ANSYS 入門教程 (16) - 幾何建模技巧 (a).pdf

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1、ANSYS入門教程(16)-幾何建模技巧(a)2.5幾何建模技巧2.5.1ANSYS的單位1.結構分析的單位ANSYS軟件不進行計算單位的換算和檢查，默認用戶使用的單位制是統(tǒng)一的。雖然有/UNITS命令，但該命令僅僅是“注釋”用戶使用了何種單位制，以便他人閱讀，該命令并不進行單位制的換算，也即并不影響計算結果。因此要求用戶使用統(tǒng)一的單位制。在力學范圍內，國際單位制的基本物理量僅3個：長度（m）、質量（kg）和時間（s）。其它物理量如力、力矩、應力、彈性模量、加速度、截面特性等的單位都可用上述基本

2、單位表示。當采用國際單位制時（稱為m-kg-s單位制)：長度-m、質量-kg、時間-s，則導出的物理量單位分別為：面積-m^2；體積-m^3；慣性矩-m^4；速度-m/s；加速度-m/s^2；密度-kg/m^3；力-kg·m/s^2=N；力矩-kg·m^2/s^2=N·m；應力、壓力、模量等-kg/(m·s2)=kg·m/s^2/m^2=N/m^2=Pa。如果采用長度-mm、質量-kg、時間-s，（稱為mm-kg-s單位制），則導出的物理量單位分別為：面積-mm^2；體積-mm^3；慣性矩-mm

3、^4；速度-mm/s；加速度-mm/s^2；密度-kg/mm^3；力-kg·mm/s^2=10^(-3)N=mN；力矩-kg·mm^2/s^2=10^-3N·mm=mN·mm；應力、壓力、模量等-kg/(mm·s^2)=kg·mm/s^2/mm^2=10^-3MPa=kPa?；疚锢砹繂挝坏牟煌?，導出物理量的單位也不同。實際工程中常用N和Pa或MPa單位，而長度單位隨模型的大小常取m或mm，因此可以將上述物理量的單位進行換算，即采用長度、力和時間為基本物理量，然后導出其它物理量的單位，這樣僅質量

4、和密度兩個物理量。質量的量綱為：力×時間^2/長度，而密度單位為：力×時間^2/長度4如果取：長度-mm；力-N；時間-s。則：面積-mm^2；體積-mm^3；慣性矩-mm^4；速度-m/s；加速度-mm/s^2；力矩-N·mm；應力、彈性模量、面壓力-N/mm^2=MPa；線分布力-N/mm；質量-N·s^2/mm；密度-N·s^2/mm^4例如以鋼材為例，設其密度為7800kg/m^3，質量為100kg，彈性模量為2.1×10^11Pa，利用牛頓定義1N=1kg·m/s^2換算如下：密度：7

5、800kg/m^3=7800×(1/1000N·s^2/mm)/(10^9mm^3)=7.8×10^-9N·s^2/mm^4100kg質量：100kg=100×(1/1000N·s^2/mm)=0.1N·s^2/mm。彈性模量：2.1×10^11Pa=2.1×10^5MPa。2.函數中的角度單位在ANSYS中經常用到關于角度的設置，如三角函數SIN、COS、TAN的角度輸入，反三角函數ASIN、ACOS、ATAN、ATAN2中的角度輸出，及角度測量函數ANGLEK和ANGLEN的角度輸出等，這些

6、輸入和輸出角度在ANSYS中缺省情況下均采用弧度（rad），可以采用*AFUN函數設置為度（°），以便運算和操作。該命令僅對上述函數有作用，對建模中采用的角度不起作用。命令：*AFUN,Lab其中：Lab為設置單位的參數。如Lab=RAD（缺?。?，則輸入角度和輸出角度的單位采用弧度（rad）；如Lab=DEG則輸入角度和輸出角度的單位采用度（°）；如Lab=STAT則顯示角度單位的狀態(tài)。示例：pi=acos(-1)!得到PI=3.1415926a1=sin(pi/6)!得到A1=SIN(π/6)

7、=0.5*AFUN,DEG!設置角度的輸入輸出單位為度pi1=acos(-1)!得到PI1=180a2=sin(30)!得到A2=sin(30°)=0.53．頻率的單位ANSYS模態(tài)分析結果之一是模態(tài)頻率，其單位為Hz(即1/s)，也就是常說的工程頻率。而頻率或圓頻率的單位為rad/s。2.5.2橢圓與橢球的建模橢圓與橢球在幾何建模中雖然用的不多，但由于其較為特殊，這里主要介紹橢圓線、橢圓面、旋轉橢球和橢球的幾何建模方法與技巧。1.橢圓線與橢圓面設橢圓的標準方程為：創(chuàng)建橢圓線及橢圓面。創(chuàng)建橢圓的

8、核心是建立一個局部坐標系，該局部坐標系定義橢圓Y軸半徑與X軸半徑之比，如LOCAL和CSWPLA命令等：示例：finish$/clear/prep7$a=5$b=2!進入前處理，并定義a和b參數cswpla,12,1,b/a!根據當前工作平面定義局部柱坐標系，且Y軸半徑與X軸半徑之比為b/ak,1,-a$k,2,a$l,1,2!創(chuàng)建關鍵點和橢圓線csys,0$lsymm,y,all!激活總體直角坐標系，對稱創(chuàng)建線nummrg,kp$al,all!消除重合關鍵點，并由線創(chuàng)建面。該橢圓面可以進行布爾