ANSYS 18.0有限元分析基础与实例教程
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2.3 自底向上创建几何模型

无论是使用自底向上还是自顶向下的方法构造实体模型,均由关键点(Keypoints)、线(Lines)、面(Areas)和体(Volumes)组成,如图2-10所示。

图2-10 基本实体模型图元

顶点为关键点,边为线,表面为面,而整个物体内部为体。这些图元底层次关系是:最高级的体图元以次高级的面图元为边界,面图元又以线图元为边界,线图元则以关键点图元为端点。

2.3.1 关键点

用自底向上的方法构造模型时,首先定义最低级的图元:关键点。关键点是在当前激活的坐标系内定义的。不必总是按从低级到高级的办法定义所有的图元来生成高级图元,可以直接在它们的顶点由关键点来直接定义面和体。中间的图元需要时可自动生成。例如,定义一个长方体可用8个角的关键点来定义,ANSYS程序会自动地生成该长方形中所有地面和线。可以直接定义关键点,也可以从已有的关键点生成新的关键点,定义好关键点后,可以对它进行查看、选择和删除等操作。

1.定义关键点

定义关键点的命令及GUI菜单路径如表2-3所示。

表2-3 定义关键点

2.从已有的关键点生成关键点

从已有的关键点生成关键点的命令及GUI菜单路径如表2-4所示。

表2-4 从已有的关键点生成关键点

3.查看、选择和删除关键点

查看、选择和删除关键点的命令及GUI菜单路径如表2-5所示。

表2-5 查看、选择和删除关键点

(续)

2.3.2 硬点

硬点实际上是一种特殊的关键点,它表示网格必须通过的点。硬点不会改变模型的几何形状和拓扑结构,大多数关键点命令如FK、KLIST和KSEL等都适用于硬点,而且它还有自己的命令集和GUI路径。

如果发出更新图元几何形状的命令,例如布尔操作或者简化命令,任何与图元相连的硬点都将自动删除;不能用复制、移动或修改关键点的命令操作硬点;当使用硬点时,不支持映射网格划分。

1.定义硬点

定义硬点的命令及GUI菜单路径如表2-6所示。

表2-6 定义硬点

2.选择硬点

选择硬点的命令及GUI菜单路径如表2-7所示。

表2-7 选择硬点

3.查看和删除硬点

查看和删除硬点的命令及GUI菜单路径如表2-8所示。

表2-8 查看和删除硬点

2.3.3 线

线主要用于表示实体的边。像关键点一样,线是在当前激活的坐标系内定义的。并不总是需要明确地定义所有的线,因为ANSYS程序在定义面和体时,会自动生成相关的线。只有在生成线单元(例如梁)或想通过线来定义面时,才需要专门定义线。

1.定义线

定义线的命令及GUI菜单路径如表2-9所示。

表2-9 定义线

(续)

2.从已有线生成新线

从已有线生成线的命令及GUI菜单路径如表2-10所示。

表2-10 生成新的线

3.修改线

修改线的命令及GUI菜单路径如表2-11所示。

表2-11 修改线

4.查看和删除线

查看和删除线的命令及GUI菜单路径如表2-12所示。

表2-12 查看和删除线

2.3.4 面

平面可以表示二维实体(例如平板和轴对称实体)。曲面和平面都可以表示三维的面,例如壳、三维实体的面等。跟线类似,只有用到面单元或者由面生成体时,才需要专门定义面。生成面的命令将自动生成依附于该面的线和关键点,同样,面也可以在定义体时自动生成。

1.定义面

定义面的命令及GUI菜单路径如表2-13所示。

表2-13 定义面

2.通过已有面生成新的面

通过已有面生成新的面的命令及GUI菜单路径如表2-14所示。

表2-14 生成新的面

3.查看、选择和删除面

查看、选择和删除面的命令及GUI菜单路径如表2-15所示。

表2-15 查看、选择和删除面

2.3.5 体

体用于描述三维实体,仅当需要用体单元时才必须建立体,生成体的命令将自动生成低级的图元。

1.定义体

定义体的命令及GUI菜单路径如表2-16所示。

表2-16 定义体

其中,VOFFST和VEXT操作示意如图2-11所示。

图2-11 VOFFST和VEXT操作示意

a)VOFFST操作 b)VEXT操作

2.通过已有的体生成新的体

通过已有的体生成新的体的命令及GUI菜单路径如表2-17所示。

表2-17 生成新的体

3.查看、选择和删除体

查看、选择和删除体的命令及GUI菜单路径如表2-18所示。

表2-18 查看、选择和删除体