同济大学课件——通用有限元程序ANSYS及应用.ppt

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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,L3-3,坐标系的用途 用

2、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、面等）缺省时，与全局坐标系 XY平面重合,19

3、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

4、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

5、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。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

6、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: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

7、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 Create-Lines-Splines Operate Extrude/SweepCreate-Lines-Arcs,19 March 2010,

8、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-Create Create-Volumes-Arbitrary Operate Extrude/Sweep,19 March 2010,通用有限元程序ANSYS及应用,L3-22,5.

9、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(Reflect)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

10、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,L3-27,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

11、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-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

12、。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 March 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AN

13、SYS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-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

14、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 2010,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！,