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2017-8-18 通用有限元程序ANSYS及其应用 1 硕士研究生学位课程讲义（2013） 第2章 几何建模技术与技巧 2.1 坐标系和工作平面 2.2 创建几何模型 2.3 几何模型的布尔运算 2.4 几何建模的其它常用命令 2.5 几何建模技巧 2.6 几何建模实例 抬扯舞枯赴困薛黔灭琉氧群涩直血咋因驯哭梦砸稳诊辽消香悠灶骂禽系蝎讲座4是坐标系和工作平面讲座4是坐标系和工作平面 2017-8-18 通用有限元程序ANSYS及其应用 2 硕士研究生学位课程讲义（2013） ANSYS中的模型可分： ★几何模型(也称实体模型) ★有限元模型 ANSYS求解必须使用有限元模型。几何模型通过定义各种属性和网格划分转成有限元模型，从而才能进行计算分析。 ANSYS的建模方法： ●直接建模：直接在ANSYS中建立有限元模型，而不必先建几何模型。先对结构进行节点和单元编号，然后输入节点坐标建立节点，再输入每个单元的节点编号，从而建立有限元模型。该方法缺点是大量输入数据令人无法忍受，且对于复杂的3D实体靠人工去划分网格极易出错。 ●几何建模：在ANSYS软件中建立模型和从其它CAD软件导入模型。如建模软件如AutoCAD、Pro/E、SolidWork、UG、SolidEdge等。 ●混合建模：在几何建模并网分后，再增加其它单元或特征的方法。该法基本是在有限元模型生成后，再建立少量的单元，例如接触单元、约束方程、耦合自由度等。 噶庚钙惋菌越党巾擞矿挤短症驼柴算梯坟商概耕均觅烁瞄指痒旋风俺什蜗讲座4是坐标系和工作平面讲座4是坐标系和工作平面 2017-8-18 通用有限元程序ANSYS及其应用 3 硕士研究生学位课程讲义（2013） 2.1 坐标系和工作平面 2.1.1 坐标系类型 6类坐标系：总体坐标系、局部坐标系、节点坐标系、单元坐标系、显示坐标系与结果坐标系。 1. 总体坐标系 用于确定空间几何结构的位置，是一个绝对的参考系 。 ☆原点相同，右手系； ☆坐标系号: 0--直角坐标系，1--柱坐标系，2--球坐标系 ☆可使用任意坐标系，但某时刻只能激活一个。 ☆总体坐标系均用X、Y、Z表示，当激活的不是直角坐标系时，应理解为柱坐标系的R、θ、Z或球坐标系的R、θ、Φ。 捍俏版范肌柿佣琢酵步邮屿汛荔立蹋否撕俺烘清疹禾锄限页刺琼疥呻骄辖讲座4是坐标系和工作平面讲座4是坐标系和工作平面 2017-8-18 通用有限元程序ANSYS及其应用 4 硕士研究生学位课程讲义（2013） 2.局部坐标系 对于复杂的几何模型，仅使用总体坐标系不够方便，这时可建立自己的坐标系，即局部坐标系。 ☆局部坐标系的原点和坐标轴方向可与总体坐标系不同 ☆有4种坐标系，即直角坐标系、柱坐标系、球坐标系、环坐标系。 ☆局部坐标系的编号必须≧11，且为整数号码。 总体坐标系和局部坐标系主要用于几何建模。 惠丹沏经缚贪摩排刺畴敌枣厚斩铺阑折内鸡困绘诅蜕缓构蓑庚峨颓厢维畦讲座4是坐标系和工作平面讲座4是坐标系和工作平面 2017-8-18 通用有限元程序ANSYS及其应用 5 硕士研究生学位课程讲义（2013） 3.节点坐标系 ★节点坐标系主要用于定义节点自由度的方向。 ★每个节点都有自己的节点坐标系，缺省的节点坐标系的方向平行于总体直角坐标系，而与建立节点时所用的坐标系无关。 ★当施加不同于总体坐标系方向的约束或荷载时，需要旋转节点坐标系到需要的方向，然后再施加约束或荷载。 ★在时程后处理（POST26）中，节点结果如节点位移、节点荷载和支座反力等都是以节点坐标系方向表示。 ★在通用后处理（POST1）中，节点结果数据均以结果坐标系表示。 ANSYS帮助文件→nrotat→vm27 陨铬霹拨玻闷奴钻七缀嫌阐骆阴汇及兜揖钙图粉胁描痕历氮椿茁竟领脖狭讲座4是坐标系和工作平面讲座4是坐标系和工作平面 2017-8-18 通用有限元程序ANSYS及其应用 6 硕士研究生学位课程讲义（2013） 4.单元坐标系 每个单元都有自己的单元坐标系，用于定义单元材料性质、面荷载和单元结果的方向。单元坐标系的缺省方向遵循以下规则： ●线单元（杆、梁单元）的X轴通常从I节点指向J节点，Y和Z轴可由节点K或θ确定；当节点K省略且θ=0时，单元的Y轴总是平行于总体坐标系的XY平面；当单元的X轴平面于总体坐标系的Z轴时，单元的Y轴与总体坐标系的Y轴相同。 ●壳单元的X轴通常也从I节点指向J节点，Z轴通过I节点且与壳面垂直，其正方向由单元的I、J、K节点按右手规则确定。 ●2D/3D实体单元坐标系的方向总是平行于总体直角坐标系。 ANSYS帮助文件→Beam188→VM217 炭咕灌劝浙疮腕骡梅驴谴濒瓜争著浮烟掳霹跨禁度奉上