-.z.第五章實體建模5.1實體建模操作概述用直接生成的方法構(gòu)造復(fù)雜的有限元模型費(fèi)時費(fèi)力，使用實體建模的方法就是要減輕這局部工作量。我們先簡要地討論一下使用實體建模和網(wǎng)格劃分操作的功能是怎樣加速有限元分析的建模過程。自下向上地模造有限元模型：定義有限元模型頂點(diǎn)的關(guān)鍵點(diǎn)是實體模型中最低級的圖元。在構(gòu)造實體模型時，首先定義關(guān)鍵點(diǎn)，再利用這些關(guān)鍵點(diǎn)定義較高級的實體圖元〔即線、面和體〕。這就是所謂的自下向上的建模方法。一定要牢記的是自下向上構(gòu)造的有限元模型是在當(dāng)前激活的坐標(biāo)系定義的。圖5-1自下向上構(gòu)造模型自上向下構(gòu)造有限元模型：ANSYS程序允許通過聚集線、面、體等幾何體素的方法構(gòu)造模型。當(dāng)生成一種體素時，ANSYS程序會自動生成所有附屬于該體素的較低級圖元。這種一開場就從較高級的實體圖元構(gòu)造模型的方法就是所謂的自上向下的建模方法。用戶可以根據(jù)需要自由地組合自下向上和自上向下的建模技術(shù)。注意幾何體素是在工作平面創(chuàng)立的，而自下向上的建模技術(shù)是在激活的坐標(biāo)系上定義的。如果用戶混合使用這兩種技術(shù)，則應(yīng)該考慮使用CSYS，WP或CSYS，4命令強(qiáng)迫坐標(biāo)系跟隨工作平面變化。圖5-2自上向下構(gòu)造模型〔幾何體素〕注意：建議不要在環(huán)坐標(biāo)系中進(jìn)展實體建模操作，因為會生成用戶不想要的面或體。運(yùn)用布爾運(yùn)算：可以使用求交、相減或其它的布爾運(yùn)算雕塑實體模型。通過布爾運(yùn)算用戶可直接用較高級的圖元生成復(fù)雜的形體。布爾運(yùn)算對于通過自下向上或自上向下方法生成的圖元均有效。圖5-3使用布爾運(yùn)算生成復(fù)雜形體。拖拉或旋轉(zhuǎn)：布爾運(yùn)算盡管很方便，但一般需消耗較多的計算時間。故在構(gòu)造模型時，如果用拖拉或旋轉(zhuǎn)的方法建模，往往可以節(jié)省計算時間，提高效率。圖5-4拖拉一個面生成一個體〔VDRAG〕移動和拷貝實體模型圖元：一個復(fù)雜的面或體在模型中重復(fù)出現(xiàn)時僅需要構(gòu)造一次。之后可以移動、旋轉(zhuǎn)或拷貝到所需的地方。用戶會發(fā)現(xiàn)在方便之處生成幾何體素再將其移動到所需之處，這樣往往比直接改變工作平面生成所需體素更方便。圖5-5拷貝一個面網(wǎng)格劃分：實體建模的最終目的是為了劃分網(wǎng)格以生成節(jié)點(diǎn)和單元。在完成了實體建模和建立了單元屬性，網(wǎng)格劃分控制之后，ANSYS程序可以輕松地生成有限元網(wǎng)格。考慮到要滿足特定的要求，用戶可以請求映射網(wǎng)格劃分生成全部都是四邊形、三角形或塊單元。圖5-6自由網(wǎng)格和映射網(wǎng)格移動、拷貝節(jié)點(diǎn)和單元：與直接生成節(jié)點(diǎn)和單元相比，自動網(wǎng)格劃分是一個巨大的進(jìn)步，但自動網(wǎng)格劃分需消耗較多機(jī)時。假設(shè)模型具有重復(fù)性，則可先對*一局部進(jìn)展網(wǎng)格劃分，再將其拷貝到所需的地方?！惨话銇碚f，按這種方式拷貝網(wǎng)格將比對各重復(fù)體素分別進(jìn)展網(wǎng)格劃分來得快〕圖5-7拷貝已劃分網(wǎng)格的面實體模型加載：在ANSYS程序中，載荷一般是加在節(jié)點(diǎn)和單元上的。但采用實體建模時，對節(jié)點(diǎn)和單元直接加載不太方便。幸運(yùn)的是，用戶可以直接在實體模型上加載，在發(fā)出SOLVE命令求解時，ANSYS程序會自動地將實體模型上的載荷轉(zhuǎn)換到有限元模型上。修改模型〔去除和刪除〕：在修改模型時，需要知道實體模型和有限元模型中圖元的層次關(guān)系。不能刪除依附于較高級圖元上的低級圖元。如不能刪除已劃分了網(wǎng)格的體，也不能刪除依附于面上的線等。假設(shè)一個實體已加了載荷，刪除或修改該實體，附加在該實體上的載荷也將從數(shù)據(jù)庫中刪除。圖元間的層次關(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〕實體〔包括實體載荷〕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〕在修改已劃分了網(wǎng)格的實體模型前，首先必須用*CLEAR命令〔MainMenu>Proprocessor>Clear〕去除該實體模型上所有的節(jié)點(diǎn)和單元。一旦去除了網(wǎng)格，就可以自上而下地刪除和重新定義圖元以到達(dá)修改模型的目的。去除、刪除和修改模型時，也可用以下方法直接修改關(guān)鍵點(diǎn)：命令：KMODIFGUI:MainMenu>Preprocessor>Move/Modify>SetofKPsMainMenu>Preprocessor>Move/Modify>SingleKP用KMODIF自動去除并重新定義與此關(guān)鍵點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的所有線、面和體，修改完模型之后，還需對已去除局部重新劃分網(wǎng)格。圖5-8修改已劃分網(wǎng)格的實體模型。5.2用自下向上的方法建模無論是使用自下向上還是自上向下的方法構(gòu)造的實體模型，均由關(guān)鍵點(diǎn)、線、面和體組成。如圖5-9所示。圖5-9根本實體模型圖元。頂點(diǎn)為關(guān)鍵點(diǎn)，邊為線，外表為面而整個物體部為體。這些圖元的層次關(guān)系是：最高級的圖元體以面為邊界，面以線為邊界，線則以關(guān)鍵點(diǎn)為端點(diǎn)。注意：建議不要在環(huán)坐標(biāo)系下進(jìn)展實體建模操作。因為可能產(chǎn)生并非用戶想要的面或體。5.2.1關(guān)鍵點(diǎn)：用自下向上的方法構(gòu)造模型時，首先定義最低級的圖元：關(guān)鍵點(diǎn)。關(guān)鍵點(diǎn)是在當(dāng)前激活的坐標(biāo)系定義的。用戶不必總是按從低級到高級的方法定義所有的圖元來生成高級圖元，可以直接在它們的頂點(diǎn)由關(guān)鍵點(diǎn)來直接定義面和體。中間的圖元需要時可自動生成。例如，定義一個長方體可用八個角的關(guān)鍵點(diǎn)來定義，ANSYS程序會自動地生成該長方體中所有的面和線。5.2.1.1定義關(guān)鍵點(diǎn)：ANSYS程序提供了多種定義關(guān)鍵點(diǎn)的方法，包括：·定義單個關(guān)鍵點(diǎn)：命令：KGUI:MainMenu>Preprocessor>Create>Keypoints>InActiveCSMainMenu>Preprocessor>Create>Keypoints>OnWorkingPlane·在己知線上給定位置定義關(guān)鍵點(diǎn)。命令：KLGUI:MainMenu>Preprocessor>Create>Keypoints>OnLineMainMenu>Preprocessor>Create>Keypoints>OnLinew/Ratio5.2.1.2從已有關(guān)鍵點(diǎn)生成關(guān)鍵點(diǎn)一旦用戶定義了初始形式的關(guān)鍵點(diǎn)，可以利用以下方法產(chǎn)生另外的關(guān)鍵點(diǎn)〔許多布爾運(yùn)算命令能生成關(guān)鍵點(diǎn)〕?！ぴ谝延袃申P(guān)鍵點(diǎn)之間生成關(guān)鍵點(diǎn)：命令：KBETWGUI:MainMenu>Preprocessor>Create>Keypoints>KPbetweenKPs·在兩關(guān)鍵點(diǎn)之間生成關(guān)鍵點(diǎn)：命令：KFILLGUI:MainMenu>Preprocessor>Create>Keypoints>FillbetweenKPs·在由三點(diǎn)定義的圓弧的中心生成一個關(guān)鍵點(diǎn)：命令：KCENTERGUI:MainMenu>Preprocessor>Create>Keypoints>KPatCenter·由一種模式的關(guān)鍵點(diǎn)生成另外的關(guān)鍵點(diǎn)：命令：KGENGUI:MainMenu>Preprocessor>Copy>Keypoints·用KSCALE命令從一給定模式的關(guān)鍵點(diǎn)生成另外的有一定比例模式的關(guān)鍵點(diǎn)，在GUI中沒有與KSCALE相應(yīng)的途徑。·通過映像產(chǎn)生關(guān)鍵點(diǎn)：命令：KSYMMGUI:MainMenu>Preprocessor>Reflect>Keypoints·將一種模式的關(guān)鍵點(diǎn)轉(zhuǎn)到另外一個坐標(biāo)系中命令：KTRANGUI:MainMenu>Preprocessor>Move/Modify>TransferCoord>Keypoints·給未定義的節(jié)點(diǎn)或關(guān)鍵點(diǎn)定義一個缺省位置，用SOURCE命令。在GUI中沒有與SOURCE相應(yīng)的途徑。·計算并移動一個關(guān)鍵點(diǎn)到一個交點(diǎn)上：命令：KMOVEGUI:MainMenu>Preprocessor>Move/Modify>ToIntersect·在已有節(jié)點(diǎn)處定義一個關(guān)鍵點(diǎn)：命令：KNODEGUI:MainMenu>Preprocessor>Create>Keypoints>OnNode5.2.1.3查看、選擇和刪除關(guān)鍵點(diǎn)。用戶可用以下方法操作關(guān)鍵點(diǎn)：·列表顯示已定義的關(guān)鍵點(diǎn)：命令：KLISTGUI:UtilityMenu>List>Keypoints>Coordinates+AttributesUtilityMenu>List>Keypoints>CoordinatesonlyUtilityMenu>List>Keypoints>HardPointsUtilityMenu>List>PickedEntities>Keypoints>CoordinatesOnlyUtilityMenu>List>PickedEntities>Keypoints>Coords+Attributes·顯示所選關(guān)鍵點(diǎn)：命令：KPLOTGUI:UtilityMenu>Plot>KeypointsUtilityMenu>Plot>SpecifiedEntities>Keypoints·選擇關(guān)鍵點(diǎn)：命令：KSELGUI:UtilityMenu>Select>Entities·刪除未劃分網(wǎng)格的關(guān)鍵點(diǎn)：命令：KDELEGUI:MainMenu>Preprocessor>Delete>Keypoints·用戶如果使用命令/PNUM，KP，1〔UtilityMenu>PlotCtrls>Numbering〕在顯示高級圖元線、面和體〔LPLOT，APLT和VPLOT〕時會顯示依附其上的關(guān)鍵點(diǎn)。ANSYS提供的使用關(guān)鍵點(diǎn)的方法：·計算兩關(guān)鍵點(diǎn)之間的距離。命令：KDISTGUI:MainMenu>Preprocessor>-Modeling-CheckGeom>KPdistances·修改關(guān)鍵點(diǎn)的坐標(biāo)〔即將關(guān)鍵點(diǎn)移動到一個新的位置，使用以下方法。這樣做能自動去除與該關(guān)鍵點(diǎn)相連區(qū)域的網(wǎng)格，與該關(guān)鍵點(diǎn)相連所有高級圖元也需重新定義。〔如一個“自由〞的關(guān)鍵點(diǎn)，即未與任何線相連，也未劃分網(wǎng)格，則可用K命令重新定義?！趁睿篕MODIFGUI:MainMenu>Preprocessor>Move/Modify>SetofKPsMainMenu>Preprocessor>Move/Modify>SingleKP5.2.2硬點(diǎn)硬點(diǎn)實際上是一種特殊的關(guān)鍵點(diǎn)。用戶可利用硬點(diǎn)施加載荷或從模型線和面上的任意點(diǎn)獲得數(shù)據(jù)。硬點(diǎn)不改變模型的幾何形狀和拓?fù)錁?gòu)造。大多數(shù)關(guān)鍵點(diǎn)命令如FK、KLIST和KSEL等都適用于硬點(diǎn)。而且硬點(diǎn)有自己的命令集和GUI中的局部。如果用戶發(fā)出更新圖元幾何形狀的命令，例如布爾運(yùn)算或簡化命令，任何與圖元相連的硬點(diǎn)都將被刪去。因此在完成實體模型之后應(yīng)當(dāng)將所有的硬點(diǎn)參加。如果刪除一個聯(lián)系著硬點(diǎn)的圖元，硬點(diǎn)會：·與圖元一起被刪除〔如果硬點(diǎn)與其它任何圖元都沒有關(guān)系〕·與被刪除的圖元別離〔如果硬點(diǎn)與另外的圖元相連〕不能用拷貝、移動或修改關(guān)鍵點(diǎn)的命令操作硬點(diǎn)。硬點(diǎn)有其自己的命令和GUI控制。當(dāng)使用硬點(diǎn)時不支持映射網(wǎng)格劃分。5.2.2.1定義硬點(diǎn)：可以在現(xiàn)有線或面上定義硬點(diǎn)。在這兩種情況下，用戶可通過如下定義硬點(diǎn)在圖元上的位置：·拾取〔不適于從IGES文件中輸入的模型〕·指定比率〔只適用于線〕·指定總體*、Y和Z坐標(biāo)用以下方法生成硬點(diǎn)：·在已有線上定義單個的硬點(diǎn)：命令：HPTCREATEGUI:MainMenu>Preprocessor>Create>Keypoints>HardPTonLine>HardPTbyratioMainMenu>Preprocessor>Create>Keypoints>HardPTonLine>HardPTbycoordMainMenu>Preprocessor>Create>Keypoints>HardPTonLine>HardPTbypicki·在已有面上定義單個的硬點(diǎn)：命令：HPTCREATEGUI:MainMenu>Preprocessor>Create>Keypoints>HardPTonarea>HardPTbyratioMainMenu>Preprocessor>Create>Keypoints>HardPTonarea>HardPTbycoordMainMenu>Preprocessor>Create>Keypoints>HardPTonarea>HardPTbypicki5.2.2.2選擇硬點(diǎn)：用戶可以用以下方法選擇硬點(diǎn)或帶有硬點(diǎn)的幾何圖元：·選擇硬點(diǎn)：命令：KSELGUI:UtilityMenu>Select>Entities注意：在選擇圖元對話框中，選擇同時包含關(guān)鍵點(diǎn)和硬點(diǎn)的項?！ひx擇線上的硬點(diǎn)：命令：LSELGUI:UtilityMenu>Select>Entities注意：在選擇圖元對話框中，選擇同時包含線和硬點(diǎn)的項?！ひx擇在面上的硬點(diǎn)。命令：ASELGUI:UtilityMenu>Select>Entities注意：在選擇圖元對話框中，選擇同時包含面和硬點(diǎn)的項。5.2.2.3查看與刪除硬點(diǎn)用戶可以用以下方法查看硬點(diǎn)：·列表硬點(diǎn)：命令：KLISTGUI:UtilityMenu>List>Keypoints>HardPoints·列表線上的硬點(diǎn)：命令：LLIST沒有與此項命令相應(yīng)的GUI途徑?！ち型獗砩系挠颤c(diǎn)：命令：ALIST沒有與此項命令相應(yīng)的GUI途徑。·顯示硬點(diǎn)：命令：KPLOTGUI:UtilityMenu>Plot>Keypoints>HardPoints·刪除硬點(diǎn)：命令：HPTDELETEGUI:MainMenu>Preprocessor>Delete>Keypoints>HardPoints5.2.3線線主要用于表示物體的邊。象關(guān)鍵點(diǎn)一樣，線是在當(dāng)前激活的坐標(biāo)系定義的。并不總是需要明確地定義所有的線，因為ANSYS程序在定義面和體時，會自動地生成相關(guān)的線。只有在生成線單元〔如梁〕或想通過線來定義面時，才需要定義線。5.2.3.1定義線對已確定需要明確地定義線的情況，可適當(dāng)?shù)剡x用以下方法：·在兩指定關(guān)鍵點(diǎn)之間生成直線或三次曲線：命令：LGUI：MainMenu>Preprocessor>Create>Lines>InActiveCoord·通過三個關(guān)鍵點(diǎn)或兩個關(guān)鍵點(diǎn)外加一個半徑生成一條弧線：命令：LARCGUI:MainMenu>Preprocessor>Create>Arcs>ByEndKPs&RadMainMenu>Preprocessor>Create>Arcs>Through3KPs·生成一條由假設(shè)干個關(guān)鍵點(diǎn)通過樣條擬合的三次曲線：命令：BSPLINGUI:MainMenu>Preprocessor>Create>Splines>SplinethruKPsMainMenu>Preprocessor>Create>Splines>SplinethruLocsMainMenu>Preprocessor>Create>Splines>WithOptions>SplinethruKPsMainMenu>Preprocessor>Create>Splines>WithOptions>SplinethruLocs·生成圓弧線：命令：CIRCLEGUI:MainMenu>Preprocessor>Create>Arcs>ByCent&RadiusMainMenu>Preprocessor>Create>Arcs>FullCircle·生成通過一系列關(guān)鍵點(diǎn)的多義線。命令：SPLINEGUI:MainMenu>Preprocessor>Create>Splines>SegmentedSplineMainMenu>Preprocessor>Create>Splines>WithOptions>SegmentedSpline·生成與一條線成一定角度的一條直線：命令：LANGGUI:MainMenu>Preprocessor>Create>Lines>AtAngletoLineMainMenu>Preprocessor>Create>Lines>NormaltoLine·生成與已有兩條線成一定角度的線：命令：L2ANGGUI:MainMenu>Preprocessor>Create>Lines>Angleto2LinesMainMenu>Preprocessor>Create>Lines>Normto2Lines·生成一條與已有線共終點(diǎn)且相切的線：命令：LTANGUI:MainMenu>Preprocessor>Create>Lines>TangenttoLine·生成一條與兩條線相切的線：命令：L2TANGUI:MainMenu>Preprocessor>Create>Lines>Tanto2Lines·生成在一個面上兩關(guān)鍵點(diǎn)之間最短的線：命令：LAREAGUI:MainMenu>Preprocessor>Create>Lines>OverlaidonArea·通過一個關(guān)鍵點(diǎn)按一定路徑拖拉生成線：命令：LDRAGGUI:MainMenu>Preprocessor>Operate>E*trude/Sweep>AlongLines·使一關(guān)鍵點(diǎn)按一條軸旋轉(zhuǎn)生成弧線：命令：LROTATGUI:MainMenu>Preprocessor>Operate>E*trude/Sweep>AboutA*is·在兩相交線之間生成倒角線：命令：LFILLTGUI:MainMenu>Preprocessor>Create>LineFillet對于生成直線的命令，線的實際形狀與當(dāng)前激活的坐標(biāo)系有關(guān)。在笛卡爾坐標(biāo)系中如d*/dl、dy/dl、dz/dl均為常量，則生成一條真正的直線。而在柱坐標(biāo)系中當(dāng)dR/dl、dθ/dl、和dz/dl為常量時，如果三個梯度都非零的話，生成的線則可能是螺旋線?！げ还芗せ畹氖呛畏N坐標(biāo)系都生成直線，用以下方法：命令：LSTRGUI:MainMenu>Preprocessor>Create>Lines>StraightLine5.2.3.2從已有線生成新線：可使用以下方法可將已有線拷貝生成另外的線：·通過已有線生成新線：命令：LGENGUI:MainMenu>Preprocessor>Copy>LinesMainMenu>Preprocessor>Move/Modify>Lines·從已有線對稱映像生成新線：命令：LSYMMGUI:MainMenu>Preprocessor>Reflect>Lines·將已有線轉(zhuǎn)到另一個坐標(biāo)系：命令：LTRANGUI:MainMenu>Preprocessor>Move/Modify>TransferCoord>Lines5.2.3.3修改線：通過L命令可用于修改線或用以下方法：·將一條線分成更小的線段：命令：LDIVGUI:MainMenu>Preprocessor>Operate>Divide>Lineinto2Ln"sMainMenu>Preprocessor>Operate>Divide>LineintoNLn"sMainMenu>Preprocessor>Operate>Divide>Linesw/Options·將一條線與另一條線合并：命令：LBGUI:MainMenu>Preprocessor>Operate>Add>Lines·將線的一端延長：命令：LE*TNDGUI:MainMenu>Preprocessor>Operate>E*tendLine5.2.3.4查看和刪除線用戶可以用以下方法查看和刪除線：·線列表：命令：LLISTGUI:UtilityMenu>List>LinesUtilityMenu>List>PickedEntities>Lines·顯示線：命令：LPLOTGUI:UtilityMenu>Plot>LinesUtilityMenu>Plot>SpecifiedEntities>Lines·選擇線命令：LSELGUI:UtilityMenu>Select>Entities·刪除線命令：LDELEGUI:MainMenu>Preprocessor>Delete>LineandBelowMainMenu>Preprocessor>Delete>LinesOnly如果已鍵入的/PNUM，Line,1命令〔GUI途徑menupathUtilityMenu>PlotCtrls>Numbering〕，用APLOT和VPLOT命令顯示面和體時，同時標(biāo)出線號。5.2.3.5對線的說明當(dāng)使用線時應(yīng)記住以下要點(diǎn)：·只有未依附于面且未劃分網(wǎng)格的線才可重新定義、修改或刪除。〔LDIV、LB和LFILLT命令例外，這三條命令可用來修改未劃分網(wǎng)格的線，假設(shè)其依附于面或體，這些線將與相應(yīng)的面和體一同修改。〕·有些幾何體素和布爾運(yùn)算也可生成或修改線。5.2.4面：平面可以表示二維實體〔如平板或軸對稱實體〕。曲面和平面都可表示三維的面，如殼，三維實體的面等。用到面單元或由面生成體時，才需定義面。生成面的命令也將自動地生成依附于該面的線和關(guān)鍵點(diǎn)；同樣，面也可在定義體時自動生成。5.2.4.1定義面：明確的定義一個面，可適中選用以下命令：·通過頂點(diǎn)定義一個面〔即通過關(guān)鍵點(diǎn)〕：命令：AGUI:MainMenu>Preprocessor>Create>Arbitrary>ThroughKPs·通過其邊界限定義一個面〔即通過一系列線定義周邊〕：命令：ALGUI:MainMenu>Preprocessor>Create>Arbitrary>ByLines·沿一定路徑掃掠一條線生成面：命令：ADRAGGUI:MainMenu>Preprocessor>Operate>E*trude/Sweep>AlongLines·沿一軸旋轉(zhuǎn)一條線生成面：命令：AROTATGUI:MainMenu>Preprocessor>Operate>E*trude/Sweep>AboutA*is·在兩面之間生成一個倒角面：命令：AFILLTGUI:MainMenu>Preprocessor>Create>AreaFillet用戶用此命令遇到了根本的布爾運(yùn)算疑難時，可用旋轉(zhuǎn)或延伸操作〔VROTAT或VTE*T命令〕來完成一樣的操作，參見§5.10.2中的詳細(xì)容?！ねㄟ^引導(dǎo)線由蒙皮生成光滑曲面：命令：ASKINGUI:MainMenu>Preprocessor>Create>Arbitrary>BySkinning·通過偏移一個已有面生成面〔這種偏移面與汽球充氣和放氣的情景很類似〕：命令：AOFFSTGUI:MainMenu>Preprocessor>Create>Arbitrary>ByOffset假設(shè)需生成的偏移面曲率半徑大于或等于最小許可曲率半徑時，這個操作失敗，用戶將收到一個警告信息。圖5-10為執(zhí)行AROTAT、ADRAG、AFILLT、ASKIN、及AOFFST命令操作的例子。圖5─10命令操作5.2.4.2通過已有面生成面：利用以下方法可將已有面拷貝而生成另外的面：·通過已有面生成另外的面：命令：AGENGUI:MainMenu>Preprocessor>Copy>AreasMainMenu>Preprocessor>Move/Modify>Areas·通過對稱映像一個面生成面：命令：ARSYMGUI:MainMenu>Preprocessor>Reflect>Areas·將一個面轉(zhuǎn)移到另一個坐標(biāo)系中去：命令：ATRANGUI:MainMenu>Preprocessor>Move/Modify>TransferCoord>Areas·拷貝面的一局部：命令：ASUBGUI:MainMenu>Preprocessor>Create>Arbitrary>OverlaidonArea5.2.4.3查看、選擇和刪除面可用以下方法進(jìn)展面的操作：·對已定義的面列表：命令：ALISTGUI:UtilityMenu>List>AreasUtilityMenu>List>PickedEntities>Areas·顯示面：命令：APLOTGUI:UtilityMenu>Plot>AreasUtilityMenu>Plot>SpecifiedEntities>Areas·選擇面：命令：ASELGUI:UtilityMenu>Select>Entities·刪除未劃分網(wǎng)格的面：命令：ADELEGUI:MainMenu>Preprocessor>Delete>AreaandBelowMainMenu>Preprocessor>Delete>AreasOnly如果鍵入了適當(dāng)?shù)?PNUM，AREA，1(UtilityMenu>PlotCtrls>Numbering)命令，用VPLOT命令顯示體時，同時會標(biāo)出面號。需要解釋面列表ALIST命令的兩個特點(diǎn)。假設(shè)已執(zhí)行了ASUM命令〔GUI途徑MainMenu>Preprocessor>Operate>CalcGeomItems〕，則在面列表〔ALIST〕時，實體圖元面的所有封閉線段構(gòu)成的拓?fù)湟饬x上的面也將列表顯示出來。而且一圈圈的數(shù)字表示定義面邊界的封閉線段，參見圖5-11。圖5-11封閉線段圍成一個面5.2.4.4面中應(yīng)注意的問題。當(dāng)遇到面的問題時應(yīng)注意：·只有未進(jìn)展網(wǎng)格劃分且不屬于*個體的面才能被重新定義或刪除?！?些幾何體素和布爾運(yùn)算也可生成或修改面。5.2.5體體用于描述三維實體，僅當(dāng)需要用體單元的才必須建立體。生成體的命令自動生成低級的圖元。5.2.5.1定義體利用以下方法定義體：·通過頂點(diǎn)定義體〔即用關(guān)鍵點(diǎn)〕：命令：VGUI:MainMenu>Preprocessor>Create>Arbitrary>ThroughKPs·通過邊界定義體〔即用一系列面定義體〕：命令：VAGUI:MainMenu>Preprocessor>Create>Arbitrary>ByAreas·將面沿*個路徑掃掠生成體：命令：VDRAGGUI:MainMenu>Preprocessor>Operate>E*trude/Sweep>AlongLines·將面沿*個軸旋轉(zhuǎn)生成體：命令：VROTATGUI:MainMenu>Preprocessor>Operate>E*trude/Sweep>AboutA*is·將面沿其垂直正方向偏移生成體〔見圖5-12〕：命令：VOFFSTGUI:MainMenu>Preprocessor>Operate>E*trude/Sweep>AlongNormal·在激活坐標(biāo)系下對面進(jìn)展拉延和縮放來生成體〔見圖5-12〕：命令：VE*TGUI:MainMenu>Preprocessor>Operate>E*trude/Sweep>By*YZOffset圖5─12命令操作5.2.5.2延伸生成體須知當(dāng)延伸體時應(yīng)注意：·當(dāng)用VROTAT、VE*T、VST或VDRAG命令延伸已劃分了網(wǎng)格的面〔或?qū)儆谝灰褎澐至司W(wǎng)格的體〕生成的體，網(wǎng)格即作為生成體的網(wǎng)格劃分依據(jù)〔見圖5-13〕。〔將這些命令與VSWEEP命令比照，VSWEEP命令在5.2.5.3中論述〕。如果用戶對延伸生成網(wǎng)格感興趣，可按以下步驟：1、對待延伸、拖拉、偏移或旋轉(zhuǎn)〔用MESH200單元〕的面進(jìn)展網(wǎng)格劃分。2、選擇適宜的三維單元類型〔ET〕〔與MESH200單元的形狀和節(jié)點(diǎn)數(shù)相匹配〕。激活選擇對話框〔TYPE〕。3、指定在延伸、旋轉(zhuǎn)或偏移方向想要劃分的單元數(shù)〔ESIZE命令中的NDIV項〕。假設(shè)用VDRAG命令，需指定拖拉路線上劃分的單元數(shù)〔LESIZE或ESIZE，NDIV〕4、鍵入VROTAT、VE*T、VOFFST或VDRAG命令。·銜接面〔ACCAT〕或有銜接線〔LCCAT〕的面不能進(jìn)展延伸，可以跳過銜接線的限制首先對面進(jìn)展網(wǎng)格劃分，然后刪除銜接線，最后延伸面成為劃分了網(wǎng)格的體?！と绻麊卧膶傩允峭ㄟ^AATT命令與面相聯(lián)系的，通過VPRAG，VE*T，VOFFST或VROTAT命令操作生成的相對面也有一樣的屬性〔如，樣本面的單元屬性會拷貝到相對的面上去〕。注意只有與*面相對的面才與該面有一樣的屬性；與該面相鄰的面則沒有?！だ靡韵旅顝亩S模型生成劃分好網(wǎng)格的體將更容易：命令：E*TOPTGUI:MainMenu>Preprocessor>Operate>E*trude/Sweep>ElemE*tOptsE*TOPT控制功能與用VE*T，VROTAT、VOFFST、VDRAG及VSWEEP命令由面單元生成體單元相關(guān)。這可使面單元的材料屬性、實常數(shù)屬性及單元坐標(biāo)系屬性與生成的體單元一致〔除了下面注明的VSWEEP命令外〕。E*TOPT控制選項包括如下：·當(dāng)使用VE*T、VROTAT、VOFFST或VDRAG命令時，可以設(shè)置控制面單元的材料屬性、實常數(shù)屬性和單元坐標(biāo)系屬性與劃分網(wǎng)格的體單元的一致〔當(dāng)用VSWEEP命令時，因為體已存在，用VATT命令在掃掠之前指定屬性〕?！ぎ?dāng)使用VE*T，VROTAT，VOFFST或VDRAG命令時，可以設(shè)置控制將樣本面單元遺留的特殊屬性〔材料、實常數(shù)或單元坐標(biāo)系〕給已生成的體單元，或者可以用當(dāng)前的MAT，REAL和ESYS命令給已生成的體單元設(shè)置特殊的屬性〔材料、實常數(shù)或單元坐標(biāo)系〕?！た梢栽隗w生成的方向設(shè)定單元分割數(shù)及間隔比率。·當(dāng)使用VE*T，VROTAT，VOFFST或VDRAG命令時，可以設(shè)置當(dāng)生成了體之后去除樣本面網(wǎng)格的控制?！伯?dāng)使用VSWEEP命令時，如果選擇了，樣本〔源〕、目標(biāo)及側(cè)面網(wǎng)格就會在體掃掠完成之后去除。〕保存樣本面單元的屬性可以節(jié)省用戶的時間，否則對帶有不同屬性的多個面進(jìn)展三維模型延伸要指定不同的單元屬性。5.2.5.3掃掠體通過掃掠相鄰面的網(wǎng)格使已有未劃分網(wǎng)格的體填充單元：命令：VSWEEPGUI:MainMenu>Preprocessor>-Meshing-Mesh>-Volumes-Sweep當(dāng)使用VROTAT、VE*T、VOFFST和VDRAG命令延伸一已劃分網(wǎng)格的面成為一個劃分了網(wǎng)格的體時，ANSYS會同時生成體和體的網(wǎng)格。相反，可對一個已有未分網(wǎng)格的體使用VSWEEP命令。因此對于輸入從CAD系統(tǒng)中創(chuàng)立的實體模型VSWEEP命令顯得特別有用。對于體掃掠的詳細(xì)信息，可見本手冊中§7.5.5，對VSWEEP命令的描述詳見"ANSYSmandsReference"。5.2.5.4從已有體生成體從已有體生成另外的體，使用如下命令：·由一種模式的體生成另外的體：命令：VGENGUI:MainMenu>Preprocessor>Copy>VolumesMainMenu>Preprocessor>Move/Modify>Volumes·由一體模型通過對稱映像生成體：命令：VSYMMGUI:MainMenu>Preprocessor>Reflect>Volumes·將一種模式的體轉(zhuǎn)到另外一坐標(biāo)系：命令：VTRANGUI:MainMenu>Preprocessor>Move/Modify>TransferCoord>Volumes5.2.5.5查看和刪除體：查看和刪除體：·體的列表：命令：VLISTGUI:UtilityMenu>List>PickedEntities>VolumesUtilityMenu>List>Volumes·顯示體：命令：VPLOTGUI:UtilityMenu>Plot>SpecifiedEntities>VolumesUtilityMenu>Plot>Volumes·選擇體：命令：VSELGUI:UtilityMenu>Select>Entities·刪除體：命令：VDELEGUI:MainMenu>Preprocessor>Delete>VolumeandBelowMainMenu>Preprocessor>Delete>VolumesOnl體的列表說明體是由許多外殼組成。外殼是體的等效封閉圈——定義一個連續(xù)封閉邊界的圖元集。5.2.5.6關(guān)于體應(yīng)注意的問題：當(dāng)用到體時應(yīng)注意：·只有未被劃分網(wǎng)格的體才可以進(jìn)展重新定義或刪除?！び行缀误w素和布爾運(yùn)算命令可以用來生成或修改體。5.2.6拖拉操作當(dāng)使用拖拉操作〔LDRAG、ADRAG或VDRAG命令〕的最好結(jié)果是減小從拖拉路徑平面到待拖拉圖元的距離〔圖5-14表示的距離“d〞〕。而且圖元的平面應(yīng)當(dāng)盡可能平行于拖拉路徑平面。如果待拖拉的圖元在拖拉路徑平面，則以上兩點(diǎn)都可以滿足，拖拉路徑平面自動地定義為與拖拉路徑正交并位于拖拉路徑的起始處。圖5─14拖拉操作示意5.3用自上向下的方法建模：體素5.3.1什么是體素？幾何體素是可用單個ANSYS命令來創(chuàng)立的常用的實體建模的形狀〔如一個球體或正棱柱〕。因為體素是高級圖元，可不用首先定義任何關(guān)鍵點(diǎn)而形成，利用體素進(jìn)展模型生成有時指自上向下建模。〔當(dāng)生成一個體素時，ANSYSY程序會自動生成所有必要的低級圖元，包括關(guān)鍵點(diǎn)〕幾何體素是在工作平面生成的。5.3.2如何生成面體素利用以下方法可生成矩形：·在工作平面上任意位置生成一個長方形區(qū)域：命令：RECTNGGUI:MainMenu>Preprocessor>Create>Rectangle>ByDimensions·通過角點(diǎn)生成一個長方形區(qū)域：命令：BLC4GUI:MainMenu>Preprocessor>Create>Rectangle>By2Corners·通過中心和角點(diǎn)生成一個長方形區(qū)域：命令：BLC5GUI:MainMenu>Preprocessor>Create>Rectangle>ByCentr&Cornr5.3.2.1生成圓或環(huán)形區(qū)域利用如下命令可生成圓或局部圓環(huán)：·生成以工作平面原點(diǎn)為圓心的環(huán)形區(qū)域：命令：PCIRCGUI:MainMenu>Preprocessor>Create>Circle>ByDimensions·在工作平面的任意位置生成一個環(huán)形區(qū)域：命令：CYL4GUI:MainMenu>Preprocessor>Create>Circle>AnnulusMainMenu>Preprocessor>Create>Circle>PartialAnnulusMainMenu>Preprocessor>Create>Circle>SolidCircle·通過端點(diǎn)生成一個環(huán)形區(qū)域：命令：CYL5GUI:MainMenu>Preprocessor>Create>Circle>ByEndPoints5.3.2.2生成正多邊形利用以下方法生成一個正多邊形：·以工作平面的原點(diǎn)為中心生成一個正多邊形區(qū)域：命令：RPOLYGUI:MainMenu>Preprocessor>Create>Polygon>ByCircumscrRadMainMenu>Preprocessor>Create>Polygon>ByInscribedRadMainMenu>Preprocessor>Create>Polygon>BySideLength·在工作平面的任意位置處生成一個正多邊形區(qū)域：命令：RPR4GUI:MainMenu>Preprocessor>Create>Polygon>He*agonMainMenu>Preprocessor>Create>Polygon>OctagonMainMenu>Preprocessor>Create>Polygon>PentagonMainMenu>Preprocessor>Create>Polygon>SeptagonMainMenu>Preprocessor>Create>Polygon>SquareMainMenu>Preprocessor>Create>Polygon>Triangle除以上的正多邊形外，用戶還可以用POLY命令基于工作平面坐標(biāo)對生成任意多邊形區(qū)域。POLY命令必須跟隨PT*Y命令之后使用〔在GUI中沒有與POLY相應(yīng)的途徑〕。5.3.2.3面體素中應(yīng)注意的問題：用面體素工作時應(yīng)注意：·由命令或GUI途徑生成的面位于工作平面上，方向由工作平面坐標(biāo)系而定。注意：面體素的面積必須大于零〔也就是說，不能用退化面定義線〕。·在有限元模型中，二個相接觸的體素之間會產(chǎn)生一條不連續(xù)的接縫，只有用諸如NUMMRG、AADD或AGLUE等命令來“焊接〞才能將接縫除去?！び蒙厦嬗懻摰腜CIRC和CYL4命令或在下一節(jié)實體體素中討論的CONE、CYLIND、SPHERE或TORUS等命令生成環(huán)幾何體素的弧時，弧從代數(shù)值小的角度開場，按正的角方向，到大的角度處終止。〔THETA1和THEAT2的輸入順序并不表示生成體素的開場角和終止角?！骋韵聢D說明如何用這些命令工作的：圖5─15環(huán)形幾何體素的圓弧扇區(qū)。5.3.3如何生成實體體素本節(jié)中論述的命令可用來定義實體體素。5.3.3.1生成長方體可用以下方法生成長方體：·在基于工作平坐標(biāo)上生成長方體：命令：BLOCKGUI:MainMenu>Preprocessor>Create>Block>ByDimensions·通過角點(diǎn)生成一個長方體：命令：BLC4GUI:MainMenu>Preprocessor>Create>Block>By2Corners&Z·通過中心及角點(diǎn)生成一個長方體：命令：BLC5GUI:MainMenu>Preprocessor>Create>Block>ByCentr,Cornr,Z5.3.3.2生成柱體利用以下方法生成端面為圓或圓環(huán)區(qū)域的直棱柱體〔如圓柱〕：·以工作平面原點(diǎn)為圓心生成一個圓柱體：命令：CYLINDGUI:MainMenu>Preprocessor>Create>Cylinder>ByDimensions·在工作平面的任意處生成圓柱體：命令：CYL4GUI:MainMenu>Preprocessor>Create>Cylinder>HollowCylinderMainMenu>Preprocessor>Create>Cylinder>PartialCylinderMainMenu>Preprocessor>Create>Cylinder>SolidCylinder·通過端點(diǎn)生成圓柱體：命令：CYL5GUI:MainMenu>Preprocessor>Create>Cylinder>ByEndPts&Z5.3.3.3生成多棱柱體：可用以下方法生成正棱柱體：·以工作平面的原點(diǎn)為圓心生成一個正棱柱體：命令：RPRISMGUI:MainMenu>Preprocessor>Create>Prism>ByCircumscrRadMainMenu>Preprocessor>Create>Prism>ByInscribedRadMainMenu>Preprocessor>Create>Prism>BySideLength·在工作平面的任意位置處生成多棱柱體：命令：RPR4GUI:MainMenu>Preprocessor>Create>Prism>He*agonalMainMenu>Preprocessor>Create>Prism>OctagonalMainMenu>Preprocessor>Create>Prism>PentagonalMainMenu>Preprocessor>Create>Prism>SeptagonalMainMenu>Preprocessor>Create>Prism>SquareMainMenu>Preprocessor>Create>Prism>Triangular假設(shè)要生成基于工作平面坐標(biāo)對的任意多棱柱體，使用PRISM命令，PRISM命令必須跟隨在PT*Y命令之后?！苍贕UI中沒有與PRISM命令相應(yīng)的途徑?！?.3.3.4生成球體或局部球體利用以下方法可以生成球體或局部球體：·以工作平面原點(diǎn)為中心生成球體：命令：SPHEREGUI:MainMenu>Preprocessor>Create>Sphere>ByDimensions·在工作平面的任意位置處生成球體：命令：SPH4GUI:MainMenu>Preprocessor>Create>Sphere>HollowSphereMainMenu>Preprocessor>Create>Sphere>SolidSphere·以直徑的端點(diǎn)生成球體：命令：SPH5GUI:MainMenu>Preprocessor>Create>Sphere>ByEndPoints5.3.3.5生成錐體或截錐體利用以下方法可以生成錐或截錐：·以工作平面的原點(diǎn)為中心生成錐體：命令：CONEGUI:MainMenu>Preprocessor>Create>Cone>ByDimensions·在工作平面的任意位置處生成錐體：命令：CON4GUI:MainMenu>Preprocessor>Create>Cone>ByPicking5.3.3.6生成環(huán)體或局部環(huán)體：假設(shè)要生成環(huán)體：命令：TORUSGUI:MainMenu>Preprocessor>Create>Torus可用TORUS、RAD1、RAD2、RAD3、THEAT1、THETA2命令生成環(huán)體或局部環(huán)體?！ぜ僭O(shè)要生成環(huán)體,不必給THETA1或THETA2賦值.必須指定用于定義環(huán)的三個半徑值(RAD1、RAD2和RAD3〕?？梢砸匀雾樞蛑付ò霃剑钚〉闹凳遣堪霃?，中間值為外部半徑，最大值為主半徑〔有一個例外需指定半徑值的順序：如果想生成一個實心環(huán)體，部半徑指定為零或空，這種情況下零或空必須占據(jù)RAD1或RAD2的位置〕。至少其中的兩個值必須指定為正值；它們用來定義外面半徑和主半徑。圖5-16環(huán)體體素要生成圖5-16的環(huán)體，鍵入TORUS，5，1，2命令，由于指定半徑值有相對的大小關(guān)系，5，1，2分別用來定義環(huán)體的主半徑，部半徑和外部半徑。假設(shè)沒有給THETA1和THETA2指定值，缺省的值0和360用來表示環(huán)體的起始和終結(jié)角度〔見圖5-17所示的局部環(huán)體的所有半徑〕·要生成圖5-17所示的局部環(huán)體，鍵入TORUS，5，1，2，0，180；此處5、1和2分別為環(huán)體的主半徑、部半徑和外部半徑，0和180表示環(huán)體的起始和終結(jié)角度。詳見"ANSYSmandsReference"中TURUS的表達(dá)。圖5-17局部環(huán)體5.3.3.7體體素中應(yīng)注意的問題當(dāng)用體體素時應(yīng)當(dāng)注意：·上述命令定義的體都是相對于工作平面?！拨冉堑囊饬x如圖5-16所示〕。·在有限元模型中，二個相接觸的體素間會生成一個不連續(xù)的接縫，只有用諸如NUMMRG、VGLUE和VADD命令“焊接〞才能將此接縫除去。5.4用布爾運(yùn)算雕塑實體模型在布爾代數(shù)中，對一組數(shù)據(jù)可用諸如交、并、減等邏輯運(yùn)算處理。ANSYS程序也允許用戶對實體模型進(jìn)展同樣的布爾運(yùn)算。這樣修改實體模型就更加容易了。幾乎可以對任何實模型進(jìn)展布爾運(yùn)算操作，無論是自上向下還是自下向上構(gòu)造的實體模型。例外是通過搭接〔見§7.1〕生成的圖元對布爾運(yùn)算無效，對退化的圖元也不能進(jìn)展*些布爾運(yùn)算?！惨姳菊潞竺娴?.8一節(jié)。〕完成布爾運(yùn)算之后，緊接著就是實體模型的加載和單元屬性的定義。如果用布爾運(yùn)算修改了已有的模型，應(yīng)該注意的是重新進(jìn)展單元屬性和加載的定義。下一節(jié)中討論修改模型的布爾運(yùn)算的多種形式，在看這些局部時，要注意可以任意選用這些方法指定布爾運(yùn)算：命令：BOPTNGUI:MainMenu>Preprocessor>Operate>Settings5.4.1是否保存原始圖元對兩個或多個圖元進(jìn)展布爾運(yùn)算時，需要用戶確定是否保存原始圖元?？捎肂OPTN，Lab,Value命令來控制是否保存原始圖元，參見圖5-18。圖5─18布爾運(yùn)算保存操作一般來說對依附于高級圖元的低級圖元進(jìn)展布爾運(yùn)算是允許的。不能對已劃分網(wǎng)格的圖元進(jìn)展布爾操作。必須在執(zhí)行布爾操作前將網(wǎng)格從圖元中去除。5.4.2其它有用的BOPTN設(shè)置BOPTN命令中的NWARN項允許用戶控制警告信息。值“0〞將使布爾運(yùn)算無效時顯示警告信息。值“1〞將消除布爾運(yùn)算無效的所有警告或錯誤信息。值“-1〞將允許布爾運(yùn)算無效時的錯誤信息。版本標(biāo)記用來控制采用何種版本ANSYS程序?qū)τ刹紶柌僮鳟a(chǎn)生的圖元編號。缺省地，ANSYS將用5.2版本的編號程序?qū)D元進(jìn)展編號，但可以令A(yù)NSYS使用5.1版本的編號程序。通常在使用5.2或更新版本的ANSYS程序時可以使用缺省的編號程序。可是當(dāng)讀入由5.1版本生成的模型時，應(yīng)當(dāng)在讀入文件〔/INPUT〕之前激活5.1版本的編號程序〔BOPTN，VERSION，RV51〕，這樣程序就會正常運(yùn)行。注：除非指定了5.1版本的編號程序〔BOPIN，VERSION，RV51〕，否則在5.1版本中生成的輸入命令流會在5.2或5.3版本中產(chǎn)生不同的圖元編號。DEFA將重置所有的BOPTN設(shè)置為缺省值，STAT將列表當(dāng)前設(shè)置的狀態(tài)。5.4.3布爾運(yùn)算之后的圖元編號編號程序?qū)Σ紶栠\(yùn)算輸出圖元依據(jù)其拓?fù)錁?gòu)造和幾何形狀進(jìn)展編號。例如，面的拓?fù)湫畔ǘx的邊數(shù)，組成面的線數(shù)〔即三邊形面或四邊形面等〕，面中任何原始線〔在布爾操作之前存在的線〕的線號，任意原始關(guān)鍵點(diǎn)的關(guān)鍵點(diǎn)號等等。面的幾何信息包括形心的坐標(biāo)、端點(diǎn)和其它相對于一些任意的參考坐標(biāo)系的控制點(diǎn)?？刂泣c(diǎn)是由NURBS定義的描述模型的參數(shù)。編號程序首先給輸出圖元分配按其拓?fù)錁?gòu)造唯一識別的編號〔以下一下數(shù)字開場〕。任何剩余圖元按幾何編號，不幸的是，按幾何的圖元編號可能會與通過設(shè)計優(yōu)化循環(huán)不一致，尤其是當(dāng)從一個循環(huán)到另一個循環(huán)幾何模型改變的情況。因此，當(dāng)出現(xiàn)按幾何給圖元編號時，程序會顯示以下警告信息：***WARNING***EntitynumbersfromtheBooleanoperationwereassignedbasedongeometry.Ifyouareplanningtodooptimization,(orinputlooping),donotrelyontheentitynumbersforloads,etc.Tosuppressthiswarning,issue"BOPT,NWARN,0".5.4.4交運(yùn)算交運(yùn)算的結(jié)果是由每個初始圖元的共同局部形成一個新圖元。也就是說，交表示二個或多個圖元的重復(fù)區(qū)域。這個新的圖元可能與原始的圖元有一樣的維數(shù)，也可能低于原始圖元的維數(shù)。例如兩條的交可能只是一個關(guān)鍵點(diǎn)〔或關(guān)鍵點(diǎn)的集合〕，也可能是一條線〔或線的集合〕。布爾交命令有如下形式：·生成線的交命令：LINLGUI:MainMenu>Preprocessor>Operate>Intersect>-mon-Lines·生成面的交命令：AINAGUI:MainMenu>Preprocessor>Operate>Intersect>-mon-Areas·生成體的交命令：VINVGUI:MainMenu>Preprocessor>Operate>Intersect>-mon-Volumes·生成線與面的交：命令：LINAGUI:MainMenu>Preprocessor>Operate>Intersect>LinewithArea·生成面與體的交命令：AINVGUI:MainMenu>Preprocessor>Operate>Intersect>AreawithVolume·生成線與體的交命令：LINVGUI:MainMenu>Preprocessor>Operate>Intersect>LinewithVolume5.4.4.1相交的例子以下圖為上述相交的例子：圖5─21體與體相交5.4.5兩兩相交兩兩相交是由圖元集疊加而形成的一個新的圖元集。就是說，兩兩相交表示至少任意兩個源圖元的相交區(qū)域。比方，線集的兩兩相交可能是一個關(guān)鍵點(diǎn)〔或關(guān)鍵點(diǎn)的集合〕，或是一條線〔或線的集合〕。布爾運(yùn)算的兩兩相交命令為：·線的兩兩相交命令：LINPGUI:MainMenu>Preprocessor>Operate>Intersect>-Pairwise-Lines·面的兩兩相交命令：AINPGUI:MainMenu>Preprocessor>Operate>Intersect>-Pairwise-Areas·體的兩兩相交命令：VINPGUI:MainMenu>Preprocessor>Operate>Intersect>-Pairwise-Volumes5.4.5.1兩兩相交的例子圖5-25、5-26和5-27是兩兩相交的例子：圖5─27體的兩兩相交5.4.6加運(yùn)算：加運(yùn)算的結(jié)果是得到一個包含各個原始圖元所有局部的新圖元?！策@種運(yùn)算也可稱為并、連接或和〕。這樣形成的新圖元是一個單一的整體，沒有接縫。〔實際上，加運(yùn)算形成的圖元在網(wǎng)格劃分時常不如搭接形成的圖元好〕。在ANSYS程序中只能對三維實體或二維共面的面進(jìn)展加操作。面相加可以包含有面的孔，即環(huán)。布爾加命令如下：·將分開的面相加生成一個面：命令：AADDGUI:MainMenu>Preprocessor>Operate>Add>Areas·將分開的體相加生成一個體：命令：VADDGUI:MainMenu>Preprocessor>Operate>Add>Volumes5.4.6.1加運(yùn)算的例子以下圖為以上加運(yùn)算的例子5.4.7減運(yùn)算如果從*個圖元〔E1〕減去另一個圖元〔E2〕，其結(jié)果可能有兩種情況：一是生成一個或多個新圖元E3〔E1－E2=>E3〕，E3與E1有同樣的維數(shù)，且與E2無搭接局部。另一種情況是E1與E2的搭接局部是個低維的實體。這時，結(jié)果將E1分成兩個或多個新的實體〔E1－E2=>E3，E4〕。如果減命令的SEPO命令域置空〔缺省〕，圖元的減運(yùn)算會產(chǎn)生帶有公共端點(diǎn)的線；或帶有公共邊界限的面；或帶有公共邊界的體。命令域置為“SEPO〞，結(jié)果圖元將不再有公共的邊界而是不同但重合的邊界。后一個操作如果圖元的搭接局部不能將輸入圖元中的一個分成至少二個不同的線、面或體，則該運(yùn)算無效。布爾減命令〔及相應(yīng)的GUI途徑〕如下：·從線中減去線命令：LSBLGUI:MainMenu>Preprocessor>Operate>Subtract>LinesMainMenu>Preprocessor>Operate>Subtract>WithOptions>LinesMainMenu>Preprocessor>Operate>Divide>LinebyLineMainMenu>Preprocessor>Operate>Divide>WithOptions>LinebyLine·從面中減去面命令：ASBAGUI:MainMenu>Preprocessor>Operate>Subtract>AreasMainMenu>Preprocessor>Operate>Subtract>WithOptions>AreasMainMenu>Preprocessor>Operate>Divide>AreabyAreaMainMenu>Preprocessor>Operate>Divide>WithOptions>AreabyArea·從體中減去體：命令：VSBVGUI:MainMenu>Preprocessor>Operate>Subtract>VolumesMainMenu>Preprocessor>Operate>Subtract>WithOptions>Volumes·從線中減去面：命令：LSBAGUI:MainMenu>Preprocessor>Operate>Divide>LinebyAreaMainMenu>Preprocessor>Operate>Divide>WithOptions>LinebyArea·從線中減去體：命令：LSBVGUI:MainMenu>Preprocessor>Operate>Divide>LinebyVolumeMainMenu>Preprocessor>Operate>Divide>WithOptions>LinebyVolume·從面中減去體：命令：ASBVGUI:MainMenu>Preprocessor>Operate>Divide>AreabyVolumeMainMenu>Preprocessor>Operate>Divide>WithOptions>AreabyVolume·從面中減去線：命令：ASBLGUI:MainMenu>Preprocessor>Operate>Divide>AreabyLineMainMenu>Preprocessor>Operate>Divide>WithOptions>AreabyLine注意：使用ASBL命令時不出現(xiàn)SEPO域?！捏w中減去面：命令：VSBAGUI:MainMenu>Preprocessor>Operate>Divide>VolumebyAreaMainMenu>Preprocessor>Operate>Divide>WithOptions>VolumebyArea5.4.7.1減運(yùn)算的例子圖5-30到圖5-37是簡單減運(yùn)算的例子。詳見"ANSYSmandsReference"中LSBL，ASBA，VSBV，LSBA，LSBV，ASBV，ASBL和VSBA命令。圖5-32VSBV體體相減圖元相減命令有多種輸入。可以從多個圖元減去一個圖元，或可以從一個圖元減去多個圖元。還可以從多個圖元減去多個圖元。圖5-38到圖5-45描述了多個圖元相減。圖5-40VSBV多個體中減去一個體5.4.7.2減運(yùn)算中應(yīng)注意的問題如上圖所示，可以從單個圖元中減去多個圖元。所有的圖元相減的命令形式為eSBe，這里“e〞表示多個或單個圖元。注意：在減運(yùn)算中無論何種圖元都可能用到ALL命令，如果ALL用在被減域，則在減域列出或選中的圖元將從所有選中的圖元中移去；如果ALL用在減域，所有選中的圖元將從列在被減域中的圖元中減去。如果ALL既出現(xiàn)在減域又出現(xiàn)在被減域，則減運(yùn)算無任何變化；即結(jié)果仍是輸入圖元。圖元的減命令中的KEEP〔*〕項允許有選擇地保存或刪除圖元。例如，ASBL命令的KEEPA和KEEPL項允許保存或刪除在ASBL操作中用到的面或線。與BOPTN，KEEP，Value命令保存或刪除全部輸入圖元相反。KEEPL和KEEPA項取消了由BOPTN命令的設(shè)置〔MainMenu>Preprocessor>Operate>Settings〕，如果這兩欄為空，缺省設(shè)置由BOPTN命令控制。缺省的BOPTN設(shè)置在減運(yùn)算命令之后刪除所有輸入的圖元。5.4.8用工作平面的減運(yùn)算。工作平面可用來做減運(yùn)算將一個圖元分成兩個或更多的圖元。可以將線、面或體利用以下的命令或GUI途徑用工作平面去減。對每個這種減命令，SEPO欄用來確定生成的圖元有公共邊界或獨(dú)立但恰好重合的邊界。KEEP欄用來保存或刪除輸入圖元，而不管BOPTN命令〔GUI途徑MainMenu>Preprocessor>Operate>Setting〕的設(shè)置如何。工作平面常用來去切已有未劃分映射網(wǎng)格的模型。布爾運(yùn)算減工作平面命令〔及相應(yīng)的GUI途徑〕如下：·從線上減去與工作平面的交點(diǎn)：命令：LSBWGUI:MainMenu>Preprocessor>Operate>Divide>LinebyWrkPlaneMainMenu>Preprocessor>Operate>Divide>WithOptions>LinebyWrkPlane·從面中減去與工作平面相交的局部：命令：ASBWGUI:MainMenu>Preprocessor>Operate>Divide>AreabyWrkPlaneMainMenu>Preprocessor>Operate>Divide>WithOptions>AreabyWrkPlane·從體中減去與工作平面相交的局部：命令：VSBWGUI:MainMenu>Preprocessor>Operate>Divide>VolubyWrkPlaneMainMenu>Preprocessor>Operate>Divide>WithOptions>VolubyWrkPlane5.4.8.1用工作平面去做減運(yùn)算的例子以下是用工作平面去做減運(yùn)算的例子：圖5─48VSBW用工作平面去減體5.4.9分類運(yùn)算：分類運(yùn)算與減運(yùn)算類似，但它用新圖元來替代二個原始的圖元。目前ANSYS程序提供了線線之間的分類運(yùn)算。執(zhí)行線線分類運(yùn)算，可使用LCSL命令。在GUI中沒有與LCSL相應(yīng)的途徑。以下圖是分類運(yùn)算的例子。圖5─49LCSL線線的分類運(yùn)算5.4.10搭接功能搭接命令用于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。搭接命令除了在搭接域周圍生成了多個邊界外，與加運(yùn)算非常類似。也就是說，搭接操作生成的是多個相對簡單的區(qū)域，加運(yùn)算生成一個相對復(fù)雜的區(qū)域。因而，搭接生成的圖元比加運(yùn)算生成的圖元更容易劃分網(wǎng)格。搭接區(qū)域必須與原始圖元有一樣的維數(shù)。布爾搭接命令〔及其相應(yīng)的GUI途徑〕如下：搭接線：命令：LOVLAPGUI:MainMenu>Preprocessor>Operate>Overlap>Lines搭接面：命令：AOVLAPGUI:MainMenu>Preprocessor>Operate>Overlap>Areas搭接體：命令：VOVLAPGUI:MainMenu>Preprocessor>Operate>Overlap>Volumes5.4.10.1搭接功能的例子以下圖為上述搭接功能的例子：5.4.11互分互分命令用于連接兩個或多個圖元，以生成三個或更多新圖元的集合。如果搭接區(qū)域與原始圖元有一樣的維數(shù)，則互分結(jié)果與搭接結(jié)果一樣。但是與搭接操作不同的是，沒有參加搭接的輸入圖元將不被刪去。布爾互分命令如下：·對線進(jìn)展互分：命令：LPTNGUI:MainMenu>Preprocessor>Operate>Partition>Lines·對面進(jìn)展互分：命令：APTNGUI:MainMenu>Preprocessor>Operate>Partition>Areas·對體進(jìn)展互分：命令：VPTNGUI:MainMenu>Preprocessor>Operate>Partition>Volumes5.4.11.1互分操作的例子圖〔LPTN線互分〕、APTN〔面互分〕和VPTN〔體互分〕是互分運(yùn)算的例子。詳見"ANSYSmandsReference"中的LPTN、APTN及VPTN命令。5.4.12粘接〔或合并〕粘接命令與搭接命令類似，只是圖元之間僅在公共邊界處相關(guān)，且公共邊界的維數(shù)低于原始圖元一維。這些圖元間仍然相互獨(dú)立，只在邊界上連接〔它們相互對話〕，如以下圖所示。布爾粘接命令〔及與之相應(yīng)的GUI途徑〕如下：·通過粘接線生成新線：命令：LGLUEGUI:MainMenu>Preprocessor>Operate>Glue>Lines·通過粘接面生成新的面：命令：AGLUEGUI:MainMenu>Preprocessor>Operate>Glue>Areas·通過粘接體生成新的體：命令：VGLUEGUI:MainMenu>Preprocessor>Operate>Glue>Volumes5.4.12.1粘接操作的例子以以下圖為上述粘接操作的例子：5.4.13布爾運(yùn)算的替代布爾運(yùn)算有時比擬慢且代價高昂。有些情況下，可用一些其它命令來代替布爾運(yùn)算。下面列出一些可以替代布爾運(yùn)算的操作。拖拉和旋轉(zhuǎn)：用VDRAG和VROTAT命令定義棱柱體或圓柱體，與布爾運(yùn)算生成同樣方便，但更加高效。如中間鉆了孔的長方體就是一個很好的例子?！⒚嫜匾粭l路徑拖拉生成體：命令：VDRAGGUI:MainMenu>Preprocessor>Operate>E*trude/Sweep>AlongLines·將面沿一軸旋轉(zhuǎn)生成圓柱體：命令：VROTATGUI:MainMenu>Preprocessor>Operate>E*trude/Sweep>AboutA*is延伸和偏移：利用VE*T和VOFFST命令可將二維橫截面偏移或延伸成為三維體。見本章中§5.2所述，其中討論了如何延伸、偏移、旋轉(zhuǎn)或拖拉已劃分網(wǎng)格的面成為劃分網(wǎng)格的體?！ねㄟ^延伸面生成另外的體：命令：VE*TGUI:MainMenu>Preprocessor>Operate>E*trude/Sweep>By*YZOffset·通過偏移給定的面生成體：命令：VOFFSTGUI:MainMenu>Preprocessor>Operate>E*trude/Sweep>AlongNormal體素命令的實用選項：對于很多體素命令而言，僅用一條命令即可生成一個相對復(fù)雜的形體。例如，用一條SPHERE命令〔Mainmenu>Preprocessor>Create>Sphere>ByDimesions〕：就可以生成一個指定壁厚的空心球。圖5─59用一條命令生成空心球的局部區(qū)域可以清楚地看到，充分的使用體素命令往往能節(jié)省執(zhí)行幾個布爾運(yùn)算所花費(fèi)的時間。5.5布爾運(yùn)算之后的更新有些布爾運(yùn)算命令在對附屬的低級圖元進(jìn)展了布爾運(yùn)算之后自動地更新圖元。例如，如果使用AADD布爾運(yùn)算命令〔MainMenu>Preprocessor>Operate>Add>Areas〕將屬于一個體的幾個面進(jìn)展了加操作之后，體會被用新生成面替換原始面進(jìn)展更新。這會免除使用刪除高級圖元〔本例中為體〕，再用自下向上的建模技術(shù)對其重新生成的工作。以下命令自動執(zhí)行更新高級圖元：表5─1能自動更新圖元的命令命令由命令直接修改的圖元能更新的圖元AADD面體ASBA面和線面和體ASBV面和線面和體ASBL面和線面和體AFILLTN/A面和體LSBL線面LSBA線面LSBV線面LCSL線面更新只能發(fā)生在布爾運(yùn)算產(chǎn)生圖元與原始圖元一樣時。例如，如果用ASBA命令〔MainMenu>Preprocessor>Operate>Add>Areas〕將一個面分成兩半，兩個新的面會代替原始面，下面的體將被更新為包括新的面?？墒?，如果ASBA命令將原始面的一局部割掉〔如生成一個孔〕，則圖元將不被更新。圖5-60是自動布爾運(yùn)算更新的例子。在這個例子中，將在兩相交體之間生成倒角面〔AFILLT〕〔MainMenu>Preprocessor>Create>AreaFillet〕，布爾倒角操作生成一個倒角面，但也自動更新體外表上的面，兩原始外表被新的四個外表所代替，體被更新。圖5-60布爾運(yùn)算AFILLT之后的自動更新。5.6移動和拷貝實體模型如果模型中的相對復(fù)雜的面或體重復(fù)出現(xiàn)時，則僅需對重復(fù)局部構(gòu)造一次，然后在所需位置處按所需方向拷貝生成。例如，在一個平板上開幾個細(xì)長的孔，只需生成一個孔，然后再拷貝該孔即可完成。圖5─61拷貝面幾何體素也可被看作局部。生成幾何體素時，其位置和方向由當(dāng)前工作平面決定。因為對生成的每一個新體素都重新定義工作平面很不方便，允許體素在錯誤的位置生成，然后將體素移到正確的位置可能更符合實際。當(dāng)然，這種操作并不局限為幾何體素，任何實體模型圖元都可以拷貝或移動。對實體圖元進(jìn)展移動和拷貝命令有：*GEN、*SYM〔M〕和*TRAN〔及其相應(yīng)的GUI途徑〕。其中*GEN和*TRAN命令對圖元的拷貝進(jìn)展移動和旋轉(zhuǎn)可能最為有用?！部截愐粋€高級圖元將會自動地把它所有附帶的圖元一起拷貝。而且，如果拷貝圖元的單元〔NOELEM=0〕，所有的單元及其附屬的低級圖元都將拷貝?！吃?GEN、*SYM〔M〕和*TRAN命令中，設(shè)置IMOVE=1就可實現(xiàn)移動操作。5.6