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July 30, 1999 建立实体模型 第 6 章 第6章-建立实体模型概述 本章的目的是：回顾建模要预先考虑的事宜，讨论如何输入几何模型, 最后讨论如何用ANSYS 命令建立几何模型。 第6章-建立实体模型A. 如何建立模型? 在建立一个分析模型之前必须先决定建模的策略。 应该包含多少细节? 是否应用对称性? 模型中是否会有应力异常? 第6章 – A. 如何建立模型…如何建立模型? 细节 分析模型中不应该包括对分析结果无足轻重的细节，从CAD系统读取模型到ANSYS之前，可以先去掉这些细节。 一些细节可能很重要，如导角或孔洞，可能出现最大应力，是否保留这些细节取决于分析的目的。 第6章 – A. 如何建立模型…如何建立模型? 对称性 许多结构是对称的，可以只取其中有代表性的部分或截面建立模型。 应用对称模型的主要优点是： 通常更易于建立模型。 可以建立更细致的模型，以便获得比整体模型更好的结果。 第6章 – A. 如何建立模型…如何建立模型? 要利用对称性，下面因素必须是对称的： 几何形状 材料特性 荷载状态 几种不同类型的对称： 轴对称 旋转对称 平面或镜面对称 重复或平移对称 第6章 – A. 如何建立模型…如何建立模型? 轴对称 沿某一中心轴对称，如灯泡，直管，圆锥体，圆盘和圆屋顶。 对称面是由旋转形成的结构的截面，可以用一个二维“薄片”（旋转 360°）代替真实的模型。 在多数情况下假定荷载是轴对称的。如果荷载不是轴对称的，并且是线性分析，可以将荷载分解为两个分量进行单独求解，然后进行叠加。 第6章 – A. 如何建立模型…如何建立模型? 旋转对称 结构由绕中心轴的几何重复部分组成，如涡轮转子。 只需对结构的一部分建立模型。 假定荷载也是旋转对称的。 第6章 – A. 如何建立模型…如何建立模型? 平面或反射对称 结构的一半与另一半成镜面映射关系，镜面为对称平面。 荷载可以关于对称面对称或反对称。 第6章 – A. 如何建立模型…如何建立模型? 重复或平移对称 重复部分沿直线排列，如有均匀分布的散热片的长冷却管。 假定荷载沿模型长度方向“重复”。 第6章 – A. 如何建立模型…如何建立模型? 某些情况下，仅是一些小的细节破坏了结构的对称性。可以忽略这些细节（认为是对称的），进而利用对称性的优点，建立更小的分析模型。但精度损失有多少可能难于估计。 第6章 – A. 如何建立模型…如何建立模型? 应力异常 应力异常是指在有限元模型中某点的应力值极大 ，例如： 点荷载，如集中力或力矩作用处。 孤立的约束点，其支反力如同点荷载。 尖角（倒角半径为零）处。 在应力异常处，网格越细，应力值也随之增加且不收敛。 第6章 – A. 如何建立模型…如何建立模型? 第6章 – B. 输入几何模型IGES 输入 输入一个IGES文件 Utility Menu File Import IGES… 两种方法, No Defeaturing 和 Defeaturing Merge, Solid和Small 选项 第6章– B. 输入几何模型…IGES 输入 No Defeaturing 方法 —输入并按原样存储在标准的ANSYS数据库中。 [ioptn,iges,nodefeat] 较Defeaturing方法更快速可靠。 允许全套的实体模型操作。 Defeaturing工具无效。 该方法是ANSYS缺省并推荐的方法。 第6章– B. 输入几何模型…IGES 输入 Defeaturing 方法 — 输入并允许对几何模型修改，将修改模型存入特定的数据库。允许修改和破坏模型。 [ioptn,iges,defeat] 允许修改模型，如凸起，洞，小孔等。 因为在特定数据库存储几何模型，只允许对实体模型作有限的一些操作。 要求内存较大，较 “No defeaturing” 方法慢。 该方法对单个实体模型的输入，加载，网格化和求解效率高。 一般对几何模型要求很高时，不提倡用此方法。 第6章– B. 输入几何模型…IGES 输入 Merge 选项 缺省为YES ，合并重叠部分，以使相应的面只有一条公用线，相邻的线只有一个相交的关键点。 只有在使用 Defeaturing 方法，且运行超出内存时此项改为NO。 ioptn,merge,yes/no 第6章– B. 输入几何模型…IGES 输入 Solid 选项 缺省为YES ，输入合并之后自动建立一个体。 若用户只想输入面建立壳或二维板单元模型时，可将此项改为NO。 ioptn,solid,yes/no 第6章– B. 输入几何模型…IGES 输入 Small 选项 缺省为YES，自动删除划分网格时可能会引起麻烦的小碎片。 仅适用于 Defeature