同濟大學ansys課件

1、實體建模（自下而上建模）,1,王志強同濟大學土木工程學院橋梁工程系_____________________________辦 公 室：橋梁館 409 室聯(lián)系電話：65983115-2409：Email: wangzhiq@mail.#edu.cn,,“工程軟件應用課程 —— Ansys軟件”,ANSYS幾何建模主要內容:A.實體建模定義B. 自上而下建模 工作平面 布爾運

2、算C. 例題,D. 自下而上建模 關鍵點 坐標系 線,面,體,,E. 例題操作,自下而上（由底向上）建模,介紹由底向上建模技術及其應用與首先定義體素不同，由底向上建模首先定位關鍵點，然后用這些關鍵點、線、面、體最終構成幾何模型。應用－當不適用體素方法創(chuàng)建幾何模型時要應用由底向上技術建模。當然，可以任意交替使用兩種方法（由頂向下和由底向上）進行建模。由底向上建模的開始一般是先定義關鍵點。,關鍵點,

3、關鍵點的生成和修改選項：Main Menu: Preprocessor > -Modeling- Create > Keypoints,關鍵點（續(xù)）,修改一系列關鍵點 Main Menu: Preprocessor > -Modeling- Move/Modify > Keypoints > Set of KPs拾取將要移動的關鍵點，然后單擊拾取菜單中的OK鍵。2. 指定拾取關鍵點的

4、終點坐標。3. 單擊OK,,,關鍵點（續(xù)）,修改單個關鍵點 Main Menu: Preprocessor > -Modeling- Move/Modify > Keypoints > Single KPs拾取將要移動的關鍵點，然后單擊拾取菜單中的OK鍵,指定拾取關鍵點的終點坐標。注：修改關鍵點將自動清除與之相連的任何單元網(wǎng)格，并且在當前激活坐標系下重新定義與之相連的高級圖元。只要已經(jīng)

5、存在的節(jié)點是“自由的”（不與線或網(wǎng)格相連），就可以通過重新定義新坐標值的方法修改其位置。否則，你必須使用“Keypoint modify”功能。,關鍵點（續(xù)）,計算已知兩關鍵點之間的距離 Main Menu: Preprocessor > -Modeling- Check Geom > KP distances拾取兩個關鍵點，它們之間的距離就顯示出來。2. 然后單擊拾取 菜單中的O

6、K鍵。3. 選擇菜單 File > Close,,,,,關鍵點（續(xù)）,復制節(jié)點： Main Menu: Preprocessor > -Modeling- Copy > Keypoints,線,線的生成和修改選項- 創(chuàng)建線的功能Main Menu: Preprocessor > -Modeling- …Create > -Lines- Lines

7、 Create > -Lines- Splines Operate > ExtrudesCreate > -Lines-Arcs,,,,直線（續(xù)）,在當前激活坐標系下通過兩關鍵點生成直線 Main Menu: Preprocessor > -Modeling- Create > -Lines >In Act

8、ive Coord 拾取兩個關鍵點，然后單擊 拾取菜單中的OK鍵。,直線（續(xù)）,注：線的形狀由激活坐標系決定。笛卡兒坐標系中將產生一條直線。圓柱坐標系，隨關鍵點的坐標不同可能產生直線、圓弧線或螺旋線。,直線（續(xù)）,通過擬合系列兩關鍵點生成Spline曲線Main Menu: Preprocessor > -Modeling- Create > -Lines >Spline > Spl

9、ine thru KPs 拾取關鍵點，然后單擊 拾取菜單中的OK鍵。,直線,選項—修改線的功能： Main Menu: Preprocessor > -Modeling- Operate > -Booleans-… 切分 相加

10、過程見本訓練所示 關于這些選項，查詢在線幫助系統(tǒng)中的命令講解,,,,直線（續(xù)）,如果線是“自由的”，就可以修改它，在某些情況下，即使它與其它圖元連在一起，也可以修改它。 將一條線分成更小的線段（即使有面與之相連也可以） Main Menu: Preprocessor > -Modeling- Operate > -Booleans- Divide > Line into

11、N Ln’s拾取Line to be divided,然后單擊拾取菜單中的OK鍵。2. 指定被切分的線號。3. 指定分成線段的數(shù)目。4. 選擇修改方式或者重新生成方式（保留原來線段）。,面,生成面選項-生成面的功能Main Menu: Preprocessor > -Modeling- …Create >… Create >-Areas- Arbitary

12、 Operate > Extrude /Sweep,,,,,面(續(xù)),通過關鍵點生成面 Main Menu: Preprocessor > -Modeling- Create > -Areas- >Arbitrary > Through KPs拾取關鍵點，然后單擊拾取菜單中的OK鍵。,面（續(xù)）,通過邊界線生

13、成面 Main Menu: Preprocessor > -Modeling- Create > -Areas- >Arbitrary > By Lines拾取線，然后單擊拾取菜單中的OK鍵。,面（續(xù)）,沿路徑“拖拉”線段生成面Main Menu: Preprocessor > -Modeling- Operate >Extrudes> -Lines- Along Lines,

14、面（續(xù)）,面（續(xù)）,通過“骨線”蒙皮(skinning)生成曲面Main Menu: Preprocessor > -Modeling- Create >-Areas- Arbitrary > -By Skinning,體,生成體選項-創(chuàng)建體的功能Main Menu: Preprocessor > -Modeling- …Create >…　　　　　　Create > -Volumes- Ar

15、bitrary Operate > Extrude/Sweep,,,,,體（續(xù)）,通過頂點生成幾何體 Main Menu: Preprocessor > -Modeling- Create > -Volumes- >Arbitrary > Through KPs拾取關鍵點，然后單擊拾取菜單中的OK鍵。,注意：通過關鍵點生成幾何體時，首先沿體下

16、部依次定義一圈連續(xù)的關鍵點，再沿上部依次定義一圈連續(xù)的關鍵點。,體（續(xù)）,體（續(xù)）,繞軸旋轉面生成幾何體Main Menu: Preprocessor > -Modeling- Operate > Extrude/Sweep > -Areas- About Axis,體（續(xù)）,由已有的圖元建模,由已有的線、面、體生成新的線、面、體選項-由已有的圖元再生成圖元的功能Main Menu: Preprocessor &

17、gt; -Modeling- …鏡射( Reflect) 　　　 平移／修改( Move/Modify) 復制( Copy ),復制已有實體,對于三類圖元的復制的操作幾乎是一致的。下面是復制面的過程。 復制面 Main Menu: Preprocessor > -Modeling- Copy> Area拾取將要被復制的面,然后單擊拾取菜單中的OK鍵。2. 指定復制份數(shù)。3. 指定復制實

18、體需要偏移的坐標增量。4. 指定復制內容。5. 單擊OK鍵。,,,,,關于Reflect 的說明,Reflection 操作可關于一個坐標平面或沿某一坐標軸進行，例如說明：操作的坐標軸屬于當前激活坐標系,練習－連桿,自下而上建模技術創(chuàng)建一個連桿幾何模型,練習－連桿（續(xù)）,基本步驟：由于連桿具有對稱性，只需創(chuàng)建模型的一半；決定將全局坐標系原點定在何處，然后定義關鍵點；應用Create –Lines-

19、operations 操作生產線。在生產連桿小端時需要建立柱坐標系?？紤]到整體模型可由一完整面構成，用Create > Line Fillet 創(chuàng)建線與線的圓角；在創(chuàng)建面之前Merge 相同位置的關鍵點；用Reflect > Lines 由原有的線條生成對稱的一組新的線條,要用 SAVE_DB 保存數(shù)據(jù)庫。,實體建模-自下而上 連桿,說明用由底向上建模技術，建立汽車連桿幾何模型.,按指定的工作目錄，用“c-rod”

20、 作為作業(yè)名，進入ANSYS. 首先創(chuàng)建左側半圓2. 打開關鍵點編號3.（在激活坐標系下）根據(jù)下列數(shù)值定義三個關鍵點的坐標：關鍵點1=（-1.8,0,0）關鍵點2=（-1.8,0.35,0）關鍵點3=（-1.4,0.35,0）4. 通過下列點定義線關鍵點1和2關鍵點2和35. 將激活坐標系換為總體柱坐標系,實體建模-自下而上 連桿（續(xù)）,6. （在激活坐標系下）根據(jù)下列三組坐標值在柱坐

21、標系下定義三個關鍵點關鍵點4=（1.4,1350）關鍵點5=（1,1800）關鍵點6=（1,1350）7. 通過下列各組關鍵點（在激活坐標系下）創(chuàng)建線：關鍵點3和4關鍵點5和68. 在水平直線和相交曲線間進行倒圓角：倒圓角半徑=0.259. 存儲數(shù)據(jù)庫：SAVE_DB,實體建模-自下而上 連桿（續(xù)）,鏡面映射線條生成曲軸銷末端上半部分10. 打開工作平面11. 移動

22、工作平面：給“XY Angles”輸入45度旋轉角使工作平面成為激活坐標系13. 將所有線進行鏡面映射處理選取Y-Z平面為對稱平面,實體建模-自下而上 連桿（續(xù)）,14. 將坐標系更換為笛卡兒坐標系，并使工作平面與整體笛卡兒坐標系重合15. 拾取線條，并進行鏡面映射處理拾取六條線，變成高亮度顯示選取Y-Z平面為對稱平面,實體建模-自下而上 連桿（續(xù)）,右側半圓上半部分16. 移動工作平面給X方

23、向的平移量6.517. 在工作平面的原點位置創(chuàng)建一局部柱坐標系18. （在激活坐標系下）根據(jù)下列四組柱坐標定義四個關鍵點(0.7,0,0)，(0.7,135,0)，(0.4,0,0)，(0.4,180,0)19. （在激活坐標系下）創(chuàng)建線拾取外圈圓形輪廓上的關鍵點拾取內圈半圓形輪廓上的關鍵點,實體建模-自下而上 連桿（續(xù)）,創(chuàng)建中間部分20. 激活整體笛卡兒坐標系21. （在激活坐標系下）根據(jù)下列兩組笛卡

24、兒坐標定義四個關鍵點(2.5,0.55,0)，(3.25,0.4,0)，(4.0，0.33，0)，(4.75,0.28,0)22. 通過關鍵點生成spline曲線拾取連桿長度方向上組成中間部分的關鍵點畫線。,實體建模-自下而上 連桿（續(xù)）,25. 對中間位置和曲軸銷末端間的直線進行過渡圓角處理按下圖所以拾取線條倒圓角半徑=2.226. 對中間位置和曲柄銷末端間的直線進行過渡圓角處理 按下圖所以拾取線

25、條倒圓角半徑=1.5,,,實體建模-自下而上 連桿（續(xù)）,完成輪廓線模型將所有線進行鏡面映射處理，生成整體模型選擇X-Z對稱平面28. 存儲數(shù)據(jù)庫SAVE_DB注意：在對線進行鏡面映射處理時，可能生成了一些重疊關鍵點。為了保證模型的連續(xù)性，將所有重疊點進行合并處理。,29. 合并關鍵點（選取菜單途徑Main Menu: Preprocessor > Numbering Ctrls > Merge I

26、tems）選取Keypoints,實體建模-自下而上 連桿（續(xù)）,創(chuàng)建面生成實體連桿模型在曲軸銷末端創(chuàng)建一圓面在曲柄銷末端創(chuàng)建一圓面通過模型外圈輪廓線生成邊界面 提示：在拾取菜單中設置成“PICK”選項33. 減去適當?shù)拿?，生成最終面—模型真實形狀。,幾何建模完成,,實體建模-自下而上 連桿（續(xù)）,實體建模-自上向下 連桿,按教師指定的工作目錄，用“c-rod” 作為作業(yè)名，進入ANSYS. 2

27、.創(chuàng)建兩個圓形面:Main Menu > Preprocessor > -Modeling- Create > -Areas- Circle > By Dimensions ...輸入RAD1 = 1.4輸入RAD2 = 1輸入THETA1 = 0輸入THETA2 = 180, 然后選擇[Apply]輸入THETA1 = 45, 然后選擇[OK]3.打開 面號:Utility Menu >

28、; PlotCtrls > Numbering ...設置面號為 “on”, 然后選擇[OK],實體建模-自上向下 連桿,4.創(chuàng)建兩個矩形面:Main Menu > Preprocessor > -Modeling- Create > -Areas- Rectangle > By Dimensions ...輸入X1 = -0.3, X2 = 0.3, Y1 = 1.2, Y2 = 1.8, 然后

29、選擇[Apply]輸入X1 = -1.8, X2 = -1.2, Y1 = 0, Y2 = 0.3, 然后選擇[OK]5.平移工作面位置(X=6.5):Utility Menu > WorkPlane > Offset WP to > XYZ Locations +回車后在輸入窗口輸入 6.5 ， [OK]6.設置工作平面所在的坐標系為激活坐標系:Utility Menu > WorkPlane

30、> Change Active CS to > Working Plane,實體建模-自上向下 連桿,7.再創(chuàng)建兩個圓形面:Main Menu > Preprocessor > -Modeling- Create > -Areas- Circle > By Dimensions ...輸入RAD1 = 0.7輸入RAD2 = 0.4輸入THETA1 = 0輸入THETA2 = 180, 然

31、后選擇[Apply]輸入THETA2 = 135, 然后選擇[OK],實體建模-自上向下 連桿,8.在每一組面上分別進行布爾操作:Main Menu > Preprocessor > -Modeling- Operate > -Booleans- Overlap > Areas +先選擇左邊的一組面, 然后選擇[Apply]再選擇右邊的一組面, 然后選擇[OK],實體建模-自上向下 連桿,9.激活總體

32、笛卡爾坐標系:Utility Menu > WorkPlane > Change Active CS to > Global Cartesian10.定義四個新的關鍵點:Main Menu > Preprocessor > -Modeling- Create > Keypoints > In Active CS …第一關鍵點, X=2.5, Y=0.5, 然后選擇[Apply]第二關

33、鍵點, X=3.25, Y=0.4, 然后選擇[Apply]第三關鍵點, X=4, Y=0.33, 然后選擇[Apply]第四關鍵點, X=4.75, Y=0.28, 然后選擇[OK]11.激活總體柱坐標系:Utility Menu > WorkPlane > Change Active CS to > Global Cylindrical,實體建模-自上向下 連桿,12.創(chuàng)建一條線（由一系列關鍵點擬合一條

34、樣條曲線）:Main Menu > Preprocessor > -Modeling- Create > -Lines- Splines > With Options > Spline thru KPs + 順序拾取如圖形窗口所示的六個關鍵點, 然后選擇[OK],實體建模-自上向下 連桿,12.(續(xù)): 輸入XV1 = 1 (總體柱坐標系，關鍵點1處的半徑)YV1 = 135 (總體柱坐標系，關鍵

35、點1處的角度)XV6 = 1 (總體柱坐標系，關鍵點6處的半徑)YV6 = 45 (總體柱坐標系，關鍵點6處的角度)按[OK],實體建模-自上向下 連桿,13.通過關鍵點1和18創(chuàng)建一條直線 :Main Menu > Preprocessor > -Modeling- Create > -Lines- Lines > Straight Line +拾取圖形窗口所示的兩個關鍵點, 然后選擇[OK],實體

36、建模-自上向下 連桿,14.打開線號，顯示線:Utility Menu > PlotCtrls > Numbering ...設置 Line numbers為 “on”, 然后選擇[OK]Utility Menu > Plot > Lines15.以預先定義的線6, 1, 7, 25 為邊界創(chuàng)建一個新面:Main Menu > Preprocessor > -Modeling- Crea

37、te > -Areas- Arbitrary > By Lines +拾取四條線 (6, 1, 7, 和 25), 然后選擇[OK],實體建模-自上向下 連桿,16.放大連桿左邊部分:Utility Menu > PlotCtrls > Pan, Zoom, Rotate …拾取[Box Zoom],實體建模-自上向下 連桿,17.創(chuàng)建三個線與線的倒角:Main Menu > Preproces

38、sor > -Modeling- Create > -Lines- Line Fillet +拾取線 36 和 40, 然后選擇[Apply]輸入RAD = .25, 然后選擇[Apply]拾取線 40和 31, 然后選擇[Apply]按[Apply]拾取線 30和 39, 然后選擇[OK]按[OK]Utility Menu > Plot > Lines,實體建模-自上向下 連桿,18.以預先定義

39、的圓角為邊界，創(chuàng)建一新的面:Main Menu > Preprocessor > -Modeling- Create > -Areas- Arbitrary > By Lines +拾取線 12, 10, 和 13, 然后選擇[Apply]拾取線 17, 15, 和19, 然后選擇[Apply]拾取線 23, 21, 和24, 然后選擇[OK]Utility Menu > Plot > Ar

40、eas,實體建模-自上向下 連桿,19.把所有的面加起來:Main Menu > Preprocessor > -Modeling- Operate > Add > Areas +拾取[Pick All]20.選擇Fit 使整個模型充滿圖形窗口:Utility Menu > PlotCtrls > Pan, Zoom, Rotate …按[Fit]21.關閉線號和面號:Utilit

41、y Menu > PlotCtrls > Numbering ...設置線號和面號為“ off ”, 然后選擇[OK]Utility Menu > Plot > Areas,實體建模-自上向下 連桿,22.激活總體笛卡爾坐標系:Utility Menu > WorkPlane > Change Active CS to > Global Cartesian23.以X-Z 平面 (在

42、Y 方向) 為對稱面，對面進行鏡面反射:Main Menu > Preprocessor > -Modeling- Reflect > Areas +拾取[Pick All]選擇 X-Z平面, 然后選擇[OK],實體建模-自上向下 連桿,24.把所有的面加起來:Main Menu > Preprocessor > -Modeling- Operate > Add > Areas +拾

43、取[Pick All]25.關閉工作平面:Utility Menu > WorkPlane > Display Working Plane,實體建模-自上向下 連桿,習題： 箱梁，長度為4m，圖中單位為厘米，用自下而上的方法建立如下圖所示的箱梁節(jié)段空間幾何模型；要求：寫出由底向上建模的主要步驟。,建成后的幾何模型,謝謝！,王志強同濟大學橋梁工程系_________________________200