低于粘接图元的维数，粘接操作才有效。如果 粘接操作没有新的图元产生，就通过合并关键点获得粘接效果。,19 March 2010,通用有限元程序ANSYS及应用,L3-32,粘接的选项,Main Menu:Preprocessor -Modeling- Operate -Booleans- Glue,19 March 2010,通用有限元程序ANSYS及应用,L3-33,切分,19 Marc
13、h 2010,通用有限元程序ANSYS及应用,L3-34,切分的选项,Main Menu:Preprocessor -Modeling- Operate -Booleans- Subtract or Divide,19 March 2010,通用有限元程序ANSYS及应用,L3-35,切分的选项（续一）,Main Menu:Preprocessor -Modeling- Operate -Booleans-Divide,19 March 2010,通用有限元程序ANSYS及应用,L3-36,切分的选项（续二）,Main Menu:Preprocessor -Modeling- Operate
14、-Booleans-Divide,19 March 2010,通用有限元程序ANSYS及应用,L3-37,切分的选项（续三）,Main Menu:Preprocessor -Modeling- Operate -Booleans-Divide,19 March 2010,通用有限元程序ANSYS及应用,L3-38,相交,相交是生成新图元，它们是原图元间的重叠部分。,19 March 2010,通用有限元程序ANSYS及应用,L3-39,相交的选项,Main Menu:Preprocessor -Modeling- Operate - Booleans-Intersect,19 March 20
15、10,通用有限元程序ANSYS及应用,L3-40,相交的选项（续一）,Main Menu:Preprocessor -Modeling- Operate - Booleans-Intersect,19 March 2010,通用有限元程序ANSYS及应用,L3-41,相交的选项（续二）,Main Menu:Preprocessor -Modeling- Operate -Booleans-Intersect,19 March 2010,通用有限元程序ANSYS及应用,L3-42,布尔运算 总结, 相加 Add 叠分 Overlap 粘接 Glue 切分 Subtract or Divide 相交 Intersect,19 March 2010,通用有限元程序ANSYS及应用,L3-43,5.6 实体建模练习,19 March 2010,通用有限元程序ANSYS及应用,L3-44,谢谢各位！,