ANSYS 有限元分析 修改与编辑
目 录
- Blog Links
- 一、前言
- 二、删除
- 2.1 删除结点
- 2.2 删除组件
- 三、镜像
- 3.1 镜像几何体
- 3.2 镜像单元
- 四、阵列
- 4.1 阵列几何线
- 4.2 阵列几何体
- 五、体切分
- 六、合并与压缩
- 七、尾声
- 八、参考文献
Blog Links
DalNur | 博客总目录
ANSYS 有限元分析 概述
ANSYS 有限元分析 坐标系/工作平面
ANSYS 有限元分析 几何建模
ANSYS 有限元分析 网格划分
ANSYS 有限元分析 选择与组件
ANSYS 有限元分析 修改与编辑
ANSYS 有限元分析 接触分析
ANSYS 有限元分析 加载/求解/输出
ANSYS 有限元分析 后处理 General Postproc
ANSYS 有限元分析 后处理 结点解与单元解
ANSYS 有限元分析 命令流 实例
ANSYS 静力 分析实例 悬臂梁
nCodeDL 高周疲劳 分析实例 悬臂梁
一、前言
二、删除
2.1 删除结点
- 删除结点
GUI: Main Menu >> Preprocessor >> Modeling >> Delete 。
2.2 删除组件
CMDELE,WasherVols ! 删除组件WasherVols
三、镜像
3.1 镜像几何体
- VSYMM
使用功能: 通过对坐标轴对称镜像生成体。
使用格式: VSYMM,Ncomp,NV1,NV2,NINC,KINC,NOELEM,IMOVE 。
参数说明: Ncomp 为对称控制选项,Ncomp = X,Y 或 Z,镜像平面的法线方向。
NV1,NV2,NINC 为按增量 NINC 从 NV1 到 NV2 将要进行对称镜像的体编号的范围,其中 NV1 也可以为 ALL、P 或元件名。
IMOVE: 设置是否删除/新定义体,若为 0,保留原来的体,生成额外的体,若为 1,删除原来的体,创建新的体。
类似命令: KSYMM、LSYMM、ARSYM 。
参考实例: 体关于局部坐标直角坐标系 15 的 xoz 平面镜像,并保留原体。
上接 命令流 No.8 ,命令流 No.9 见博客: ANSYS 有限元分析 几何建模 >> 五、几何体 >> 5.1 由面拉伸为体。
CSYS,15 ! 激活局部直角坐标系15
VSYMM,Y,ALL, , , ,0,0 ! 对所有几何体进行镜像操作,镜像平面为xoz平面。
命令流 No.9
由 命令流 No.9 创建的镜像体如下图所示:
值得注意的是,镜像体的同时,体的附属网格也随之实现镜像,如下图所示:
3.2 镜像单元
四、阵列
ANSYS中没有直接实现矩形阵列或环形阵列的命令,而是通过在不同局部坐标系下进行阵列来实现的,例如:在局部直角坐标系下能实现矩形阵列,在局部柱坐标系能实现环形阵列。
4.1 阵列几何线
- LGEN
使用功能: 对几何线进行复制操作,在不同的坐标系中可实现平移阵列和环形阵列。
使用格式: LGEN,ITIME,NV1,NV2,NINC,DX,DY,DZ,KINC,NOELEM,IMOVE 。
参数说明: ITIME 为重复生成的次数,默认值为2,若设置为 n,则另外生成 n-1 条线。
NV1,NV2,NINC 为按增量 NINC 从 NV1 到 NV2 将要进行复制的线编号的范围。
其中 NV1 也可以为 ALL、P 或元件名。
DX,DY,DZ 为在当前激活坐标系中,线中各关键点坐标值的偏移量。
KINC 为要生成关键点编号的增量,如果其值为 0,由系统自动给定。
NOELEM 为是否也生成单元和节点的控制键,若为 0,如果存在相关的节点和单元,也生成相关的节点和单元;
若为 1,不生成节点和单元。
IMOVE: 设置是否删除/新定义线,若为 0,保留原来的线,生成额外的线,若为 1,删除原来的线,创建新的线。
参考实例: 在局部柱坐标系 17 下阵列螺栓杆几何及其附属单元。
上接 命令流 No.16 ,命令流 No.16 见博客: ANSYS 有限元分析 网格划分 >> 六、创建网格 >> 6.1 创建梁单元。
CSYS,15 ! 激活局部坐标系15
CLOCAL,17,1 ! 根据激活的局部坐标系15定义新的局部柱坐标系17
CSYS,17 ! 激活局部柱坐标系17
num = 55 ! 螺栓总数
!LSEL,S,LINE, ,ALL ! 选择全部线
LGEN,4,ALL, , , ,360/num, , ,0 ! 执行阵列,额外阵列数为3。ALLSEL,ALLNUMMRG,ALL ! 对实体进行合并
NUMCMP,ALL ! 压缩所定义项的编号/ESHAPE,0 ! 关闭梁截面显示
/REPLOT ! ReplotALLSEL,ALL,ELEM ! Selects all elements.
CM,BoltElems,ELEM ! 由所选实体生成一个组件! 元件名称:BoltElems;元件中的数据类型:单元。
命令流 No.17
下接 命令流 No.18 ,命令流 No.18 见博客: ANSYS 有限元分析 网格划分 >> 六、创建网格 >> 6.4 创建预紧单元。
由 命令流 No.17 经阵列创建的螺栓杆梁单元如下图所示:
4.2 阵列几何体
- VGEN
使用功能: 对体进行复制操作,在不同的坐标系中可实现平移阵列和环形阵列。
使用格式: VGEN,ITIME,NV1,NV2,NINC,DX,DY,DZ,KINC,NOELEM,IMOVE 。
参数说明: ITIME 为重复生成的次数,默认值为2,若设置为 n,则另外生成 n-1 个体。
NV1,NV2,NINC 为按增量 NINC 从 NV1 到 NV2 将要进行复制的体编号的范围。
其中 NV1 也可以为 ALL、P 或元件名。
DX,DY,DZ 为在当前激活坐标系中,体中各关键点坐标值的偏移量。
KINC 为要生成关键点编号的增量,如果其值为 0,由系统自动给定。
NOELEM 为是否也生成单元和节点的控制键,若为 0,如果存在相关的节点和单元,也生成相关的节点和单元;
若为 1,不生成节点和单元。
IMOVE: 设置是否删除/新定义体,若为 0,保留原来的体,生成额外的体,若为 1,删除原来的体,创建新的体。
参考实例: 在局部柱坐标系 17 下阵列法兰几何体,保留原有体并生成相关结点和单元。
CSYS,17 ! 激活局部柱坐标系17
num = 55 ! 螺栓总数
VGEN,4,ALL, , , ,360/num, , ,0 ! 复制体,重复生成次数4,复制全部体。! 当前激活坐标系下,关键点坐标值的偏移量为(--,360/num,0)! 单个偏转角度为360/num/PNUM,ELEM,0 ! 关闭单元编号显示
/REPLOT ! Replot
EPLOT ! Elements plots
命令流 No.10
由 命令流 No.10 经阵列创建的法兰几何体及附属单元如下图所示:
阵列生成的法兰几何体及其附属网格
参考实例 2: 在局部柱坐标系 17 下阵列垫片几何体,保留原有体并生成相关结点和单元。
上接 命令流 No.14 ,命令流 No.14 见博客: ANSYS 有限元分析 网格划分 >> 六、创建网格 >> 6.3 创建体网格 >> 6.3.2 扫掠。
CSYS,18 ! 激活局部直角坐标系18
tw = 5 $ tf = 40 ! 分别为垫片厚度和法兰厚度
VSEL,S,VOLU, ,ALL ! 选择所有几何体
VGEN,2,ALL, , , 0,0, -(tw+2*tf) ! 沿局部轴z轴阵列,坐标增量为-(tw+2*tf),生成相关结点和单元。CSYS,15 ! 激活局部坐标系15
CLOCAL,17,1 ! 根据激活的局部坐标系15定义新的局部柱坐标系17
CSYS,17 ! 激活局部柱坐标系17
num = 55 ! 螺栓总数
VSEL,S,VOLU, ,ALL ! 选择所有几何体
VGEN,4,ALL, , , ,360/num ! 复制体,重复生成次数4。! 当前激活坐标系下,关键点坐标值的偏移量为(--,360/num,0)! 单个偏转角度为360/numNUMMRG,ALL ! 对实体进行合并
NUMCMP,ALL ! 压缩所定义项的编号ALLSEL,ALL,ELEM ! Selects all elements.
CM,WasherElems,ELEM ! 由所选实体生成一个组件! 元件名称:WasherElems;元件中的数据类型:单元。ALLSEL,ALL ! 全选 select all entities
CDWRITE,DB,'PartWasher','cdb',,'','' ! 当前模型另存为 PartWasher.cdb 文件。
命令流 No.15
下接 命令流 No.16 ,命令流 No.16 见博客: ANSYS 有限元分析 网格划分 >> 六、创建网格 >> 6.1 创建梁单元。
由 命令流 No.15 经阵列创建的垫片几何体及附属单元如下图所示:
五、体切分
可以用坐标平面/工作平面切分体。
六、合并与压缩
几何及网格经镜像和阵列后,重合部分需要合并,为了节约计算资源,相应的结点编号及单元编号需要压缩为连续编号形式。
NUMMRG,ALL ! 对实体进行合并
NUMCMP,ALL ! 压缩所定义项的编号! 以下为创建组件,输出.cdb文件,为后续建模做准备。ALLSEL,ALL,ELEM ! Selects all elements.
CM,TopFlangeElems,ELEM ! 由所选实体生成一个组件! 元件名称:TopFlangeElems;元件中的数据类型:单元。CSYS,16 ! 激活局部柱坐标系16
CLOCAL,19,0 ! 创建局部直角坐标系19VSYMM,Z,ALL, , , ,0,0 ! 对所有几何体进行镜像操作,镜像平面为局部坐标系19的xoY平面。ALLSEL,ALL,ELEM ! Selects all elements.
CMSEL,U,TopFlangeElems ! 上一选择集中除去组件TopFlangeElems内的单元
CM,BotFlangeElems,ELEM ! 由所选实体生成一个组件! 元件名称:BotFlangeElems;元件中的数据类型:单元。ALLSEL,ALL ! 全选 select all entities
CDWRITE,DB,'PartFlange','cdb',,'','' ! 当前模型另存为 PartFlange.cdb 文件。
命令流 No.11
接下来,将进行垫片部分的创建,下接 命令流 No.12 ,命令流 No.12 见博客: ANSYS 有限元分析 几何建模 >> 五、几何体 >> 5.2 创建(空心)圆柱体 。
命令流 No.1 ~ 命令流 No.11 完成了法兰单元的创建,如下图所示:
组件的创建,详见博客: ANSYS 有限元分析 选择与组件 。
.odb 文件的输出,详见博客: ANSYS 有限元分析 概述 。
创建的 PartFlange.cdb 相当于 Abaqus 中的 Part,创建的名为 FlangeElems 的 Component 相当于 Part 内的一个集合,集合由单元组成。按此种方式建模,有利于降低错误的发生率及方便后续引用。一个 Part 一个 Part 的创建,最后再统一装配。
编号压缩命令执行前后,材料编号及单元类型号的变化如下图所示:
左侧材料编号 右侧单元类型号
- NUMMRG
使用功能: 对实体进行合并 / Merges coincident or equivalently defined items 。
使用格式: NUMCMP,Labels,TOLER,GTOLER,Action,Switch。
参数说明: Labels 为合并操作选项。
合并操作选项可以为:NODE(节点)、ELEM(单元)、KP(关键点)、MAT(材料编号)、TYPE(单元类型)、REAL(实常数)、CP(耦合)、CE(约束方程) 或 ALL(以上全部)。体合并亦可采用命令 VGLUE,详见: ANSYS 有限元分析 几何建模 >> 六、布尔操作 >> 6.1 Merge 。
- NUMCMP
使用功能: 压缩所定义项的编号 / Compresses the numbering of defined items 。
使用格式: NUMCMP,Labels。
参数说明: Labels 为合并操作选项,具体含义同上。
七、尾声
以上,便是 ANSYS 修改与编辑 部分的简单介绍。
仅以此文为我 ANSYS 的相关学习做一个备忘,同时也为有需要的人提供多一点参考。
胸藏文墨怀若谷,腹有诗书气自华,希望各位都能在知识的 pāo 子里快乐徜徉。
因个人水平有限,文中难免有所疏漏,还请各位大神不吝批评指正。
最后,祝各位攻城狮们,珍爱生命,保护发际线!
欢迎大家点赞、评论及转载,转载请注明出处!
为我打call,不如为我打款!
八、参考文献
[1]. ANSYS 15.0 有限元分析完全自学手册. 郝勇 钟礼东 等编著.
[2]. ANSYS 参数化编程与命令手册. 龚曙光 谢桂兰 黄云清 编著.
[3]. ANSYS Mechanical APDL Command Reference. Release 18.2.
[4]. ANSYS Mechanical APDL Element Reference. Release 18.2.
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