ANSYS入门教程（18）-几何建模实例（a弹簧和螺钉）2.6几何建模实例2.6.1弹簧按力学行为弹簧可分为压缩弹簧、拉伸弹簧、扭转弹簧及弯曲弹簧；按弹簧外形可分为螺旋弹簧、蝶形弹簧、环形弹簧和板簧等仅就单个弹簧进行力学分析时，可采用3D实体单元进行模拟，以分析弹簧的各种力学行为及其参数；如果将弹簧与结构共同分析，可采用弹簧单元，其实常数可采用单个实体弹簧分析得到的参数或弹簧本身的出厂参数圆柱形压缩弹簧和拉伸弹簧的节距不同，但建模方法是相同的基本方法都是利用面沿路径拖拉创建体，ANSYS命令众多，具体方法可以多种多样1. 整圈数圆柱形螺旋弹簧的建模整圈数时，弹簧的建模方法可先创建1/2螺旋线，然后利用对称性生成一圈的螺旋线；在螺旋线端部创建簧丝断面，然后沿路径拖拉该面创建一圈簧身；利用体复制生成其它部分示例:簧録直径!ex2.1A-整圈数圆柱形螺旋弹簧的几何建模finish$/clear$/prep7!1.定义弹簧参数d=4!簧丝直径c=8!旋绕比，簧丝直径不同，旋绕比的范围也不相同n=10!圈数（设为整数），即螺旋线的圈数dz=c*d!弹簧中径，即螺旋线的直径t=dz/2.5!节距（螺距）*if,t,lt,d,then$t=d$*endif!节距的最小值为簧丝直径，拉伸弹簧的t=D!2.创建一圈螺旋线csys,1!设置当前坐标系为柱坐标系k,1,dz/2,0,-t/2$k,2,dz/2,180!创建两个关键点l, 1,2!创建半圈螺旋线csys,0!设置直角坐标系lsymm,z,1$lsymm,y,2,,,,,1!利用对称性生成另外半圈螺旋线nummrg,all$cm,l1,line!合并关键点，并将此两条线定义为组件L1!3.在螺旋线端部创建簧丝截面kwpave,1$wprota,,90!移动工作平面并旋转cyl4,,,d/2!创建直径为D的圆面（簧丝截面）!4.沿L1路径拖拉圆面创建体、复制体等vdrag,1,,,,,,l1!拖拉面创建体vgen,n,all,,,,,t!复制体N次nummrg,kp$wpcsys!合并关键点，并将工作平面归位9.巽具些威兄駆卿饕3.在嫌肯蟻匝端削建彈叢钢面1. 建叉弹簧着数2. 創理谓tf艇弐4.殆嶷旋线軀拉创it一風那賞2. 任意圈数圆柱形螺旋弹簧的建模当不为整圈数时，弹簧的建模方法可先创建螺旋线；在螺旋线端部创建簧丝断面，然后沿路径拖拉该面创建簧身。
螺旋线每圈用4条线表达，即两关键点对应的角度为90度，当然也可改变此值，例如命令流中的90度改为10度等此问题留给网友作为练习2.6.2螺纹螺纹联接是最为常用的联接形式螺纹除有外螺纹和内螺纹之分外，螺纹可分为圆柱螺纹和圆锥螺纹，其中最常用的是圆柱螺纹常用螺纹按牙形主要有普通螺纹、管螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹等，其特点和应用各不相同螺纹在几何模型的创建过程中其基本方法也是创建螺旋线、创建牙形截面、拖拉面创建体等步骤而内外螺纹无非是略加修改参数即可，这里仅以螺栓联接中的螺杆为例介绍其建模过程，采用GB5782-86-MdxL系列螺栓，其螺栓几何尺寸和螺纹如图所示示例：!ex2.2螺栓杆建模命令流Finish$/clear$/prep7!1定义几何参数d=20$l=60$b=46p=2.5$dw=28.2$smax=30径查得kgc=12.5$c=0.8refa=60*afun,degh=0.5*p*cos(refa/2)/sin(refa/2)d1=d-2*5/8*h$d2=d-2*3/8*hdbangl=30tkpd=30!2创建螺旋线(采用分段螺旋线)--CSYS,1n=(b-3*p/4)/pTDEG=N*360TDEG1=M0D(TDEG,TKPD)数N0=(TDEG-TDEG1)/TKPD+1!公称直径=外螺纹大径、螺杆长度、螺纹长度!螺距、dw最小值、S最大值，可据公称直!k公称值、c的最大值!齿形角60°，标准螺栓采用值!设置角度单位为：度!计算参数H!外螺纹小径、外螺纹中径!螺杆头部正六棱柱的倒角!齿部螺旋线两关键点所对的圆心角度!设置当前坐标系为柱坐标系!计算齿部螺旋线的总圈数!总度数，即螺旋线的总旋转角度!求余数，即以TPKD度为一点时余下的度!整TPKD度的数目增加1点* DO,I,1,NOCTA=(I-1)*TKPDZ=p/36O*CTAK,I,d1/2,CTA,Z*ENDDO* IF,TDEG1丄T,1.0E-2,THEN*ELSEN0=N0+1CTA=CTA+TDEG1Z=p/360*CTAK,N0,d1/2,CTA,Z* ENDIF!用循环创建关键点!求得R0坐标!求得RZ坐标!创建关键点（柱坐标系下）!结束循环!如果N为整数，则不创建非TPKD度点!否则，要创建此关键点!再增加最后的非TPKD度点!求得最后一点的R0坐标!求得最后一点的RZ坐标!创建最后一个关键点*DO,I,1,N0-1$L,I,I+1$*ENDDO!利用循环创建螺旋线CM^L1cm丄INE!将上述线定义为组件L1CM!3在螺旋线端部创建齿截面CSYS,0!设置直角坐标系km=kpinqr(0,14)!查得当前关键点最大号k,km+1,d1/2,,-3*p/8!创建4个关键点k,km+2,d1/2,,3*p/8$k,km+3,d/2,,p/16$k,km+4,d/2,,-p/16a,km+1,km+2,km+3,km+4VDRAG,1,〃〃丄1cmnumcmp,all!由关键点创建齿截面!拖拉齿截面创建体!压缩图素编号!4.创建圆柱体(未考虑退刀槽)wpoff,0,0,-3*p/8!移动工作平面cyl4〃,d1/2〃,,b!创建圆柱体v1=vlinqr(0,14)!查得当前体最大编号!5创建部分螺杆的圆柱体及头部圆柱体wpoff,,,b$cyl4,,,d/2,,,,l-b$v2=v1+1wpoff,,,l-b$cyl4〃,dw/2〃,,c$v3=v1+2!6.螺杆头部,正六边形棱柱rprism,c,kgc,6,,,smax/2$v4=v1+3!7.螺杆齿部端倒角处理!以下创建两个圆锥体相减，形成空心锥体，再与螺杆齿部端体相减，作倒角wpcsyscone,d,d,-3*p/8,(d-d1)/2-3*p/8$cone,d1/2,d/2,-3*p/8,(d-d1)/2-3*p/8v5=vlinqr(0,14)$vsbv,v5-1,v5$v5=vlinqr(0,14)vsel,s,loc,z,0,2*p$vsel,a,,,v1$vsel,u,,,v5$cm,v2cm,voluvsel,a,,,v5$vsbv,v2cm,v5$allsel!8.倒C处角，方向同上。
vsel,none$wpoff,,,l-3*p/8$cone,d,d,0,c$cone,dw/2-c,dw/2,0,c*get,v5,volu,0,num,min$v6=vInext(v5)$vsbv,v5,v6*get,v5,volu,0,num,min$allselvsbv,v3,v5!9.螺杆头倒角，即对正六棱柱倒角采用球体相减完成vsel,none$rq=smax/2/sin(dbangl)$wpoff,,,kgc-rq*cos(dbangl)sphere,rq,rq+kgc$*get,v5,volu,0,num,min$allselvsbv,v4,v5$wpcsys$numcmp,all!10粘接运算如果不能粘接，则可通过调正布尔容差或将TKPD设置更小些，例如将!参数TKPD=10，则可将所有体粘接在一起建议采用后者，而不建议改变布尔容差vglue,all$/view,1,1,1,1$/ang,1,-60,ys,1$vplot以上命令流可创建完整的螺杆，其它形式的螺杆或螺母均可采用类似的方法建模。