第二章 創(chuàng)建幾何模型

M1-1第二章

創(chuàng)建幾何模型目標(biāo)：學(xué)習(xí)完本章后，學(xué)員應(yīng)該能夠使用ANSYS

創(chuàng)建一個簡單的有限元模型。M1-22.1ANSYS幾何實(shí)體建模技術(shù)簡介一兩種獲取CAD實(shí)體模型的途徑

1利用ANSYS前處理器CAD實(shí)體建模功能創(chuàng)建實(shí)體模型。2利用ANSYS的CAD接口功能導(dǎo)入/導(dǎo)出實(shí)體模型。M1-3二兩種實(shí)體建模思路ANSYS程序認(rèn)為CAD的元素存在一定級別，由低到高的級別依次是：點(diǎn)線面體。在該意義上有兩種實(shí)體建模思路。

體(3D模型)由面圍成，代表三維實(shí)體.面

(表面)由線圍成.代表實(shí)體表面

、平面形狀或殼（可以是三維曲面）.線(可以是空間曲線)以關(guān)鍵點(diǎn)為端點(diǎn)，代表物體的邊.關(guān)鍵點(diǎn)

(位于3D空間)代表物體的角點(diǎn).AreasVolumeKeypointsLinesAreaM1-41）自底向上的CAD實(shí)體建模。是指在構(gòu)造幾何模型時首先定義幾何模型中最低級的圖元即關(guān)鍵點(diǎn)，然后再利用這些關(guān)鍵點(diǎn)定義較高級的圖元（即線、面、體）。自底向上構(gòu)造的模型是在當(dāng)前激活的坐標(biāo)系內(nèi)定義的。從建立關(guān)鍵點(diǎn)開始，可以逐步建立線、面M1-52）自頂向下的CAD實(shí)體建模。是指一開始就通過較高級的的圖元來構(gòu)造模型，即通過匯集線、面、體等幾何體素的方法來構(gòu)造模型。當(dāng)生成一種體素時，ANSYS軟件自動生成所有從屬于該體素的低級圖元。應(yīng)該注意的是幾何體素是在工作平面上創(chuàng)建的，因此每一時刻都要清楚地知道當(dāng)前工作平面的狀態(tài)。

圖元的層次關(guān)系如下：

最高級圖元：

單元（包括單元載荷）節(jié)點(diǎn)（包括節(jié)點(diǎn)載荷）實(shí)體（包括實(shí)體載荷）面（包括面載荷）線（包括線載荷）最低級圖元：關(guān)鍵點(diǎn)（包括點(diǎn)載荷）M1-62.2ANSYS幾何建模菜單系統(tǒng)簡介幾何建模的菜單路徑：MainMenu>Preprocessor>Modeling

Create：

創(chuàng)建基本幾何實(shí)體對象。Operate：

幾何運(yùn)算處理。Move/Modify：

移動或者修改各種對象的位置或?qū)傩浴opy：

在激活坐標(biāo)系上復(fù)制選中的關(guān)鍵點(diǎn)，線，面，體，節(jié)點(diǎn)或者單元。Reflect：

在相對激活坐標(biāo)系的某個坐標(biāo)平面鏡面映射選中的選項(xiàng)。CheckGeom：

執(zhí)行幾何模型檢查。Delete：

刪除已定義的幾何實(shí)體對象。M1-72.3ANSYS坐標(biāo)系及其操作一坐標(biāo)系的種類在不同的分析階段，ANSYS使用到了多種坐標(biāo)系?？傮w和局部坐標(biāo)系：用來定位幾何形狀參數(shù)的空間位置；顯示坐標(biāo)系：用于幾何形狀參數(shù)的列表和顯示；節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系：定義每個節(jié)點(diǎn)的自由度方向和節(jié)點(diǎn)結(jié)果數(shù)據(jù)的方向；單元坐標(biāo)系：確定材料特性主軸和單元結(jié)果數(shù)據(jù)的方向；結(jié)果坐標(biāo)系：用來列表、顯示結(jié)點(diǎn)或單元結(jié)果M1-8二總體坐標(biāo)系

總體坐標(biāo)系和局部坐標(biāo)系是用來定位幾何體。默認(rèn)情況下，建模操作時使用的坐標(biāo)系是總體笛卡兒坐標(biāo)系。但是很多情況下，采用其它坐標(biāo)表達(dá)形式往往會更加方便，比如旋轉(zhuǎn)模型時需要用到柱坐標(biāo)表達(dá)形式。總體坐標(biāo)系是一個絕對的參考系。ANSYS提供了3種坐標(biāo)表達(dá)形式：笛卡兒坐標(biāo)、柱坐標(biāo)和球坐標(biāo)。所有這3種坐標(biāo)系都是右手法則，且有相同的原點(diǎn)，它們由其參考號識別：0－笛卡兒坐標(biāo)；1－柱坐標(biāo)；3－球坐標(biāo)。笛卡兒坐標(biāo)形式：X軸、Y軸、Z軸分別代表其原始意義；柱坐標(biāo)形式：X軸、Y軸、Z軸分別代表徑向R、周向和周向Z；球坐標(biāo)形式：X軸、Y軸、Z軸分別代表分別代表R、和M1-9三

局部坐標(biāo)系

在許多情況下由于特定的用途需要建立各種各樣的局部坐標(biāo)系。其原點(diǎn)可能與總體坐標(biāo)系有一定的偏移，其坐標(biāo)軸也可能與總體坐標(biāo)系有一定的轉(zhuǎn)角。它也有笛卡兒坐標(biāo)、柱坐標(biāo)和球坐標(biāo)3種形式?？傮w坐標(biāo)系和局部坐標(biāo)系也是構(gòu)建其它坐標(biāo)系（結(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系、單元坐標(biāo)系等）的基礎(chǔ)。（1）局部坐標(biāo)系的創(chuàng)建按總體笛卡兒坐標(biāo)系定義局部坐標(biāo)系COMMAND方式：/LOCALGUI方式:[UtilityMenu]WorkPlane|LocalCoordinateSystems|CreateLocalCS|AtSpecifiedLocM1-10新建立的局部坐標(biāo)系的識別號，必須大于10在指定位置創(chuàng)建局部坐標(biāo)系對話框原點(diǎn)選取對話框M1-11通過已有的三個節(jié)點(diǎn)定義局部坐標(biāo)系Command方式：/CSGUI方式：[UtilityMenu]WorkPlane|LocalCoordinateSystems|CreateLocalCS|By3Nodes要求先選取3個節(jié)點(diǎn)，再執(zhí)行上述命令注：通過這種方式所創(chuàng)建的局部坐標(biāo)系與節(jié)點(diǎn)選取順序有關(guān)，坐標(biāo)系的確定方法如下：第一個選取的節(jié)點(diǎn)將成為坐標(biāo)系的原點(diǎn)；第一個節(jié)點(diǎn)到第二個結(jié)點(diǎn)的方向?yàn)閄軸；三個節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的平面為XY面，Y軸為此平面垂直于X軸方向，且由第3個結(jié)點(diǎn)的位置確定Y軸的正向根據(jù)右手法則確定Z軸；M1-12通過已有三個關(guān)鍵點(diǎn)定義局部坐標(biāo)系Command方式：/CSKPGUI方式：[UtilityMenu]WorkPlane|LocalCoordinateSystems|CreateLocalCS|By3Keypoints在當(dāng)前工作平面定義局部坐標(biāo)系Command方式：/CSWPLAGUI方式：[UtilityMenu]WorkPlane|LocalCoordinateSystems|CreateLocalCS|AtWPOrigin

這種方式建立的局部坐標(biāo)系的各個坐標(biāo)軸和工作平面的各個軸重合，只需指定坐標(biāo)表達(dá)形式即可.M1-13（2）刪除局部坐標(biāo)Command方式：/CSDELEGUI方式：[UtilityMenu]WorkPlane|LocalCoordinate

Systems|DeleteLocalCS刪除局部坐標(biāo)M1-14(3)局部坐標(biāo)系的激活可以通過定義任意多個局部坐標(biāo)系，但某一時刻只能有一個局部坐標(biāo)系被激活（模型操作中，輸入的坐標(biāo)值是以激活坐標(biāo)系為參照的）。ANSYS初始默認(rèn)的激活坐標(biāo)系是總體笛卡兒坐標(biāo)系。每當(dāng)用戶定義一個新的局部坐標(biāo)系時，這個新的坐標(biāo)系就會被自動激活。激活坐標(biāo)系的方法如下：Command方式：/CSYSGUI方式：[UtilityMenu]WorkPlane|ChangeActiveCSto|

GlobalCartesian或GlobalCylindrical或GlobalSpherical或SpecifiedCoordSys或Workplane局部坐標(biāo)系的激活M1-15(4)顯示和列表檢查局部坐標(biāo)系創(chuàng)建完局部坐標(biāo)系，如果無法觀察局部坐標(biāo)系的坐標(biāo)架，選擇菜單路徑[UtilityMenu]PlotCtrls|Symbols,選中CreateLocalCoordinateSystems即設(shè)置為on，重新刷新即可。指定局部坐標(biāo)系顯示控制選項(xiàng)局部坐標(biāo)系顯示控制M1-16有時需要列表檢查定義的局部坐標(biāo)系，此時選擇菜單路徑[UtilityMenu]List|Other|LocalCoordSys.方框中選中的部分是6號局部坐標(biāo)系的屬性信息。列表檢查坐標(biāo)系：總體坐標(biāo)系和局部坐標(biāo)系M1-17工作平面(WP)是一個可以移動的二維參考平面用于定位和確定體素的方向。wywxxy工作平面Definition原點(diǎn)輔助網(wǎng)格，間距可調(diào)四工作平面的用途及其操作方法

M1-18所有的工作平面控制在UtilityMenu>WorkPlane.WP顯示–只顯示柵格(default),只顯示三軸或都顯示捕捉

–允許拾取工作平面上的位置，將光標(biāo)捕捉的最近的柵格點(diǎn)柵距–柵格線之間的距離柵格尺寸–顯示的工作平面有多大(1)工作平面設(shè)置菜單控制M1-19(2)利用Offset及Align菜單可以將工作平面移動到任意想要的位置。OffsetWPbyIncrements…利用推動按鈕（連同滑塊的增量）進(jìn)行平移或鍵入增量或使用動態(tài)模式(類似于pan-zoom-rotate).M1-20OffsetWPto>

保持它當(dāng)前的方向到想要的位置，位置可以是：已有的關(guān)鍵點(diǎn)。拾取多個關(guān)鍵點(diǎn)移動工作平面到它們的平均位置。已有的節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)位置總體坐標(biāo)原點(diǎn)活動坐標(biāo)系的原點(diǎn)(3)移動工作平面M1-21AlignWPwith>例如,AlignWPwithKeypoints

提示你拾取三個關(guān)鍵點(diǎn)－一個是原點(diǎn)，一個定義X軸另一個定義X-Y平面將工作平面恢復(fù)到其缺省位置（在總體X－Y平面的原點(diǎn)）,點(diǎn)擊

AlignWPwith>GlobalCartesian.(4)重新定位工作平面M1-22(5)要顯示工作平面:UtilityMenu:WorkPlane>

DisplayWorkingPlane顯示工作平面標(biāo)記，表示工作平面的原點(diǎn).M1-23(6)工作平面輔助網(wǎng)格開關(guān):UtilityMenu:WorkPlane>

WPSettings...選取二者其中任意一個，顯示工作平面輔助網(wǎng)格，然后選擇OK或Apply.M1-24(7)捕捉功能在徒手創(chuàng)建幾何圖元時，捕捉功能用離散的、可控的增量代替光滑移動，更精確地選取坐標(biāo)或關(guān)鍵點(diǎn)等.捕捉功能的特點(diǎn):捕捉可以打開或關(guān)閉.捕捉增量可調(diào).捕捉增量可設(shè)置與工作平面間距相等(相當(dāng)于在坐標(biāo)紙上繪圖).M1-25打開或關(guān)閉捕捉:UtilityMenu:WorkPlane>

WPSettings...選取則打開捕捉，不選取則關(guān)閉捕捉，然后選擇OK或Apply.M1-26要修改捕捉增量:UtilityMenu:WorkPlane>

WPSettings...輸入捕捉增量，然后選擇OK或Apply.圖示為使用捕捉功能畫矩形，其中捕捉增量等于輔助網(wǎng)格間距.M1-27五激活坐標(biāo)系GlobalCartesian：

激活總體直角坐標(biāo)系（0號CS）。激活坐標(biāo)系界面GlobalCylindrical：激活總體柱坐標(biāo)系（1號CS）。GlobalCylindricalY：激活總體柱坐標(biāo)系（5號CS）。GlobalSpherical：激活總體球坐標(biāo)系（2號CS）。SpecifiedCoordSys：激活工作面坐標(biāo)系（4號CS）。WorkingPlane：

激活指定標(biāo)號坐標(biāo)系。M1-28六選擇顯示坐標(biāo)系顯示坐標(biāo)系界面GlobalCartesian：

顯示總體直角坐標(biāo)系（0號CS）。GlobalCylindrical：顯示總體柱坐標(biāo)系（1號CS）。GlobalCylindricalY：顯示總體柱坐標(biāo)系（5號CS）。GlobalSpherical：顯示總體球坐標(biāo)系（2號CS）。WorkingPlane：

顯示指定標(biāo)號坐標(biāo)系。M1-29關(guān)鍵點(diǎn)：CAD模型中級別最低的模型元素。一般不獨(dú)立存在。硬點(diǎn)：特殊的關(guān)鍵點(diǎn)，附屬于某線和面上，便于施加集中載荷和結(jié)果提取。2.4關(guān)鍵點(diǎn)與硬點(diǎn)M1-30定義關(guān)鍵點(diǎn):Preprocessor>-Modeling-Create>Keypoints或用K族命令:K,KFILL,KNODE,etc.生成關(guān)鍵點(diǎn)的數(shù)據(jù)僅需關(guān)鍵點(diǎn)號和坐標(biāo)位置。

關(guān)鍵點(diǎn)號缺省為下一個可用的號碼。坐標(biāo)位置可用通過在工作平面上拾取或鍵入X,Y,Z值。 X,Y,Z值依賴于激活的坐標(biāo)系。創(chuàng)建關(guān)鍵點(diǎn)的命令M1-31

(1)OnWorkingPlane：拾取工作平面位置點(diǎn)，在該點(diǎn)創(chuàng)建關(guān)鍵點(diǎn)。另外，建議顯示工作平面，并設(shè)置工作平面的柵格和打開捕捉功能，從而準(zhǔn)確捕捉柵格點(diǎn)創(chuàng)建關(guān)鍵點(diǎn)。

（2）InActiveCS：在當(dāng)前激活坐標(biāo)下利用坐標(biāo)值（X,Y,Z）定義指定編號的關(guān)鍵點(diǎn)。

（3）OnLine：在選擇的線創(chuàng)建一個關(guān)鍵點(diǎn),其位于鼠標(biāo)拾取的位置上。

（4）OnLinew/Ratio:在選擇線上創(chuàng)建一個關(guān)鍵點(diǎn),新關(guān)鍵點(diǎn)的位置由線的起點(diǎn)到新創(chuàng)建點(diǎn)的線長與選擇線全長的比例的確定。

（5）OnNode:在選擇的節(jié)點(diǎn)上創(chuàng)建關(guān)鍵點(diǎn)，創(chuàng)建的關(guān)鍵點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)位置重合。

（6）KPbetweenKPS：在選擇的兩個關(guān)鍵點(diǎn)之間創(chuàng)建一個關(guān)鍵點(diǎn)，新關(guān)鍵點(diǎn)的位置由線的起點(diǎn)到新創(chuàng)建點(diǎn)的線長與選擇線全長的比例的確定。（7）FillbetweenKPS：首先定義起始關(guān)鍵點(diǎn)和終止關(guān)鍵點(diǎn)，二者編號之間存在一定差值，那么可以在兩關(guān)鍵點(diǎn)之間創(chuàng)建一系列連續(xù)的規(guī)則編號、按一定比例間距分布的關(guān)鍵點(diǎn)。（8）KPatcenter:在弧線的中心創(chuàng)建一個關(guān)鍵點(diǎn)。（9）HardPTatline:在選擇的線上定義硬點(diǎn)。M1-322.5線的創(chuàng)建方法定義面或體時，ANSYS會自動生成任何未定義的線，其曲率由激活的坐標(biāo)系決定。生成線必須有關(guān)鍵點(diǎn)可用。線并不總是要求明確定義所有的線，因?yàn)锳NSYS通過頂點(diǎn)在定義面和體時，會自動生成相關(guān)的線。只有在生成線單元（如梁單元）或想通過線來定義面時，才需要明確地定義線。通過右圖的命令創(chuàng)建線。通過list命令或?qū)嵱貌藛沃械腖ist|Lines菜單列表顯示已定義線的屬性（如線編號、組成線的關(guān)鍵點(diǎn)等）。線也可以被修改和刪除。M1-33創(chuàng)建線的命令Lines：

創(chuàng)建直線，激活坐標(biāo)系下弧線或橢圓線，法線和交線等類型直線。Ares：在工作平面內(nèi)創(chuàng)建弧線或圓。Splines：創(chuàng)建樣條曲線。LineFillet：在兩條相交線的相交處創(chuàng)建一個倒角圓弧。M1-34

2.6延伸線延伸線的命令定義：從一條線的一端點(diǎn)將該線延長至一定長度。操作：延長線的操作路徑如圖所示。M1-35彈出拾取線對話框，用鼠標(biāo)拾取需要延長的線，單擊OK。彈出拾取關(guān)鍵點(diǎn)對話框，再用鼠標(biāo)拾取線延伸段的關(guān)鍵點(diǎn)，單擊OK，彈出如下對話框。ExtendLine命令輸入延長的長度值選擇延長線的類型M1-36

2.7面的創(chuàng)建方法從下到上方法生成面要求已經(jīng)定義了關(guān)鍵點(diǎn)或線如果定義體，ANSYS將自動生成任何未定義的面和線，曲率由激活的坐標(biāo)系決定。通過右圖的命令創(chuàng)建線，通過Alist命令或?qū)嵱貌藛沃械腖ist|Areas列表顯示已定義的面的屬性（如面的編號以及有些面的面積等）。面也可以被修改和刪除，但只有未進(jìn)行網(wǎng)格劃分且不屬于任何體的面才能被重新定義和刪除。M1-37創(chuàng)建面的命令創(chuàng)建任意的不規(guī)則形狀面在工作平面內(nèi)創(chuàng)建圓，扇形，環(huán)形或部分圓環(huán)面。在工作平面內(nèi)創(chuàng)建各種邊數(shù)的正邊形。在兩條相交面的相交處創(chuàng)建一個倒角圓面。在工作面中創(chuàng)建矩形M1-38

2.8體的創(chuàng)建方法生成體的方式有多種，可由頂點(diǎn)定義體，也可以由邊界面定義體，也可將面沿一定路徑拖拉生成。體生成時將自動生成其低級圖元。從下到上方法生成體要求已經(jīng)定義了關(guān)鍵點(diǎn)或線或面體也可以被修改和刪除，但只有未進(jìn)行網(wǎng)格劃分的體才能被重新定義和刪除。M1-39創(chuàng)建體的命令創(chuàng)建不規(guī)則形狀的幾何體在工作平面內(nèi)創(chuàng)建長方體創(chuàng)建底面在工作平面上的圓柱體或部分圓柱體創(chuàng)建底面在工作平面上的錐體或截錐體創(chuàng)建底面在工作平面上的球體或部分球體創(chuàng)建底面為等邊形并在工作平面上的多棱柱體通過指定尺寸數(shù)據(jù)創(chuàng)建環(huán)體或部分環(huán)體M1-40布爾運(yùn)算

是幾何體素合并的計(jì)算。ANSYS布爾運(yùn)算包括加、減、交、分割、粘接和搭接布爾運(yùn)算輸入可以是任何幾何實(shí)體，

包括簡單的體素到從CAD系統(tǒng)中生成的復(fù)雜實(shí)體

2.9布爾運(yùn)算相加輸入實(shí)體布爾運(yùn)算輸出實(shí)體M1-41布爾運(yùn)算設(shè)置Command方式：/BOPTNGUI方式：[MainMenu]Preprocessor|Operate|Booleans|Setting是否保留輸入圖元布爾運(yùn)算的公差M1-42布爾運(yùn)算的操作（1）交運(yùn)算：求出兩個或多個圖元的共有區(qū)域形成一個新圖元。

只保留兩個或多個實(shí)體的重疊部分。同類型的圖元求交不同類型的圖元求交兩兩相交M1-43如果有兩個以上的輸入實(shí)體，有兩個選擇:公共相交和兩兩相交公共相交找出所用輸入實(shí)體的公共重疊部分兩兩相交找出每一對實(shí)體的重疊區(qū)域，可能產(chǎn)生一個以上的輸出實(shí)體公共相交兩兩相交M1-44（2）加運(yùn)算：將兩個或多個實(shí)體合成一個實(shí)體。形成的新圖元是一個單一的整體，沒有接縫（實(shí)際上，加運(yùn)算形成的圖元在劃分網(wǎng)格時常不如搭接(Overlapping)。M1-45（3）減法運(yùn)算：將輸入實(shí)體點(diǎn)一個或多個搭接的部分去掉。對生成孔或修剪實(shí)體十分有用。M1-46（4）粘接（或合并）：圖元之間僅在公共邊界處相交，且公共邊界的維數(shù)低于原始圖元一維。這些圖元仍然相互獨(dú)立（并沒有被加在一起），只在邊界上相互連接。

M1-47（5）搭接：連接兩個或多個圖元，以生成三個或更多個新的圖元的集合。除輸入實(shí)體相互搭接外與粘接相同。

M1-48（6）切分：將實(shí)體切為兩或多片但相互仍由公共邊界聯(lián)接著。切除的工具可以是工作平面、面、線或體。對將復(fù)雜的體切分為簡單的體以進(jìn)行塊網(wǎng)格劃分十分有用。M1-49（7）互分：將兩個或多個相交的實(shí)體切成多片但仍通過公共的邊界相互聯(lián)接十分有用，例如如圖，找到兩條線的交點(diǎn)并保留四條線段。(相交操作只返回一個公共關(guān)鍵點(diǎn)并刪除兩條線)L1L2L3L6L5L4分割M1-50在缺省情況下，布爾操作完成后，輸入的圖元被刪除.被刪除的圖元編號變成“自由”的(這些自由的編號將附給新創(chuàng)建的圖元，從最小的自由編號開始).要想找出哪些圖元在布爾操作后仍然彼此相互干擾，用

Pick/Selectlines(byNum/Pick).選取

Looping來確定連接在一起作為一個圖元一部分的全部線.布爾運(yùn)算指南M1-51

2.10拖拉利用低維數(shù)的幾何對象按照一定方式獲得高維數(shù)的幾何對象。由已有面快速生成體(或由線生成面，關(guān)鍵點(diǎn)生成線)如果面已劃分了網(wǎng)格，可以連同面拖拉出單元。四種拖拉面的方法:沿著法向—通過法向偏移面生成體[VOFFST]通過XYZ偏移—通過一般的x-y-z偏移[VEXT]生成體。允許有錐度的拖拉沿著軸—通過沿著軸（兩個關(guān)鍵點(diǎn)來定義）旋轉(zhuǎn)面生成體[VROTAT]沿著線—通過將面沿著一條或一組連續(xù)的線拖拉生成體[VDRAG]M1-52拖拉的命令在拖拉面生成體的過程中，如果被拖拉面已經(jīng)劃分面單元網(wǎng)格，則可以在拖拉幾何生成體的同時生成單元網(wǎng)格用于創(chuàng)建旋轉(zhuǎn)體，軌跡線拖拉體，法向拖拉厚度或按方向延伸生成體線沿軌跡拖拉或者繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)生成面關(guān)鍵點(diǎn)沿拖拉線生成平行線或者繞軸旋轉(zhuǎn)生成弧線M1-53

2.11比例縮放定義：在激活坐標(biāo)下對單個或多個幾何對象進(jìn)行放大或縮小。同時包含復(fù)制和移動兩種方式。比例縮放的命令縮放關(guān)鍵點(diǎn)及其網(wǎng)格縮放線及其網(wǎng)格縮放面及其網(wǎng)格縮放體及其網(wǎng)格縮放孤立點(diǎn)M1-54

2.12移動通過指定DX,DY,DZ將實(shí)體平移或旋轉(zhuǎn)。DX,DY,DZ表達(dá)為激活的坐標(biāo)系下平移實(shí)體，激活的坐標(biāo)系為笛卡爾坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)實(shí)體，激活的坐標(biāo)系為柱坐標(biāo)系或球坐標(biāo)系另一個操作為將一個坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換到另一個不同的坐標(biāo)系。轉(zhuǎn)換發(fā)生在將激活的坐標(biāo)系轉(zhuǎn)為某個指定的坐標(biāo)系這個操作在需要同時移動并旋轉(zhuǎn)實(shí)體時Transferfromcsys,0tocsys,11Rotate-30°M1-55定義：通過指定DX,DY,DZ將實(shí)體平移或旋轉(zhuǎn)移動。移動的命令移動關(guān)鍵點(diǎn)及其網(wǎng)格移動線及其網(wǎng)格移動面及其網(wǎng)格移動體及其網(wǎng)格移動實(shí)際是拷貝的特例。且拷貝完成后刪除原幾何對象。M1-56

2.13拷貝產(chǎn)生一個實(shí)體的多個備份對每一次拷貝指定拷貝數(shù)目及DX,DY,DZ偏移距離。DX,DY,DZ表示為激活的坐標(biāo)系下。用于生成多個孔、肋或突起在局部柱坐標(biāo)系下的拷貝通過蒙皮生成外表面M1-57拷貝的命令拷貝關(guān)鍵點(diǎn)及其網(wǎng)格拷貝線及其網(wǎng)格拷貝面及其網(wǎng)格拷貝體及其網(wǎng)格拷貝線網(wǎng)格（使具有相同網(wǎng)格）拷貝單元拷貝面網(wǎng)格（使具有相同網(wǎng)格）M1-58

2.14鏡面映像如果模型中存在幾何對稱平面，就可以創(chuàng)建一半模型并劃分單元網(wǎng)格，然后通過鏡面映射創(chuàng)建另一半模型和網(wǎng)格。通過鏡面映射后兩個對稱部分之間存在重合幾何對象，為了連在一起，必須利用合并將重合的幾何對象合并起來。如果幾何模型劃分有網(wǎng)格則必須合并重合面上的節(jié)點(diǎn)。定義鏡像的方向:X表示沿YZ平面鏡像Y表示沿XZ平面鏡像Z表示沿XY平面鏡像

所有的方向都表達(dá)為激活的直角坐標(biāo)系的方向。M1-59鏡面映射的命令鏡面影像關(guān)鍵點(diǎn)及其網(wǎng)格鏡面映射線及其網(wǎng)格鏡面映射面及其網(wǎng)格鏡面映射體及其網(wǎng)格鏡面映射節(jié)點(diǎn)鏡面映射單元M1-60

2.15刪除幾何實(shí)體刪除幾何實(shí)體的命令刪除關(guān)鍵點(diǎn)僅僅刪除線，保留屬于線的關(guān)鍵點(diǎn)刪除節(jié)點(diǎn)刪除硬點(diǎn)刪除線及其所屬于的關(guān)鍵點(diǎn)僅僅刪除面，保留屬于面的線和關(guān)鍵點(diǎn)刪除面及其所屬于面的線和關(guān)鍵點(diǎn)僅僅刪除體，保留屬于體的面，線和關(guān)鍵點(diǎn)刪除體及其所屬于面，線和關(guān)鍵點(diǎn)刪除單元刪除預(yù)緊力單元M1-61

2.16合并重合幾何實(shí)體合并重合幾何實(shí)體的命令選擇合并的對象類型指定合并重合容差用于替代實(shí)體模型內(nèi)部使用的容差值執(zhí)行合并或不合并處理執(zhí)行合并操作后保留最大或最小編號的合并對象M1-62

2.17創(chuàng)建幾何模型實(shí)例綜合學(xué)習(xí)目標(biāo)：通過幾何模型實(shí)例強(qiáng)化訓(xùn)練幾何模型的各

種建模技巧，深入理解和掌握ANSYS幾何建模的各種思路和方法。M1-632.17.1創(chuàng)建圓弧線、直線、切線、法線和交線的實(shí)例（1）清除內(nèi)存，開始一個新分析。選取菜單路徑UtilityMenu>File>Clear&StartNew，彈出ClearsdatabaseandStartNew對話框，采用默認(rèn)狀態(tài)，單擊OK按鈕，彈出Uerify確認(rèn)對話框，單擊Yes按鈕。Uerify確認(rèn)對話框ClearsdatabaseandStartNew對話框7.17.1.1菜單建模過程M1-64（2）指定新工作文件名。選擇菜單路徑UtilityMenu>File>ChangeJobname彈出對話框，設(shè)置下列選項(xiàng)：

Enternewjobname:輸入字符串CAD1.Newloganderrorfiles:是否采用新的jobname作為log文件和error文件的新文件名，默認(rèn)為No,表示仍然使用原來的工作文件名，選擇Yes則表示使用新的工作文件名，單擊OK按鈕。ChangeJobname對話框M1-65（3）打開關(guān)鍵點(diǎn)和線編號。選擇菜單路徑UtilityMenu>PlotCtrls>Numbering，彈出編號對話框，選中Keypointnumber和Linenumbers兩項(xiàng)即設(shè)置為ON，其他項(xiàng)采用默認(rèn)設(shè)置，單擊OK按鈕。

PlotNumberingControls對話框M1-66（4）進(jìn)入前處理器。選擇菜單路徑MainMenu>Preprocessor。前處理器命令（5）激活總體柱坐標(biāo)系。選擇菜單路徑UtilityMenu>Workplane>ChangeActiveCSto>GlobalCylindrical。激活總體柱坐標(biāo)系命令M1-67（6）創(chuàng)建關(guān)鍵點(diǎn)1，2和3。選擇菜單路徑MainMenu>Preprocessor>Modeling>Create>Keypoints>InActiveCS，彈出CreateKeypointsInActiveCoordinateSystem對話框，在Keypointnumber項(xiàng)輸入1，X,Y,ZLocationInActiveCS依次輸入0,0,0，單擊Apply按鈕，再次彈出CreateNodesInActiveCoordinateSystem對話框，同理依次定義關(guān)鍵點(diǎn)2和3，輸入如下數(shù)據(jù)：(2,45,0),(1.8,15,0)CreateKeypointsInActiveCoordinateSystem對話框M1-68（7）顯示工作平面的坐標(biāo)架。選擇菜單路徑UtilityMenu>Workplane>

Displayworkingplane，立即顯示工作界面WX-O-WY及其坐標(biāo)架，并與總體坐標(biāo)系的X-O-Y完全重合。

工作平面的坐標(biāo)架對話框M1-69（8）設(shè)置工作平面形式。選擇菜單路徑UtilityMenu>Workplane>WPSetting，彈出如圖所示對話框，設(shè)置下列選項(xiàng)：選擇工作平面坐標(biāo)系類型：選中polar，即極

坐標(biāo)系工作平面。是否顯示坐標(biāo)系和柵格：選中GridAnd

Triad，顯示柵格和坐標(biāo)平面WXOWY坐標(biāo)軸是否打開捕捉功能并設(shè)置捕捉增量。選中EnableSnap，即打開捕捉功能SnapIncr項(xiàng)輸入1，即鼠標(biāo)移動捕捉增量為1.柵格間距與范圍以及恢復(fù)容差。Spacing項(xiàng)輸入0.5，即柵格間距等于0.5.Radius項(xiàng)輸入1，即WP得網(wǎng)格顯示范圍的最大坐標(biāo)值為1.Tolerance輸入0.003，即當(dāng)小于該容差值時，圖元定義在該工作平面位置上。

WPSetting命令單擊OK按鈕，顯示結(jié)果如下圖7-1所示。M1-70（9）創(chuàng)建圓弧線。選擇菜單路徑MainMenu>Preprocessor>Modeling>Create>Lines>Arcs>FullCircle，彈出拾取圓心位置對話框，用鼠標(biāo)拾取圖7-1所示工作平面的原點(diǎn)位置（0，0，0），單擊OK按鈕接著彈出拾取圓弧線半徑端點(diǎn)位置，即如圖7-1所示工作平面的網(wǎng)格線的最外圈上任意格點(diǎn)，單擊OK按鈕，結(jié)果如圖7-2所示顯示一個由4段弧線組成的圓線。圖7-2定義圓弧線圖7-1定義工作平面形式M1-71（10）隱藏工作平面的坐標(biāo)架。選擇菜單路徑UtilityMenu>WorkPlane>DisplayWorkingPlane。結(jié)果如圖7-3所示。（11）刪除弧線L1。選擇菜單路徑MainMenu>Preprocessor>Modeling>Delete>LineandBelow，彈出拾取線對話框，用鼠標(biāo)拾取圖7-2所示的弧線L1，單擊OK按鈕。結(jié)果如圖7-4所示。圖7-3隱藏工作平面的坐標(biāo)架命令圖7-4刪除弧線L1的命令M1-72（12）創(chuàng)建關(guān)鍵點(diǎn)4和5之間的連線。選擇菜單路徑MainMenu>Preprocessor>Modeling>Create>Lines>Lines>StraightLine，彈出拾取關(guān)鍵點(diǎn)對話框，依次拾取如圖7-2所示關(guān)鍵點(diǎn)4和5，單擊OK按鈕。結(jié)果如下圖7-5所示。拾取關(guān)鍵點(diǎn)對話框圖7-5創(chuàng)建關(guān)鍵點(diǎn)4和5之間的連線命令M1-73（13）繪制所有幾何對象。選擇菜單路徑UtilityMenu>Plot>Multi-Plots，繪制幾何圖形如圖7-6所示。圖7-6繪制所有幾何對象命令M1-74（14）通過關(guān)鍵點(diǎn)3作一條與L4弧線相切于關(guān)鍵點(diǎn)4的切線。選擇菜單路徑MainMenu>Preprocessor>Modeling>Create>Lines>Lines>TangenttoLine，彈出拾取線對話框，鼠標(biāo)拾取如圖7-6所示弧線L4，單擊OK按鈕接著彈出拾取如圖7-6所示線L4上切點(diǎn)對話框，鼠標(biāo)拾取如圖7-6所示弧線L4的端部關(guān)鍵點(diǎn)4，點(diǎn)擊OK，接著彈出拾取關(guān)鍵點(diǎn)對話框。用鼠標(biāo)拾取關(guān)鍵點(diǎn)3，單擊OK按鈕彈出如圖7-7所示對話框，采用默認(rèn)設(shè)置，單擊OK按鈕，結(jié)果如圖7-8所示切線L5。拾取線對話框圖7-8過關(guān)鍵點(diǎn)作切線M1-75（15）通過關(guān)鍵點(diǎn)2作一條與L1直線的垂線。選擇菜單路徑MainMenu>preprocessor>Modeling>Create>Lines>

Lines>NormaltoLine,彈出拾取線對話框，鼠標(biāo)拾取如圖7-8所示直線L1，單擊OK按鈕接著彈出拾取關(guān)鍵點(diǎn)對話框，用鼠標(biāo)拾取如圖7-8所示關(guān)鍵點(diǎn)2，單擊OK按鈕結(jié)果如圖7-9所示法線L7.圖7-9通過關(guān)鍵點(diǎn)2作一條與L1直線的垂線M1-76(16)作L5與L7之間的公法線。選擇菜單路徑MainMenu>Preprocessor>Modeling>Create>Lines>Lines>Normto2Lines,彈出拾取線對話框，鼠標(biāo)拾取如圖7-9所示切線L5和法線L7，單擊OK按鈕，結(jié)果顯示如圖7-10所示的公法線L10.圖7-10創(chuàng)建線L5與L7之間的公法線M1-77（17)通過關(guān)鍵點(diǎn)2作一條與L1夾角等于75°的交線。選擇菜單路徑MainMenu>preprocessor>Modeling>Create>Lines>Atangletoline,彈出拾取線對話框，鼠標(biāo)拾取如圖7-10所是直線L1，單擊OK按鈕接著彈出拾取關(guān)鍵點(diǎn)對話框，用鼠標(biāo)拾取如圖7-10所示關(guān)鍵點(diǎn)2，單擊OK按鈕彈出對話框，在Angleindegrees項(xiàng)輸入75（交角度數(shù)），單擊OK按鈕結(jié)果顯示如圖7-11所示的交線L12.圖7-11通過關(guān)鍵點(diǎn)作交線角度輸入命令M1-78Finish/clear/FILNAM,CAD1！指定新工作文件名/PNUM,KP,1！打開關(guān)鍵點(diǎn)編號PNUM,LINE,1！打開線編號/NUMBER,0/PREP7CSYS,1！激活總體柱坐標(biāo)系K,1,0,0,0！在激活坐標(biāo)系中定義3個關(guān)鍵點(diǎn)K,2,2,45,0K,3,1,8,15,0WPSTYLE,,,,,,,,1！顯示W(wǎng)PWpstyle,1,0.5,-1,1,0.003,1,0,,30

！設(shè)置WP為極坐標(biāo)及其網(wǎng)格、捕捉功能2.17.1.2命令流建模過程M1-79CIRCLE,1,1,,,360,4,！在WP中創(chuàng)建圓弧線WPSTYLE,,,,,,,,0！隱藏WPLDELE,1,,,1！刪除弧線L1LSTR,4,5！創(chuàng)建關(guān)鍵點(diǎn)4和5之間的連線LTAN,4,3,0,0,0！通過關(guān)鍵點(diǎn)3作一條與弧線L4相切于關(guān)鍵點(diǎn)4的切線LANG,1,2,90,,！通過關(guān)鍵點(diǎn)2作一條與直線L1的垂線L2ANG,7,5,90,90！作L5和L7之間的公法線LANG,1,2,75,,！通過關(guān)鍵點(diǎn)2作一條與直線L的夾角等于75度的交線M1-802.17.1.3點(diǎn)評

該模式主要訓(xùn)練目的是學(xué)習(xí)在工作平面中創(chuàng)建圓弧線、法線、切線等類型線的創(chuàng)建方法，其中涉及以下幾種建模工具和技術(shù)要點(diǎn)。（1）工作平面的顯示與隱藏、極坐標(biāo)網(wǎng)絡(luò)設(shè)置。捕捉功能使用等。（2）激活坐標(biāo)系使其成為當(dāng)前坐標(biāo)系。（3）在總體柱坐標(biāo)系中創(chuàng)建關(guān)鍵點(diǎn)。（4）在工作平面中創(chuàng)建圓線、切線、法線和交線的方法。M1-81如圖7-12所示，具有4個隔板的箱型梁柱薄壁結(jié)構(gòu)尺寸（單位：m),其中橫隔板四個角上的倒角半徑等于0.1m.這是一個典型的薄壁板殼結(jié)構(gòu)，需要創(chuàng)建板殼模型進(jìn)行有限元分析。創(chuàng)建該模型的思路是：首先，創(chuàng)建一個隔板的面模型，然后在再總體直角坐標(biāo)系的Z方向上拷貝生成4個橫隔板，接著，創(chuàng)建一個側(cè)面面板，然后再總體主坐標(biāo)系繞Z軸旋轉(zhuǎn)拷貝生成4個側(cè)邊的面板。2.17.2WP變換／旋轉(zhuǎn)拷貝／互分實(shí)例：具有橫隔板的薄壁箱型梁柱模型圖7-12具有橫隔板的薄壁箱型梁柱模型示意圖M1-82（1）清除內(nèi)存，開始一個新分析。選取菜單路徑UtilityMenu>File>Clear&StartNew，彈出ClearsdatabaseandStartNew對話框，采用默認(rèn)狀態(tài)，單擊OK按鈕，彈出Uerify確認(rèn)對話框，單擊Yes按鈕。Uerify確認(rèn)對話框ClearsdatabaseandStartNew對話框2.17.2.1菜單建模過程M1-83（2）指定新工作文件名。選擇菜單路徑UtilityMenu>File>ChangeJobname彈出對話框，設(shè)置下列選項(xiàng)：

Enternewjobname:輸入字符串CAD2.Newloganderrorfiles:是否采用新的jobname作為log文件和error文件的新文件名。默認(rèn)為No,表示仍然使用原來的工作文件名，選擇Yes則表示使用新的工作文件名，單擊OK按鈕。ChangeJobname對話框M1-84（3）打開線和面的顏色開關(guān)。選擇菜單路徑UtilityMenu>PlotCtrls>Numbering,彈出編號控制對話框，選中Linenumbers和Areanumbers兩項(xiàng)即設(shè)置為ON。Numbersshownwith項(xiàng)設(shè)置為Colors&Numbers,其他項(xiàng)采用默認(rèn)設(shè)置，單擊OK按鈕。編號控制對話框M1-85（4）將視圖轉(zhuǎn)換成等軸視圖。選取菜單路徑選擇菜單路徑UtilityMenu>PlotCtrls>PanZoomRotate.彈出圖7-13所示PanZoomRotate對話框，單擊按鈕顯示等軸視圖。（5)進(jìn)入前處理器。選取菜單路徑MainMenu>Preprocessor.圖7-13PanZoomRotate對話框

(6)顯示工作平面的坐標(biāo)架。選取菜單路徑UtilityMenu>WorkPlane>DisplayWorkingPlane,立即顯示工作平面WX-O-WY及其坐標(biāo)架。并與總體坐標(biāo)系的X-O-Y完全重合。M1-86（7）設(shè)置WP為極坐標(biāo)及其網(wǎng)絡(luò)、捕捉功能。選擇菜單路徑UtilityMenu>WorkPlane>WPSettings,彈出如圖7-14所示對話框，設(shè)置選項(xiàng)：選擇工作平面坐標(biāo)系類型：選中Cartesian,即直角坐標(biāo)系工作平面。是否顯示坐標(biāo)軸與柵格：選中GridandTriad,顯示柵格和工作平面WXOWY坐標(biāo)軸。是否打開捕捉功能并設(shè)置捕捉能量：★選中EnableSnap,即打開捕捉功能?！颯napIncr項(xiàng)輸入0.05，即捕捉能量為0.05.柵格艱巨與范圍以及恢復(fù)容差;

★Spacing項(xiàng)輸入0.5，即柵格間距等于0.5.★Minimum項(xiàng)輸入-1.，即WP得網(wǎng)絡(luò)顯示范圍的最小坐標(biāo)值為-1.★Maximum項(xiàng)輸入1，即WP得網(wǎng)絡(luò)顯示范圍的最大坐標(biāo)值為1?！颰olerance輸入0.003，即當(dāng)小于該容差值時則圖元定義在該工作平面位置上，單擊OK按鈕，顯示W(wǎng)P的網(wǎng)絡(luò)線。圖7-14WP設(shè)置對話框M1-87（8）將WP沿其自身Z向平移0.5。選擇菜單路徑UtilityMenu>WorkPlane>OffsetWPbyIncrements,彈出OffsetWP對話框，在X,Y,ZOffset項(xiàng)中輸入0，0，0.5即，單擊OK按鈕。OffsetWP對話框M1-88（9）在WP中創(chuàng)建橫隔板內(nèi)孔矩形。選擇菜單路徑MainMenu>Preprocessor>Modeling>Create>Areas>Rectangle>ByDimensions,彈出CreateRectanglebyDimensions對話框，設(shè)置下列選項(xiàng)：★X1,X2X-Coordinates項(xiàng)輸入-0.8和0.8.★Y1,Y2Y-Coordinates項(xiàng)輸入-0.8和0.8.

單擊OK按鈕，結(jié)果如圖7-15所示。CreateRectanglebyDimensions對話框圖7-15創(chuàng)建橫隔板內(nèi)孔矩形M1-89（10）刪除面A1留下4條邊線。選擇菜單路徑MainMenu>Preprocessor>Modeling>Delete>AreasOnly,彈出拾取面對話框，用鼠標(biāo)拾取面A1（橫隔板內(nèi)孔矩形），單擊OK按鈕。（11）畫線。選擇菜單路徑UtilityMenu>Plot>Lines.結(jié)果如圖7-16所示。圖7-16畫線命令M1-90(12)創(chuàng)建四個內(nèi)孔的過渡圓角。首先，創(chuàng)建L1與L2之間半徑等于0.1的倒角線。選擇菜單路徑MainMenu>Preprocessor>Modeling>Create>Lines>LineFillet,彈出拾取線對話框，應(yīng)用鼠標(biāo)依次選中L1和L2，單擊OK按鈕，彈出LineFillet對話框，在Filletradius項(xiàng)輸入0.1，單擊OK按鈕，得到過度圓弧線L5.接著同理創(chuàng)建L2與L3、L3與L4、L4與L1之間的過渡圓角，半徑全部等于0.1.最后，生成的內(nèi)孔線如圖7-17所示，包括L1、L5、L2、L6、L3、L7、L4和L8。LineFillet對話框圖7-17創(chuàng)建四個內(nèi)孔的過渡圓角命令M1-91（13）選中封閉的環(huán)線創(chuàng)建橫隔板內(nèi)孔面。選擇菜單路徑MainMenu>Preprocessor>Modeling>Create>Areas>Arbitrary>ByLines,彈出拾取對話框，選擇對話框中的Loop即如圖7-18所示，然后用鼠標(biāo)選中L1，即自動選中橫隔板內(nèi)孔封閉的環(huán)線，單擊OK按鈕，即生成如圖7-19所示橫隔板內(nèi)孔A1。圖7-18CreateAreasByLines命令圖7-19創(chuàng)建橫隔板內(nèi)孔面命令M1-92（14）創(chuàng)建橫隔板的總面。選擇菜單路徑MainMenu>Preprocessor>Create>Rectangle>ByDimensions,彈出CreateRectanglebyDimensions對話框，設(shè)置下列選項(xiàng)：X1,X2X-Coordinates項(xiàng)輸入-1和1。Y1,Y2Y-Coordinates項(xiàng)輸入-1和1。單擊OK按鈕創(chuàng)建橫隔板的總面A2。結(jié)果如下圖所示。創(chuàng)建橫隔板的總面命令M1-93（15）橫隔板總面（A2）減去內(nèi)孔面（A1)得到橫隔板面。選擇菜單路徑MainMenu>Preprocessor>Modeling>Operate>Booleans>Subtract>Areas,彈出拾取被減面對話框，用鼠標(biāo)拾取矩形面的形心（即對準(zhǔn)矩形面中心并單擊鼠標(biāo)左鍵），彈出MultipleEntities對話框，對話框中信息提示重疊位置有2個面且當(dāng)前選中的是PickedAreais1,表示當(dāng)前選中的是A1面，單擊Next按鈕則顯示PickedAreais2,再單擊OK按鈕返回SubtractAreas對話框，單擊OK按鈕（表示被減面已經(jīng)選擇完成）。接著，再次彈出SubtractAreas對話框，用鼠標(biāo)拾取橫隔板內(nèi)孔面（A1）的形心，再次彈出MultipleEntities對話框，顯示PickedAreais1即選中面A1,單擊其中的OK按鈕返回SubtractAreas對話框，單擊OK按鈕（表示減去面已經(jīng)選擇完成并執(zhí)行A2面減去A1面的操作，結(jié)果如圖7-20所示A3面。圖7-20橫隔板面的最終狀態(tài)MultipleEntities對話框M1-94（16）在總體直角坐標(biāo)系的Z向上拷貝生成4個橫隔板。默認(rèn)狀態(tài)下，當(dāng)前激活坐標(biāo)系就是總體直角坐標(biāo)系，選擇菜單路徑MainMenu>Preprocessor>Modeling>Copy>Areas，彈出拾取面對話框，單擊PickAll按鈕接著彈出CopyAreas對話框，設(shè)置下列選項(xiàng)：★Numberofcopies:輸入4，即拷貝完成后包括源面總共生成4個橫隔板面?！颴-offsetinActiveCS:默認(rèn)為空，即X方向間距為0.★Y-offsetinActiveCS:默認(rèn)為空，即Y方向間距為0.★Z-offsetinActiveCS:輸入1，即Z方向間距為1.★其他項(xiàng)默認(rèn)。單擊OK生成4個橫隔板面，如圖7-21所示依次為A3、A1、A2和A4.圖7-21生成的4個橫隔板面CopyAreas對話框M1-95(17)使WP與當(dāng)前激活總體坐標(biāo)系重合。選擇菜單路徑UtilityMenu>WorkPlane>AlignWPwith>ActiveCoordSys.(18)將WP沿其自身X向平移1單位距離。選擇菜單路徑UtilityMenu>WorkPlane>OffsetWPbyincrements,彈出OffsetWP對話框，在X,Y,ZOffset項(xiàng)中輸入1，0，0，單擊Apply按鈕。（19）將WP繞Y軸旋轉(zhuǎn)-90度。連續(xù)3次單擊OffsetWP對話框中的按鈕Y-0。結(jié)果如圖7-22所示。圖7-22WP繞Y軸旋轉(zhuǎn)-90度OffsetWP對話框M1-96(20)在WP中創(chuàng)建矩形側(cè)板面。選擇菜單路徑MainMenu>Preprocessor>Create>Areas>Rectangle>ByDimensions,彈出CreateRectanglebyDimensions對話框，設(shè)置下列選項(xiàng)：★X1,X2X-Coordinates項(xiàng)輸入0和4.★Y1,Y2Y-Coordinates項(xiàng)輸入-1和1.單擊OK按鈕創(chuàng)建箱型梁柱的一個側(cè)面A5，如圖7-23所示。（21）激活總體柱坐標(biāo)系。選擇菜單路徑UtilityMenu>WorkPlane>ChangeActiveCSto>GlobalCylindrical.CreateRectanglebyDimensions對話框圖7-23創(chuàng)建箱型梁柱的一個側(cè)面A5M1-97(22)在總體柱坐標(biāo)系的Y（旋轉(zhuǎn)）坐標(biāo)上拷貝生成梁柱的4個側(cè)面。選擇菜單路徑MainMenu>Preprocessor>Modeling>Copy>Areas,彈出拾取面對話框，用鼠標(biāo)拾取圖7-23所示的剛創(chuàng)建的梁柱側(cè)面A5，單擊OK按鈕接著彈出CopyAreas對話框，設(shè)置下列選項(xiàng)：★Numberofcopies:輸入4，即拷貝完成后包括源面共生成4個側(cè)面?！颴-offsetinActiveCS:默認(rèn)為空，即X方向間距為0.★Y-offsetinActiveCS:輸入90，即Y坐標(biāo)上的角度間隔為90°?！颶-offsetinActiveCS:默認(rèn)為空，即X方向間距為0?！锲渌?xiàng)默認(rèn)。單擊OK按鈕生成圖7-24所示的4個梁柱側(cè)面。圖7-24生成4個梁柱側(cè)面CopyAreas對話框M1-98（23）隱藏工作平面的坐標(biāo)架。選擇菜單路徑UtilityMenu>WorkPlane>DisplayWorkingPlane.

(24)所有面執(zhí)行互分操作形成互相共線面。選擇菜單路徑MainMenu>Preprocessor>Modeling>Operate>Booleans>Partition>Areas,彈出拾取面對話框，單擊PickAll按鈕，即所有面執(zhí)行互分，形成相互共用邊界線的連續(xù)面模型（劃分單元網(wǎng)格式就是一個連續(xù)板殼模型，各面之間共用邊界節(jié)點(diǎn)）。結(jié)果如下圖所示。（25）存儲有限元分析模型。單擊ANSYSToolbar窗口中的快捷鍵SAVE＿DB.所有面執(zhí)行互分操作形成互相共線面M1-99Finish/clear/FILNAM,CAD2!指定新工作文件名

/PNUM,LINE,1!打開線編號/PNUM,AREA,1!打開面編號/NUMBER,0

/VIEW,1,1,1,1!將視圖轉(zhuǎn)換成等軸視圖/AND,1/REPLOT

/PREP7WPSTYLE,,,,,,,,1!顯示W(wǎng)Pwpstyle,0.05,0.5,-1,1,0.003,0,0,,5!設(shè)置WP為極坐標(biāo)及其網(wǎng)格、捕捉功能2.17.2.2命令流建模過程M1-100Wpoff,0,0,0.5!將WP沿其自身Z向平移0.5RECTNG,-0.8,0.8,-0.8,0.8,!在WP中創(chuàng)建內(nèi)孔矩形ADELE,1!刪除面留下4條邊線LPLOTLFILLT,1,2,0.1,,!創(chuàng)建L1與L2之間半徑等于0.1的倒角線LFILLT,2,3,0.1,,!創(chuàng)建L2與L3之間半徑等于0.1的倒角線LFILLT,3,4,0.1,,!創(chuàng)建L3與L4之間半徑等于0.1的倒角線LFILLT,4,1,0.1,,!創(chuàng)建L4與L1之間半徑等于0.1的倒角線AL,ALL!選中封閉的環(huán)線創(chuàng)建橫隔板內(nèi)孔面RECTNG,-1,1,-1,1,!創(chuàng)建橫隔板的總面ASBA,2,1!橫隔板總面減去內(nèi)孔面得到橫隔板面AGEN,4,ALL,,,,,1,,0!在總體直角坐標(biāo)系的Z向上拷貝生成4個橫隔板M1-101WPCSYS,-1

!使WP與當(dāng)前激活總體坐標(biāo)系重合Wpoff,1

!將WP沿其自身X向平移1單位距離Wpro,,-90

!將WP繞Y軸旋轉(zhuǎn)-90度RECTNG,0.4,-1,1,

!在WP中創(chuàng)建矩形側(cè)面板WPSTYLE,,,,,,,,0

!隱藏ＷＰCSYS,1

!激活總體柱坐標(biāo)系A(chǔ)GEN,4,5,,,,90,,,0

!繞總體柱坐標(biāo)系的Ｚ軸旋轉(zhuǎn)拷貝生成４個側(cè)面板APTN,ALL

!所有面執(zhí)行互分操作形成互相共線面SAVEM1-1022.17.2.3點(diǎn)評

該模式主要訓(xùn)練模型的創(chuàng)建方法，其中涉及以下幾種建模工具和技術(shù)要點(diǎn)。（1）工作平面的顯示與隱藏、極坐標(biāo)網(wǎng)絡(luò)設(shè)置、捕捉功能，以及工作平面的增量方法進(jìn)行工作平面的平移旋和轉(zhuǎn)變換操作。（2）在工作平面中創(chuàng)建矩形、倒角、線圍面的方法。在空間中任意位置創(chuàng)建規(guī)則面，首先需要將WP移動到創(chuàng)建規(guī)則面所在的位置上，然后才可以創(chuàng)建這些規(guī)則面。（3）布爾運(yùn)算：面與面相減，面與面互分形成一體化連續(xù)面。（4）激活坐標(biāo)系使其成為當(dāng)前坐標(biāo)系。不同的操作，需要使用不同的當(dāng)前坐標(biāo)系，在操作中要根據(jù)需要切換坐標(biāo)系，即激活不同的坐標(biāo)系。（5）在總體直角與柱坐標(biāo)系兩種坐標(biāo)系中拷貝用法：陣列拷貝和旋轉(zhuǎn)拷貝，陣列拷貝在直角坐標(biāo)系進(jìn)行，旋轉(zhuǎn)拷貝只能利用柱坐標(biāo)系的Y坐標(biāo)和球坐標(biāo)系的Y和Z坐標(biāo)。M1-103如圖所示，創(chuàng)建機(jī)翼的實(shí)體模型。該實(shí)體建模思路是：（1）創(chuàng)建根部機(jī)翼界面外輪廓界面外輪廓線上的一系列關(guān)鍵點(diǎn)。（2）利用關(guān)鍵點(diǎn)擬合根部外輪廓線。（3）利用外輪廓線圍成根部截面。（4）利用拖拉并縮放截面大小尺寸方法創(chuàng)建機(jī)翼實(shí)體模型。2.17.3從底向上實(shí)體建模/樣條曲線和拖拉實(shí)例：機(jī)翼實(shí)體建模M1-104（1）清除內(nèi)存，開始一個新分析。選取菜單路徑UtilityMenu>File>Clear&StartNew，彈出ClearsdatabaseandStartNew對話框，采用默認(rèn)狀態(tài)，單擊OK按鈕，彈出Uerify確認(rèn)對話框，單擊Yes按鈕。（2）指定新工作文件名。選擇菜單路徑UtilityMenu>File>ChangeJobname彈出對話框，設(shè)置下列選項(xiàng)：

Enternewjobname:輸入字符串CAD3。Newloganderrorfiles:是否采用新的jobname作為log文件和error文件的新文件名。默認(rèn)為No,表示仍然使用原來的工作文件名，選擇Yes則表示使用新的工作文件名，單擊OK按鈕。（3）進(jìn)入前處理器。選取菜單路徑MainMenu>Preprocessor。2.17.3.1菜單建模過程M1-105KeypointnumberX,Y,ZLocationinactiveCS2（0.3，0.4，0）3（1，0.5，0）4（1.8，0.3，0）5（2.8，0，0）6（0.3，-0.18，0）7（1，-0.2，0）8（1.8，-0.14，0）（4）創(chuàng)建關(guān)鍵點(diǎn)。選擇菜單路徑MainMenu>Preprocessor>Modeling>Create>Keypoints>InActiveCS，彈出CreateKeypointsInActiveCoordinateSystem對話框，設(shè)置下列選項(xiàng)：Keypointnumber：輸入1，即創(chuàng)建1號關(guān)鍵點(diǎn)。X,Y,ZLocationInActiveCS：依次輸入0,0,0，即坐標(biāo)為（0，0，0）。單擊Apply按鈕，再次彈出CreateNodesInActiveCoordinateSystem對話框，同理依次定義關(guān)鍵點(diǎn)2-8，輸入數(shù)據(jù)如下表所示。創(chuàng)建的關(guān)鍵點(diǎn)如圖所示。M1-106(5)創(chuàng)建上弦和下弦樣條曲線。選擇菜單路徑MainMenu>Modeling>Create>Lines>Splines>WithOptions>SplinethruKPs>,彈出拾取關(guān)鍵點(diǎn)對話框,參照圖7-25所示依次拾取關(guān)鍵點(diǎn)1,2,3,4與5,然后單擊OK按鈕,彈出設(shè)置方向矢量對話框,XV1,YV1,ZV1分別輸入0,-1,0.XV2,YV2,ZV2全部為空值,單擊OK按鈕；同理，選擇該菜單彈出拾取關(guān)鍵點(diǎn)對話框，參照圖7-25所示依次拾取關(guān)鍵點(diǎn)1，6，7，8與5，然后單擊OK按鈕彈出設(shè)置方向矢量對話框，XV1,YV1,ZV1分別輸入0，1，0，XV2,YV2,ZV2全部為空值，單擊OK按鈕。（6）創(chuàng)建截面。選擇菜單路徑MainMenu>Preprocessor>Modeling>Create>Areas>Arbitrary>Bylines彈出拾取線對話框，單擊PickAll按鈕。圖7-25創(chuàng)建上弦和下弦樣條曲線M1-107（7）在總體坐標(biāo)系中沿Z軸拖拉8個單位且縮小到0.3倍大小。選擇菜單路徑MainMenu>Preprocessor>Modeling>Operate>Extrude>Areas>ByXYZOffset，彈出拾取面對話框，拾取截面，然后單擊OK按鈕彈出增量拖拉面對話框，設(shè)置下列選項(xiàng)：DX,DY,DZ項(xiàng)分別輸入0，0，8。RX,RY,RZ項(xiàng)分別輸入0.3，0.3，0。單擊OK按鈕。結(jié)果如圖7-26所示。（8）存儲有限元模型。單擊ANSYSToolbar窗口的快捷鍵SAVE＿DB.（9）退出前處理器。選取菜單路徑MainMenu>Finish。增量拖拉面對話框圖7-26沿Z軸拖拉8個單位且縮小到0.3倍M1-108FINISH/CLEAR,START/FILNAM,CAD3，0!指定新工作文件名

/VIEW,1,1,1,1!調(diào)整視圖角度/AND,1/PREP7K,1,0,0,0！定義8個關(guān)鍵點(diǎn)K,2,0.3,0.4,0K,3,1,0.5,0K,4,1.8,0.3,0K,5,2.8,0,0K,6,0.3,-0.18,0K,7,1,-0.2,0K,8,1.8,-0.14,02.17.3.2命令流建模過程M1-109BSPLIN,1,2,3,4,5,,0,-1,0!創(chuàng)建上弦線BSPLIN,1,6,7,8,5,,0,1,0!創(chuàng)建上弦線A1,ALL!創(chuàng)建截面NEXT,ALL,,0,0.8,0.3,0.3!在總體坐標(biāo)系中沿Z軸拖拉8個單位且縮小到0.3倍大小SAVE!存儲模型FINISHM1-1102.17.3.3點(diǎn)評該模型主要訓(xùn)練自底向上的實(shí)體建模方法，其中涉及以下幾種建模工具和技術(shù)要點(diǎn)：（1）定義關(guān)鍵點(diǎn)時當(dāng)前坐標(biāo)系為默認(rèn)的總體直角坐標(biāo)系。（2）定義樣條曲線。（3）利用封閉的邊界線圍面。（4）沿當(dāng)前坐標(biāo)系的坐標(biāo)軸拖拉面，同時設(shè)置面的縮放比列系數(shù)：CAD造型操作中可以輸入類似的縮放系數(shù)的還有MainMenu>Preprocessor>Modeling>Operate>Scale下的所有子菜單，它們專門用于比列縮放實(shí)體模型。M1-1112.17.4樣條曲線/鏡面映射/路徑拖拉實(shí)例：工字截面曲梁

如圖7-27所示，創(chuàng)建工字截面曲梁的實(shí)體模型。該實(shí)體建模思路是：(1)在總體坐標(biāo)系的XOY面內(nèi)創(chuàng)建1/2截面。(2)利用鏡面映射創(chuàng)建完整工字型截面。(3)創(chuàng)建樣條曲線，作為工字型截面拖拉的軌跡。(4)工字截面沿樣條軌跡線拖拉生成工字截面曲梁實(shí)體模型。圖7-27工字截面曲梁M1-112（1）清除內(nèi)存，開始一個新分析。選取菜單路徑UtilityMenu>File>Clear&StartNew，彈出ClearsdatabaseandStartNew對話框，采用默認(rèn)狀態(tài)，單擊OK按鈕，彈出Uerify確認(rèn)對話框，單擊Yes按鈕。（2）