实体建模技术课件

实体建模技术第第8章章 实体建模技术实体建模技术v四种创建模型的方法：四种创建模型的方法：v总共有四种途径创建总共有四种途径创建ANSYS模型模型(包括几何实体模包括几何实体模型和有限元模型型和有限元模型)，如下表所示：，如下表所示：O ptionCAD PackageANSYSA1. Build solid m odel.2. M esh finite elem ent m odel.B1. Build solid m odel.2. Defeature as needed.3. Export solid m odel.1. Im port solid m odel2. Com plete or m odify as needed.3. M esh finite elem ent m odel.CBuild the nodes and elem entsdirectly as needed.D1. Build solid m odel2. Defeature as needed.3. M esh finite elem ent m odel.4. Export finite elem ent m odel.Im port finite elem ent m odel实体建模技术第第8章章 实体建模技术实体建模技术(续续)v直接输入几何实体来建模很方便，但有些情况下需直接输入几何实体来建模很方便，但有些情况下需要在要在ANSYS中来建立实体模型。例如中来建立实体模型。例如:需要建立参数模型时，需要建立参数模型时，(在优化设计及参数敏感在优化设计及参数敏感性分析时建立的包含包含变量的模型性分析时建立的包含包含变量的模型)没有没有ANSYS能够读入的几何实体模型时能够读入的几何实体模型时计算机上没有相关的绘图软件时计算机上没有相关的绘图软件时(与与ANSYS程序程序兼容的兼容的)在对输入的几何实体需要修改或增加时，或者对在对输入的几何实体需要修改或增加时，或者对几何实体进行组合时几何实体进行组合时vANSYS有一组很方便的几何作图工具有一组很方便的几何作图工具实体建模技术8.1 定义定义v实体建模：建立实体模型的过程。实体建模：建立实体模型的过程。v一个实体模型有体、面、线及关键点组成。一个实体模型有体、面、线及关键点组成。v体由面围成，面由线组成，线由关键点组成。体由面围成，面由线组成，线由关键点组成。体体面面线及关键点线及关键点实体建模技术8.1 定义定义(续续)v实体的层次从低到高是实体的层次从低到高是: 关键点关键点线线 面面体体。关。关键点是实体的基础，线由点生成，面由线生成，体键点是实体的基础，线由点生成，面由线生成，体由面生成。由面生成。v注：一个只由面及面以下层次组成的实体，如壳或注：一个只由面及面以下层次组成的实体，如壳或二维平面模型，在二维平面模型，在ANSYS中仍称为实体。中仍称为实体。关键点关键点线线面面体体实体建模技术8.1 定义定义(续续)v这个层次的顺序与模型怎样建立无关。这个层次的顺序与模型怎样建立无关。vANSYS不允许直接删除或修改与高层次相连接的低不允许直接删除或修改与高层次相连接的低层次实体。层次实体。关键点关键点线线面面体体我要改这我要改这条线条线线线 关键点关键点面面体体呀！呀！实体建模技术8.2 实体建模的途径实体建模的途径v建立实体模型可以通过两个途径建立实体模型可以通过两个途径:由顶向下由顶向下由底向上由底向上v可以根据模型形状选择最佳建模途径。可以根据模型形状选择最佳建模途径。实体建模技术8.2 实体建模的途径实体建模的途径(续续)v由底向上建模：关键点由底向上建模：关键点线线面面体。体。v由顶向下建模，首先建立体由顶向下建模，首先建立体(或面或面)，对这些体或，对这些体或面按一定规则组合得到最终需要的形状。面按一定规则组合得到最终需要的形状。加加实体建模技术8.3 由顶向下建模由顶向下建模v由顶向下建模：首先建立体由顶向下建模：首先建立体(或面或面)，对这些体或面按，对这些体或面按一定规则组合得到最终需要的形状。一定规则组合得到最终需要的形状。开始建立的体或面称为图元。开始建立的体或面称为图元。工作平面用来定位并帮助生成图元。工作平面用来定位并帮助生成图元。对原始体组合形成最终形状的过程称布尔运算。对原始体组合形成最终形状的过程称布尔运算。实体建模技术8.3.1 图元图元v图元是预先定义好的几何体，如圆、多边形和球体图元是预先定义好的几何体，如圆、多边形和球体v二维图元包括矩形、圆、三角形和其它多边形，当二维图元包括矩形、圆、三角形和其它多边形，当建立二维图元时，建立二维图元时，ANSYS将定义一个面，并包括其将定义一个面，并包括其下层的线和关键点。下层的线和关键点。实体建模技术8.3.1 图元图元(续续)v三维图元包括块体、圆柱体、棱体、球体和圆锥体，三维图元包括块体、圆柱体、棱体、球体和圆锥体，当建立三维图元时，当建立三维图元时，ANSYS将定义一个体，并包括将定义一个体，并包括其下层的面、线和关键点。其下层的面、线和关键点。实体建模技术8.3.1 图元图元(续续)体体 (3D模型模型) 由面围成，由面围成，代表三维实体代表三维实体面面 (表面表面)由线围成。代表由线围成。代表实体表面、平面形状或壳实体表面、平面形状或壳(可以是三维曲面可以是三维曲面)线线 (可以是空间曲线可以是空间曲线)以关以关键点为端点，代表物体的键点为端点，代表物体的边边关键点关键点 (位于位于3D空间空间)代表代表物体的角点物体的角点AreasVolumeKeypointsLinesArea四类实体模型图元四类实体模型图元, 以及它们之间的层次关系：以及它们之间的层次关系：(即使想从即使想从CAD模型中传输实体模型，也应该知道如模型中传输实体模型，也应该知道如何使用何使用ANSYS建模工具修改传入的模型建模工具修改传入的模型)下图示意四类图元下图示意四类图元实体建模技术8.3.1 图元图元(续续)v例如：下图的空心球由例如：下图的空心球由1个体个体, 4个面个面, 10条线条线 和和8个个关键点组成。在关键点组成。在ANSYS中可由下面操作完成中可由下面操作完成vMain Menu: Preprocessor Create Sphere By Dimensions .XYZ一个功能即可创建空心球一个功能即可创建空心球 实体建模技术8.3.1 图元图元(续续)v图元可以通过输入尺寸或在图形窗口拾取来建立。图元可以通过输入尺寸或在图形窗口拾取来建立。例如建立实心圆：例如建立实心圆：在图形窗口拾取在图形窗口拾取中心及半径或在中心及半径或在这里输入数值这里输入数值实体建模技术8.3.1 图元图元(续续)生成块体：生成块体：在图形窗口拾取在图形窗口拾取期望的位置或在期望的位置或在这儿输入值这儿输入值实体建模技术8.3.1 图元图元(续续)要绘制体、面、线或关键点要绘制体、面、线或关键点:Utility Menu: Plot Keypoints or Lines or Areas or Volumes实体建模技术8.3.1 图元图元(续续)打开面编号打开面编号的结果的结果v在图形窗口中区分图元：在图形窗口中区分图元：当多个图元同时在图形窗当多个图元同时在图形窗口中显示时，可以通过打开某种图元类型编号来区口中显示时，可以通过打开某种图元类型编号来区分它们，这些图元以不同的标号和颜色显示分它们，这些图元以不同的标号和颜色显示实体建模技术8.3.1 图元图元(续续)打开编号显示打开编号显示:Utility Menu: PlotCtrls Numbering .选取需要的项目选取需要的项目，然后选择，然后选择OK.控制是否编号和控制是否编号和颜色同时显示颜色同时显示 (缺缺省省), 只显示编号只显示编号, 或只显示颜色或只显示颜色.实体建模技术8.3.1 图元图元(续续)编号显示在图元的编号显示在图元的“热点热点”上上 对于面或体，热点为图形对于面或体，热点为图形中心中心. 对于线，有三个热点对于线，有三个热点:.为什么这一点非常重要为什么这一点非常重要: 需要在图形窗口拾取取图元时，应该点取图形的需要在图形窗口拾取取图元时，应该点取图形的热点，确保拾取所需要的图元。这对于有多个图形重叠的情况非常重要热点，确保拾取所需要的图元。这对于有多个图形重叠的情况非常重要.（如上图）（如上图）实体建模技术8.3.1 图元图元(续续)vANSYS缺省的编号字体比较小，可进行放大：缺省的编号字体比较小，可进行放大：v要放大编号字体要放大编号字体:1. Utility Menu: PlotCtrls Font Controls Entity Font .2. 选择需要的字体、尺寸等选择需要的字体、尺寸等3. 选择选择 OK.4. Utility Menu: Plot Replot实体建模技术8.3.1 图元图元(续续)只删除面，保留面只删除面，保留面上的线及关键点上的线及关键点删除面以及面所包含的低删除面以及面所包含的低阶图元（线，关键点）阶图元（线，关键点）v当删除图元时，当删除图元时，ANSYS提供两种选择：提供两种选择：可以只删除指定的图元，保留这个图元所包可以只删除指定的图元，保留这个图元所包含的低阶图元含的低阶图元也可以连这个图元包含的低阶图元一块删去也可以连这个图元包含的低阶图元一块删去实体建模技术8.3.1 图元图元(续续)要删除一个或多个图元要删除一个或多个图元 :Main Menu: Preprocessor -Modeling- Delete在图形窗口中拾取一在图形窗口中拾取一个或多个图元个或多个图元(本例中本例中为面为面)，然后选择，然后选择OK选择图元选择图元(注意注意前页所述两种前页所述两种方式方式)实体建模技术8.3.1 图元图元(续续)v使用使用 Multi-Plots 功能功能, ANSYS将在图形窗口同时显将在图形窗口同时显示显示所有数据示显示所有数据(包括体、面、线、关键点，以及节包括体、面、线、关键点，以及节点、单元点、单元)v要使用要使用 multi-plot:vUtility Menu: Plot Multi-Plotsv根据编号对话框中的设置，显示编号及颜色根据编号对话框中的设置，显示编号及颜色实体建模技术8.3.2 工作平面工作平面v定义：一个可动的二维参考平面，用来定位确定图定义：一个可动的二维参考平面，用来定位确定图元。缺省状态下，工作平面原点与整体坐标系原点元。缺省状态下，工作平面原点与整体坐标系原点重合，但可以把工作平面移动或旋转到任意位置。重合，但可以把工作平面移动或旋转到任意位置。利用显示格栅，在工作平面上作图就象在方格纸利用显示格栅，在工作平面上作图就象在方格纸上作图上作图除了格栅的设置外，工作平面是无限的除了格栅的设置外，工作平面是无限的WXWYX2X1Y2Y1WXWYWP (X,Y)widthheight实体建模技术8.3.2 工作平面工作平面(续续)v工作平面的命令菜单：工作平面的命令菜单：Utility Menu WorkPlane在绘图窗口上在绘图窗口上显示工作平面显示工作平面查看工作平查看工作平面的状态面的状态工作平面设置工作平面设置偏移工作平面偏移工作平面改变工作平面改变工作平面实体建模技术8.3.2 工作平面工作平面(续续)v工作平面设置工作平面设置Snap:便于便于在 工 作 平在 工 作 平面 上 拾 取面 上 拾 取格 栅 上 的格 栅 上 的点点Grid spacing:栅距栅距Grid size:显示的工作显示的工作平面大小平面大小(大小无限制大小无限制)WP display:只显示三个坐只显示三个坐标轴标轴 (缺省缺省)，只显示格栅，只显示格栅，或两者均显示或两者均显示实体建模技术8.3.2 工作平面工作平面(续续)v通过增量移动工作平面通过增量移动工作平面或使用动态方或使用动态方式式(类似移动类似移动-缩放缩放-转动转动)用按扭实现用按扭实现(通过指针滑通过指针滑动实现动实现)或输入希望或输入希望的增量值的增量值实体建模技术8.3.2 工作平面工作平面(续续)v保持当前方向，简单地平移工作平面到期望的位置保持当前方向，简单地平移工作平面到期望的位置:已经存在的一个或多个结点已经存在的一个或多个结点通过坐标值指定的通过坐标值指定的一个或多个位置一个或多个位置总体坐标总体坐标系原点系原点激 活 坐 标激 活 坐 标系的原点系的原点已经存在的一已经存在的一个或多个关键个或多个关键点。若拾取多点。若拾取多个关键点，则个关键点，则工作平面移到工作平面移到这些关键点的这些关键点的平均位置处。平均位置处。实体建模技术8.3.2 工作平面工作平面(续续)v定位工作平面定位工作平面把工作平面移动到总体坐把工作平面移动到总体坐标系原点标系原点(X-Y平面内平面内)拾取三个关键拾取三个关键点：一个为原点：一个为原点，一个定义点，一个定义X轴轴, 一个定义一个定义 X-Y平面平面实体建模技术8.4 由底向上建模由底向上建模v与首先定义体素不同，由底向上建模首先定位关键与首先定义体素不同，由底向上建模首先定位关键点，然后用这些关键点、线、面、体最终构成几何点，然后用这些关键点、线、面、体最终构成几何模型。模型。v应用当不适用体素方法创建几何模型时要应用由应用当不适用体素方法创建几何模型时要应用由底向上技术建模。底向上技术建模。v当然，你可以任意交替使用两种方法（由顶向下和当然，你可以任意交替使用两种方法（由顶向下和由底向上）进行建模。由底向上）进行建模。实体建模技术8.4 由底向上建模由底向上建模(续续)v由底向上建模时首先建立关键点，从关键点开始建由底向上建模时首先建立关键点，从关键点开始建立其它实体。立其它实体。v如建立一个如建立一个L-形时形时, 可以先下面所示的角点。然后可以先下面所示的角点。然后通过连接点简单地形成面，或者先形成线，然后用通过连接点简单地形成面，或者先形成线，然后用线定义面。线定义面。实体建模技术8.4.1 关键点关键点v定义关键点定义关键点:Preprocessor -Modeling- Create Keypoints或者用或者用K命令组立的命令命令组立的命令:K, KFILL, KNODE, 等等生成单个关键点生成单个关键点指定某线上生成关键点指定某线上生成关键点在节点处生成关键点在节点处生成关键点在两关键点间生成关键点在两关键点间生成关键点在圆弧的中心生成关键点在圆弧的中心生成关键点实体建模技术8.4.1 关键点关键点(续续)v生成关键点时只需要关键点的编号及点的坐标值生成关键点时只需要关键点的编号及点的坐标值数据。数据。关键点编号的缺省值为下一个整数关键点编号的缺省值为下一个整数坐标位置可以通过在工作平面上拾取或输入坐标位置可以通过在工作平面上拾取或输入X,Y,Z 坐标值确定。坐标值如何确定？它依赖坐标值确定。坐标值如何确定？它依赖于当前激活坐标系于当前激活坐标系实体建模技术8.4.1.1 在工作平面上建立关键点在工作平面上建立关键点实体建模技术8.4.1.2 在两个关键点之间建立关键点在两个关键点之间建立关键点1. 拾取起始和终止关键点，然后单击拾取菜单中的拾取起始和终止关键点，然后单击拾取菜单中的OK2. 选择中分比例选择中分比例(ratio) (d1-dnew)/(d1-d2)，或者距离，或者距离(dist)方式方式3. 指定比例或距离值指定比例或距离值4. 单击单击OK实体建模技术8.4.1.3 修改一系列关键点修改一系列关键点1.拾取将要移动的关键点，然后单击拾取菜单中的拾取将要移动的关键点，然后单击拾取菜单中的OK键键2. 指定拾取关键点的终点坐标指定拾取关键点的终点坐标3. 单击单击OK实体建模技术8.4.1.4 修改单个关键点修改单个关键点u拾取将要移动的关键点，然后单击拾拾取将要移动的关键点，然后单击拾取菜单中的取菜单中的OK键键,指定拾取关键点的指定拾取关键点的终点坐标。终点坐标。u修改关键点将自动清除与之相连的任修改关键点将自动清除与之相连的任何单元网格，并且在当前激活坐标系何单元网格，并且在当前激活坐标系下重新定义与之相连的高级图元。下重新定义与之相连的高级图元。u只要已经存在的节点是只要已经存在的节点是“自由的自由的”(不不与线或网格相连与线或网格相连)，就可以通过重新定，就可以通过重新定义新坐标值的方法修改其位置。否则，义新坐标值的方法修改其位置。否则，你必须使用你必须使用“Keypoint modify”功能。功能。实体建模技术8.4.1.5 计算已知两关键点之间的距离计算已知两关键点之间的距离1. 拾取两个关键点，它们之间的拾取两个关键点，它们之间的距离就显示出来距离就显示出来2. 然后单击拾取菜单中的然后单击拾取菜单中的OK键键3. 选择菜单选择菜单File Close实体建模技术8.4.1.6 复制关键点复制关键点实体建模技术8.4.2 线线v有许多方法定义线，如：有许多方法定义线，如：v如果定义面或体，如果定义面或体，ANSYS将自动生成未定义的线，将自动生成未定义的线，线的曲率由当前激活坐标系确定线的曲率由当前激活坐标系确定v在生成线时，关键点必须存在在生成线时，关键点必须存在实体建模技术8.4.2.1 生成直线生成直线v注：注：v线的形状由激活坐线的形状由激活坐标系决定。标系决定。v笛卡儿坐标系中将笛卡儿坐标系中将产生一条直线。产生一条直线。v圆柱坐标系，随关圆柱坐标系，随关键点的坐标不同可键点的坐标不同可能产生直线、圆弧能产生直线、圆弧线或螺旋线。线或螺旋线。实体建模技术8.4.2.2 生成样条曲线生成样条曲线实体建模技术8.4.2.3 修改修改直线直线切分切分相加相加实体建模技术8.4.2.3 修改直线修改直线(续续)指定被切分的线号指定被切分的线号指定分成线段的数目指定分成线段的数目选择修改方式或选择修改方式或者重新生成方式者重新生成方式如果线是如果线是“自由的自由的”，你就可以，你就可以修改它，在某些情况下，即使它修改它，在某些情况下，即使它与其它图元连在一起，你也可以与其它图元连在一起，你也可以修改它。如：修改它。如：将一条线分成更小将一条线分成更小的线段（即使有面与之相连也可的线段（即使有面与之相连也可以）以）实体建模技术8.4.3 面面v用由底向上的方法生成面时，需要的关键点或线必用由底向上的方法生成面时，需要的关键点或线必须已经定义。须已经定义。v如果定义体，如果定义体，ANSYS将自动生成未定义的面、线，将自动生成未定义的面、线，线的曲率由当前激活坐标系确定。线的曲率由当前激活坐标系确定。实体建模技术8.4.3.1 通过关键点生成面通过关键点生成面实体建模技术8.4.3.2 通过边界线生成面通过边界线生成面实体建模技术8.4.3.3 沿路径沿路径“拖拉拖拉”线段生成面线段生成面实体建模技术8.4.3.4 绕轴线旋转线段生成面绕轴线旋转线段生成面实体建模技术8.4.3.5 在两个面之间生成过渡面在两个面之间生成过渡面v注：原有面将被保留注：原有面将被保留实体建模技术8.4.3.6 通过蒙皮通过蒙皮(skinning)生成曲面生成曲面实体建模技术8.4.4 体体v用由底向上的方法生成体时，需要的关键点或线或用由底向上的方法生成体时，需要的关键点或线或面必须已经定义面必须已经定义实体建模技术8.4.4.1 通过顶点生成几何体通过顶点生成几何体u通过关键点生成几何体时，通过关键点生成几何体时，首先沿体下部依次定义一圈首先沿体下部依次定义一圈连续的关键点，再沿上部依连续的关键点，再沿上部依次定义一圈连续的关键点。次定义一圈连续的关键点。实体建模技术8.4.4.2 通过表面生成几何体通过表面生成几何体实体建模技术8.4.4.3 沿路径拖拉面生成几何体沿路径拖拉面生成几何体实体建模技术8.4.4.4 绕轴旋转面生成几何体绕轴旋转面生成几何体实体建模技术8.4.4.5 沿面的法向偏移面生成几何体沿面的法向偏移面生成几何体实体建模技术8.4.4.6 指定起始与终止面比例拖拉面生面几何体指定起始与终止面比例拖拉面生面几何体实体建模技术8.4.4.7 复制已有实体复制已有实体指定复制份数指定复制份数指定坐标偏移量指定坐标偏移量指定复制内容指定复制内容实体建模技术8.4.5 拖拉拖拉v利用已经存在的面快速生成体利用已经存在的面快速生成体(或由线或由线生成面或由关键点生成线生成面或由关键点生成线)v如果面已经划分了网格，单元也可以随如果面已经划分了网格，单元也可以随着面一起拖拉着面一起拖拉v有四种方法拖拉面有四种方法拖拉面:法向拖拉：通过对面的法向偏移形成法向拖拉：通过对面的法向偏移形成体体VOFFSTXYZ偏移：通过对面的总体偏移：通过对面的总体XYZ方向方向偏移形成体偏移形成体VEXT，可以锥形拖拉，可以锥形拖拉沿坐标轴沿坐标轴：绕坐标轴旋转面形成体：绕坐标轴旋转面形成体( 也 可 通 过 两 个 关 键 点 旋 转也 可 通 过 两 个 关 键 点 旋 转 ) VROTAT沿直线沿直线：沿一条线或一组邻近的线拖：沿一条线或一组邻近的线拖拉面形成体拉面形成体 VDRAG实体建模技术8.4.6 缩放缩放v从一种单位系统转到另一种单位系统时特别方便。从一种单位系统转到另一种单位系统时特别方便。1.Main Menu Preprocessor Operate Scale Volumes (在在模型上选择相应的实体部分模型上选择相应的实体部分,使使用用Pick All拾取整个体拾取整个体)2.键入想要的比例系数键入想要的比例系数(对对 RX, RY, RZ 的比例系数的比例系数)，设置，设置 IMOVE 为为 “Moved”，取代，取代 “Copied”3.或使用或使用 VLSCALE 命令命令:vlscale,all,25.4,25.4,25.4,1实体建模技术8.4.7 移动移动v通过增量通过增量DX,DY,DZ控制控制实体的移动或旋转实体的移动或旋转DX,DY,DZ定义在激活定义在激活坐标系中坐标系中平移实体时，令激活坐平移实体时，令激活坐标系为直角坐标系标系为直角坐标系转动实体时，令激活坐转动实体时，令激活坐标系为柱或球坐标系标系为柱或球坐标系可 以 使 用 下 列 命 令可 以 使 用 下 列 命 令VGEN, AGEN, LGEN, KGEN旋转旋转-30实体建模技术8.4.7 移动移动(续续)v另一个选项是把坐标转换到另另一个选项是把坐标转换到另一个坐标系中一个坐标系中转换发生在激活坐标系与指转换发生在激活坐标系与指定的坐标系之间定的坐标系之间此命令在对一个实体的移动此命令在对一个实体的移动和旋转同时进行时很有用和旋转同时进行时很有用可使用下列命令可使用下列命令 vV T R A N , A T R A N , LTRAN, KTRAN从从csys,0向向csys,11转换转换实体建模技术8.4.8 拷贝拷贝v生成实体的多个拷贝生成实体的多个拷贝v通过复制的份数通过复制的份数(2及其以及其以上上)及增量及增量 DX,DY,DZ 控制。控制。DX,DY,DZ定义在激活坐定义在激活坐标系中标系中Copy inlocalcylindricalCSCreate outerareas byskinning实体建模技术8.4.9 反射反射v沿平面反射实体沿平面反射实体v修改反射方向修改反射方向:X关于关于YZ平面反射平面反射Y关于关于XZ平面反射平面反射Z关于关于XY平面反射平面反射所有的方向均定义在激活坐标所有的方向均定义在激活坐标系，且必须是直角坐标系。系，且必须是直角坐标系。实体建模技术8.4.10 合并合并v把两个实体合并，并删除重合的关键点把两个实体合并，并删除重合的关键点合并关键点时，如果存在高一层次重合的实体，合并关键点时，如果存在高一层次重合的实体，也将自动被合并。也将自动被合并。v通常在反射、复制或其它操作后产生重合的实体时通常在反射、复制或其它操作后产生重合的实体时需要合并。需要合并。Merge or gluerequiredReflect实体建模技术Subtract frombase area8.4.11 倒角倒角v线的倒角连接需要两条相交的线，线的倒角连接需要两条相交的线，且在相交处有共同的关键点且在相交处有共同的关键点如果共同的关键点不存在，如果共同的关键点不存在，则首先作互分的运算则首先作互分的运算ANSYS不改变依附的面不改变依附的面(如果如果有有)，因此，需要用加或减的，因此，需要用加或减的命令修改倒角区域命令修改倒角区域v面的倒角与此相似面的倒角与此相似CreatefilletCreatearea实体建模技术8.5 自顶向下实体建模：轴承座自顶向下实体建模：轴承座说明说明v建立轴承座的半建立轴承座的半个对称实体模型。个对称实体模型。见见shaft.txt镗孔镗孔1.0R, 0.1875 深深基座基座6 x 3 x 1腹板腹板, 厚厚 0.15全部用英尺作单位全部用英尺作单位1.75四个四个 0.75D的孔的孔,孔中心距角点孔中心距角点0.75轴衬轴衬, 0.85R支架支架1.5R, 0.75 thick实体建模技术1. 进入进入ANSYS2. 打开等视图方位打开等视图方位:Utility Menu PlotCtrls Pan, Zoom, Rotate v按按ISO或用命令或用命令:/VIEW,1,1,1,1实体建模技术3. 创建轴承座的基础创建轴承座的基础 :Main Menu Preprocessor -Modeling- Create -Volumes- Block By Dimensions .v输入输入 X1 = 0, X2 = 3, Y1 = 0, Y2 = 1, Z1 = 0, Z2 = 3,然后按然后按OK或用命令或用命令:/PREP7BLOCK,0,3,0,1,0,3 实体建模技术4. 将工作平面移到位置将工作平面移到位置 X=2.25, Y=1.25, Z=.75:Utility Menu WorkPlane Offset WP by Increments v设置设置 X,Y,Z Offsets = 2.25, 1.25, 0.75v设置设置XY, YZ, ZX Angles = 0, -90, 0, 然后按然后按OK或用命令或用命令:WPOFF, 2.25, 1.25, 0.75WPROT, 0, -90, 0实体建模技术5. 创建直径为创建直径为0.75 英寸深度为英寸深度为-1.5 英寸的实体柱英寸的实体柱 :Main Menu Preprocessor -Modeling- Create -Volumes- Cylinder Solid Cylinder +v输入输入Radius = 0.75/2v输入输入Depth = -1.5, 然后按然后按OK或用命令或用命令:CYL4, , ,0.75/2, , , ,-1.5实体建模技术6. 将实体柱考贝到将实体柱考贝到DZ=1.5的新位置的新位置 :Main Menu Preprocessor Copy Volumes +v拾取柱体拾取柱体 (体号体号 2),按按 OKvDZ = 1.5, 按按 OK或用命令或用命令: VGEN,2,2, , , , ,1.5, ,0实体建模技术7. 从轴承座基础中挖出两个圆孔从轴承座基础中挖出两个圆孔:Main Menu Preprocessor -Modeling- Operate -Booleans- Subtract Volumes +v拾取轴承座基础的体拾取轴承座基础的体 (体体 1), 按按 OKv拾取两个圆柱体拾取两个圆柱体 (体体 2 和体和体3), 然后按然后按 OK或用命令或用命令:VSBV, 1, ALL实体建模技术8. 在整体坐标系中改变工作平面的相对位置在整体坐标系中改变工作平面的相对位置:Utility Menu WorkPlane Align WP with Global Cartesian或用命令或用命令:WPCSYS,-1,0VPLOT实体建模技术9. 创建套筒托架的基础创建套筒托架的基础:Main Menu Preprocessor -Modeling- Create -Volumes- Block By 2 Corners & Z +v输入输入WP X = 0v输入输入WP Y = 1v输入输入width = 1.5v输入输入height = 1.75v输入输入depth = 0.75, 然后按然后按 OK或用命令或用命令:BLC4,0,1,1.5,1.75,0.75实体建模技术10.将工作平面移到套筒托架的正面将工作平面移到套筒托架的正面:Utility Menu WorkPlane Offset WP to Keypoints +v拾取正面左角顶部的关键点拾取正面左角顶部的关键点,按按 OK或用命令或用命令:KWPAVE, 16实体建模技术11.创建套筒托架的拱创建套筒托架的拱:Main Menu Preprocessor -Modeling- Create -Volumes- Cylinder Partial Cylinder +v输入输入WP X = 0v输入输入WP Y = 0v输入输入Rad-1 = 0v输入输入Theta-1 = 0v输入输入Rad-2 = 1.5v输入输入Theta-2 = 90v输入输入Depth = -0.75, 然后按然后按 OK或用命令或用命令:CYL4,0,0,0,0,1.5,90,-0.75实体建模技术12.通过套筒托架的孔创建轴承座的柱通过套筒托架的孔创建轴承座的柱:Main Menu Preprocessor -Modeling- Create -Volumes- Cylinder Solid Cylinder +vWP X = 0vWP Y = 0vDepth = 1v深深 = -0.1875,按按 ApplyvWP X = 0vWP Y = 0vRad = 0.85vDepth = -2, 按按 OK或用命令或用命令:CYL4,0,0,1, , , ,-0.1875CYL4,0,0,0.85, , , ,-2 实体建模技术13.挖掉两个实体柱，形成轴承座和套筒的孔挖掉两个实体柱，形成轴承座和套筒的孔:Main Menu Preprocessor -Modeling- Operate -Booleans- Subtract Volumes +v拾取两个形成套筒托架拱和基础的体拾取两个形成套筒托架拱和基础的体v按按Applyv拾取轴承座柱拾取轴承座柱v按按Applyv拾取同样的两个基础的体拾取同样的两个基础的体v按按Applyv拾取通过孔的圆柱拾取通过孔的圆柱v按按OK实体建模技术14.合并相同的关键点合并相同的关键点:Main Menu Preprocessor Numbering Ctrls Merge Items v设置标号设置标号 “Keypoints”,然后按然后按 OK或用命令或用命令:NUMMRG,KP实体建模技术15.创建腹板创建腹板:15a.在基础正面顶边的中间建立一个关键点在基础正面顶边的中间建立一个关键点:Main Menu Preprocessor -Modeling- Create Keypoints KP between KPs +v在基础上拾取两个位于正上方拐角处的关键点，在基础上拾取两个位于正上方拐角处的关键点，按按 OKvRATI = 0.5, 然后按然后按OK或用命令或用命令:KBETW,7,8,0,RATI,0.5实体建模技术15b.创建三角形面创建三角形面:Main Menu Preprocessor -Modeling- Create -Areas- Arbitrary Through KPs +v在轴承座基础和套筒托架基础相交的位置，拾在轴承座基础和套筒托架基础相交的位置，拾取第一个关键点取第一个关键点 X=1.5v在拱表面底部和套筒托架基础相交的位置，拾在拱表面底部和套筒托架基础相交的位置，拾取第二个关键点取第二个关键点 X=1.5v拾取在拾取在14a步骤中建立的位于步骤中建立的位于X=1.5, Y=1, Z=3的第三个关键点的第三个关键点v按按Ok或用命令或用命令: A,14,15,9实体建模技术15c.沿面的法线方向拉伸面沿面的法线方向拉伸面:Main Menu Preprocessor -Modeling- Operate Extrude -Areas- Along Normal +v拾取在步骤拾取在步骤14b中建立的三角形面中建立的三角形面,按按 OKv输入输入DIST = -0.15, 然后按然后按OK或用命令或用命令:VOFFST,3,-0.15实体建模技术16.组合体组合体:Main Menu Preprocessor -Modeling- Operate -Booleans- Glue Volumes +v拾取拾取Pick All或用命令或用命令:VGLUE,ALL17.打开体号的显示开关并画体打开体号的显示开关并画体:Utility Menu PlotCtrls Numbering v设置设置 Volume numbers选项为选项为on, 按按 OK或用命令或用命令:/PNUM,VOLU,1VPLOT实体建模技术18.保存并退出保存并退出 ANSYS:Utility Menu File Save as shaft.dbPick the “QUIT” button in the Toolbarv选择选择 “Quit - No Save!”v按按OK 或用命令或用命令:FINISH/EXIT,ALL实体建模技术8.6 由底向上实体建模：连杆由底向上实体建模：连杆说明说明v用由底向上用由底向上建模技术，建模技术，建立汽车连建立汽车连杆几何模型杆几何模型见见link.txt6.52.50.51.80.31.0R1.4R0.4R0.7R45oSpline through six control pointsCLCLCrank pin endWrist pin endAll dimensions in inches45o0.280.40.334.754.03.25实体建模技术1. 进入进入ANSYS2. 创建两个圆形面创建两个圆形面:Main Menu Preprocessor -Modeling- Create -Areas- Circle By Dimensions .v输入输入RAD1 = 1.4v输入输入RAD2 = 1v输入输入THETA1 = 0v输入输入THETA2 = 180, 然后选择然后选择Applyv输入输入THETA1 = 45, 然后选择然后选择OK或用命令或用命令:/PREP7PCIRC,1.4,1,0,180 PCIRC,1.4,1,45,180实体建模技术3. 打开面号打开面号:Utility Menu PlotCtrls Numbering .v设置面号为设置面号为 “on”, 然后选择然后选择OK或用命令或用命令:/PNUM,AREA,1APLOT4. 创建两个矩形面创建两个矩形面:Main Menu Preprocessor -Modeling- Create -Areas- Rectangle By Dimensions .v输入输入X1 = -0.3, X2 = 0.3, Y1 = 1.2, Y2 = 1.8, 然后然后选择选择Applyv输入输入X1 = -1.8, X2 = -1.2, Y1 = 0, Y2 = 0.3, 然后然后选择选择OK或用命令或用命令: RECTNG,-0.3,0.3,1.2,1.8 RECTNG,-1.8,-1.2,0,0.3实体建模技术5. 平移工作面位置平移工作面位置(X=6.5):Utility Menu WorkPlane Offset WP to XYZ Locations +v回车后在输入窗口输入回车后在输入窗口输入 6.5 ， OK或用命令或用命令:WPAVE,6.56. 设置工作平面所在的坐标系为激活坐标系设置工作平面所在的坐标系为激活坐标系:Utility Menu WorkPlane Change Active CS to Working Plane或用命令或用命令:CSYS,4实体建模技术7. 再创建两个圆形面再创建两个圆形面:Main Menu Preprocessor -Modeling- Create -Areas- Circle By Dimensions .v输入输入RAD1 = 0.7v输入输入RAD2 = 0.4v输入输入THETA1 = 0v输入输入THETA2 = 180, 然后选择然后选择Applyv输入输入THETA2 = 135, 然后选择然后选择OK或用命令或用命令:PCIRC,0.7,0.4,0,180 PCIRC,0.7,0.4,0,135实体建模技术8. 在每一组面上分别进行布尔操作在每一组面上分别进行布尔操作:Main Menu Preprocessor -Modeling- Operate -Booleans- Overlap Areas +v先选择左边的一组面先选择左边的一组面, 然后选择然后选择Applyv再选择右边的一组面再选择右边的一组面, 然后选择然后选择OK或用命令或用命令:AOVLAP,1,2,3,4AOVLAP,5,6实体建模技术9. 激活总体笛卡尔坐标系激活总体笛卡尔坐标系:Utility Menu WorkPlane Change Active CS to Global Cartesian或用命令或用命令:CSYS,0实体建模技术10.定义四个新的关键点定义四个新的关键点:Main Menu Preprocessor -Modeling- Create Keypoints In Active CS v第一关键点第一关键点, X=2.5, Y=0.5, 然后选择然后选择Applyv第二关键点第二关键点, X=3.25, Y=0.4, 然后选择然后选择Applyv第三关键点第三关键点, X=4, Y=0.33, 然后选择然后选择Applyv第四关键点第四关键点, X=4.75, Y=0.28, 然后选择然后选择OK或用命令或用命令:K, ,2.5,0.5K, ,3.25,0.4K, ,4.0,0.33K, ,4.75,0.28实体建模技术11.激活总体柱坐标系激活总体柱坐标系:Utility Menu WorkPlane Change Active CS to Global Cylindrical或用命令或用命令:CSYS,112.创建一条线创建一条线(由一系列关键点拟合一条样条曲线由一系列关键点拟合一条样条曲线):Main Menu Preprocessor -Modeling- Create -Lines- Splines With Options Spline thru KPs + v顺序拾取如图形窗口所示的六个关键点顺序拾取如图形窗口所示的六个关键点, 然后然后选择选择OK实体建模技术12.(续续): v输入输入XV1=1(总体柱坐标系总体柱坐标系,关键点关键点1处的半径处的半径)vYV1=135 (总体柱坐标系，关键点总体柱坐标系，关键点1处的角度处的角度)vXV6=1 (总体柱坐标系，关键点总体柱坐标系，关键点6处的半径处的半径)vYV6=45 (总体柱坐标系，关键点总体柱坐标系，关键点6处的角度处的角度)v按按OK或用命令或用命令:BSPLIN,5,6,7,21,24,22,1,135,1,45实体建模技术13.通过关键点通过关键点1和和18创建一条直线创建一条直线 :Main Menu Preprocessor -Modeling- Create -Lines- Lines Straight Line +v拾取图形窗口所示的两个关键点拾取图形窗口所示的两个关键点, 然后选择然后选择OK或用命令或用命令:LSTR, 1, 18实体建模技术14.打开线号，显示线打开线号，显示线:Utility Menu PlotCtrls Numbering .v设置设置 Line numbers为为 “on”, 然后选择然后选择OKUtility Menu Plot Lines或用命令或用命令:/PNUM,LINE,1LPLOT实体建模技术15.以预先定义的线以预先定义的线6, 1, 7, 25 为边界创建一个新面为边界创建一个新面:Main Menu Preprocessor -Modeling- Create -Areas- Arbitrary By Lines +v拾取四条线拾取四条线 (6, 1, 7, 和和 25), 然后选择然后选择OK或用命令或用命令:AL, 6, 1, 7, 25实体建模技术16.放大连杆左边部分放大连杆左边部分:Utility Menu PlotCtrls Pan, Zoom, Rotate v拾取拾取Box Zoom实体建模技术17.创建三个线与线的倒角创建三个线与线的倒角:Main Menu Preprocessor -Modeling- Create -Lines- Line Fillet +v拾取线拾取线 36 和和 40, 然后选择然后选择Applyv输入输入RAD = .25, 然后选择然后选择Applyv拾取线拾取线 40和和 31, 然后选择然后选择Applyv按按Applyv拾取线拾取线30和和39, 然后选择然后选择OKv按按OKUtility Menu Plot Lines或用命令或用命令:LFILLT,36,40,0.25LFILLT,40,31,0.25LFILLT,30,39,0.25LPLOT实体建模技术18.以预先定义的圆角为边界，创建一新的面以预先定义的圆角为边界，创建一新的面:Main Menu Preprocessor -Modeling- Create -Areas- Arbitrary By Lines +v拾取线拾取线 12, 10, 和和 13, 然后选择然后选择Applyv拾取线拾取线 17, 15, 和和19, 然后选择然后选择Applyv拾取线拾取线 23, 21, 和和24, 然后选择然后选择OKUtility Menu Plot Areas或用命令或用命令:AL, 12, 10, 13AL, 17, 15, 19AL, 23, 21, 24APLOT实体建模技术19.把所有的面加起来把所有的面加起来:Main Menu Preprocessor -Modeling- Operate Add Areas +v拾取拾取Pick All或用命令或用命令:AADD,ALL20.选择选择Fit 使整个模型充满图形窗口使整个模型充满图形窗口:Utility Menu PlotCtrls Pan, Zoom, Rotate v按按Fit实体建模技术21.关闭线号和面号关闭线号和面号:Utility Menu PlotCtrls Numbering .v设置线号和面号为设置线号和面号为“ off ”, 然后选择然后选择OKUtility Menu Plot Areas或用命令或用命令:/PNUM,LINE,0/PNUM,AREA,0APLOT22.激活总体笛卡尔坐标系激活总体笛卡尔坐标系:Utility Menu WorkPlane Change Active CS to Global Cartesian或用命令或用命令:CSYS,0实体建模技术23.以以X-Z平面平面 (在在Y方向方向) 为对称面，对面进行镜为对称面，对面进行镜面反射面反射:Main Menu Preprocessor -Modeling- Reflect Areas +v拾取拾取Pick Allv选择选择 X-Z平面平面, 然后选择然后选择OK或用命令或用命令:ARSYM,Y,13实体建模技术24.把所有的面加起来把所有的面加起来:Main Menu Preprocessor -Modeling- Operate Add Areas +v拾取拾取Pick All或用命令或用命令:AADD,ALL25.关闭工作平面关闭工作平面:Utility Menu WorkPlane Display Working Plane或用命令或用命令: WPSTYLE实体建模技术26.存储并退出存储并退出 ANSYS:Utility Menu file save aslink.db在工具条中拾取在工具条中拾取 “QUIT”v选择选择 “Quit - No Save!”v按按OK或用命令或用命令: SAVEFINISH/EXIT,NOSAVE