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1、LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS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1通用有限元程序ANSYS及应用LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS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2通用有限元程序ANSYS及应用LECTURE ON INTRODUCTI
2、ON TO ANSYS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）3通用有限元程序ANSYS及应用LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS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 )4通用有限元程序ANSYS及应用LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS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
3、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、面等） 缺省时，与全局坐标系 XY平面重合5通用有限元程序ANSYS及应用LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS全局坐标系 ( Global CS )6通用有限元程序ANSYS及应用LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS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）7通用有限元程序ANSYS及应用LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS全局坐标系-举例8通用有限元程序ANSYS及应用LECTURE ON INTRO
4、DUCTION TO ANSYS局部坐标系（Local CS ）9通用有限元程序ANSYS及应用LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS节点坐标系用于载荷和自由度定向（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：2018/7/410LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS节点坐标系举例 观看节点坐标系： Utility Menu: PlotCtrls Symbols ( Toggle ON Nodal CS )11通用有限元程序ANSYS及应用LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS
5、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 将所有结果转化为全局直角坐标系，包括经过“ 旋转” 的节点上的结果。12通用有限元程序ANSYS及应用LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS观看结果结果坐标系（续） 改变结果坐标系：Main Menu: General Postprocessor Options for Outp13通用有限元程序ANSYS及应用LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS
6、观看结果 结果坐标系（续）改变结果坐标系的例子14通用有限元程序ANSYS及应用LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS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。 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 to15通用有限元程序ANSYS及应用LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS坐标系 总结
7、 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16通用有限元程序ANSYS及应用LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS5.2 图元及基本图元的生成 图元: 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：17通用有限元程序ANSYS及应用LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS关键点的生成与修改选项：
8、Main Menu: Preprocessor - Modeling - Create Keypoints 18通用有限元程序ANSYS及应用LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS线的生成与修改选项- 创建线的功能Main Menu: Preprocessor -Modeling- Create -Lines- Lines Create -Lines- SplinesOperate Extrude/SweepCreate -Lines-Arcs19通用有限元程序ANSYS及应用LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS面的生成与修改选项-生成面的
9、功能 Main Menu: Preprocessor -Modeling- Create Create -Areas- ArbitaryOperate Extrude /Sweep20通用有限元程序ANSYS及应用LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS体的生成与修改选项-创建体的功能Main Menu: Preprocessor -Modeling- Create Create -Volumes- ArbitraryOperate Extrude/Sweep21通用有限元程序ANSYS及应用LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS5.4 实体建
10、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22通用有限元程序ANSYS及应用LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS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( Reflect) 平移修改 (Move/Modify)复制( Copy )23通用有限元程序ANSYS及应用LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS关
11、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24通用有限元程序ANSYS及应用INTRODUCTION TO ANSYS 5.6 - Part 1Workshop Supplement5.5 布尔运算LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS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。26通用有限元程序ANSYS及应用LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSY
12、S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。27通用有限元程序ANSYS及应用LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS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。28通用有限元程序ANSYS及应用LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS加法的选项Main Menu:Preprocessor -Modeling- Operate - Booleans- Add29通用有限元程序ANSYS及应用LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS叠分的选项Main M
13、enu:Preprocessor -Modeling- Operate -Booleans- Overlap30通用有限元程序ANSYS及应用LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS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。31通用有限元程序ANSYS及应用LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS粘接的选项Main Menu:Preprocessor -Modeling- Operate -Booleans- Glu
14、e32通用有限元程序ANSYS及应用LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS切分33通用有限元程序ANSYS及应用LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS切分的选项Main Menu:Preprocessor -Modeling- Operate -Booleans- Subtract or Divide34通用有限元程序ANSYS及应用LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS切分的选项（续一）Main Menu:Preprocessor -Modeling- Operate -Booleans-Divide35通用有限元
15、程序ANSYS及应用LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS切分的选项（续二）Main Menu:Preprocessor -Modeling- Operate -Booleans-Divide36通用有限元程序ANSYS及应用LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS切分的选项（续三）Main Menu:Preprocessor -Modeling- Operate -Booleans-Divide37通用有限元程序ANSYS及应用LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS相交相交是生成新图元，它们是原图元间的重叠部分。38通用有限元程序ANSYS及应用LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS相交的选项Main Menu:Preprocessor -Modeling- Operate - Booleans-Intersect39通用有限元程序ANSYS及应用LECTURE ON INTRODUCTION TO ANSYS相交的选项（续一）Main Menu:Preprocessor -Modeling- Operate - Booleans-Intersect40通用有限元程
