ANSYS实体建模与直接建模方法比较

ANSYS基础教程—实体建模关键字：ANSYS ANSYS教程实体建模信息化调查找茬投稿收藏评论好文推荐打印社区分享ANSYS 有一组很方便的几何作图工具。

本文将讨论这些作图工具，主要容包括：实体建模定义、如何自上而下建模、以及如何让自下而上建模。

实体建模概述·直接输入几何实体来建模很方便,但有些情况下需要在ANSYS中来建立实体模型。

例如:–需要建立参数模型时，—在优化设计及参数敏感性分析时建立的包含包含变量的模型.–没有ANSYS能够读入的几何实体模型时.–计算机上没有相关的绘图软件时（与ANSYS程序兼容的）.–在对输入的几何实体需要修改或增加时，或者对几何实体进行组合时.A. 定义·实体建模可以定义为建立实体模型的过程.·首先回顾前面的一些定义：:–一个实体模型有体、面、线及关键点组成。

.–体由面围成，面由线组成,线由关键点组成.–实体的层次从底到高: 关键点→线→面→体. 如果高一级的实体存在，则低一级的与之依附的实体不能删除.·另外，一个只由面及面以下层次组成的实体，如壳或二维平面模型，在ANSYS中仍称为实体.·建立实体模型可以通过两个途径:–由上而下–由下而上·由上而下建模；首先建立体（或面）,对这些体或面按一定规则组合得到最终需要的形状.·由下而上建模；首先建立关键点，由这些点建立线.·可以根据模型形状选择最佳建模途径.·下面详细讨论建模途径。

B. 由上而下建模·由上而下建模；首先建立体（或面）,对这些体或面按一定规则组合得到最终需要的形状.–开始建立的体或面称为图元.–工作平面用来定位并帮助生成图元.–对原始体组合形成最终形状的过程称为布尔运算.·图元是预先定义好的几何体，如圆、多边形和球体.·二维图元包括矩形、圆、三角形和其它多边形.·三维图元包括块体, 圆柱体, 棱体，球体,和圆锥体.·当建立二维图元时，ANSYS 将定义一个面，并包括其下层的线和关键点。

ANSYS中几种建模方法的研究ANSYS是一种广泛应用于工程领域的有限元分析软件，用于模拟和分析不同领域中的物理现象。

这个软件提供了多种建模方法，以适应不同的工程需求。

下面将要介绍ANSYS中的几种建模方法，并对它们的研究进行详细说明。

1.离散多体建模方法：离散多体建模方法是一种用于模拟和分析具有多个刚体组成的物体系统的方法。

它将物体系统分解为多个刚体，通过约束和连接关系来模拟物体之间的相互作用。

例如，在机械工程中，可以使用离散多体建模方法来分析机械装置的运动和力学行为，以帮助设计更有效的机械系统。

研究者可以通过优化连杆，减小振动，改进机械系统的设计以提高机械性能。

2.连续介质建模方法：连续介质建模方法是一种用于模拟和分析具有连续性物质特性的系统的方法。

它将物体系统视为由连续分布的物质组成的体积。

这种建模方法适用于描述流体动力学，电磁场和热传导等现象。

例如，在空气动力学中，可以使用连续介质建模方法来分析飞机在飞行过程中的空气流动和气动特性。

研究者可以通过优化飞行器的气动外形和控制设备来提高飞行性能。

3.电磁场建模方法：电磁场建模方法用于模拟和分析与电磁现象相关的系统。

它主要用于描述电场和磁场之间的相互作用。

这种建模方法适用于电力系统，电机设计以及电磁兼容性等领域。

例如，在电机设计中，可以使用电磁场建模方法来分析电机的磁场分布和电机的性能。

研究者可以通过优化电机的磁路结构和控制算法来提高电机的效率。

4.结构动力学建模方法：结构动力学建模方法用于分析物体在受外部力作用下的动力学行为。

它主要用于描述结构的振动和变形。

这种建模方法适用于建筑结构，桥梁和航天器设计等领域。

例如，在建筑结构设计中，可以使用结构动力学建模方法来分析建筑物在地震和风荷载下的响应。

研究者可以通过优化结构的材料和几何设计来提高结构的安全性和稳定性。

总的来说，ANSYS提供了多种建模方法，以满足不同领域的模拟和分析需求。

这些建模方法帮助研究者更好地理解和预测不同物理现象的行为，并提供了优化设计的工具。

ANSYS基础教程—实体建模ANSYS是一款广泛应用于工程领域的有限元分析软件，可以用于解决各种工程问题。

在使用ANSYS进行有限元分析之前，我们需要先进行实体建模，即将实际工程问题转化为计算机可解析的几何模型。

本文将介绍ANSYS基础教程中的实体建模部分。

首先，我们需要打开ANSYS软件。

在主界面上选择“几何建模”选项。

接着，我们可以选择不同的几何建模方法，如二维绘图法、三维绘图法或者实体建模法。

在这里，我们选择实体建模法。

在实体建模法中，我们可以利用ANSYS提供的几何绘图工具对几何模型进行创建。

这些绘图工具包括直线、弧线、曲线、曲面等。

我们可以根据实际情况选择不同的绘图工具来创建几何模型。

在创建几何模型之前，我们需要先选择坐标系。

ANSYS提供了多种坐标系选择，如直角坐标系、极坐标系、柱坐标系等。

我们可以根据实际情况选择适合的坐标系。

接下来，我们可以开始创建几何模型。

首先，我们可以选择直线工具来创建直线段。

在鼠标左键作用下，我们可以绘制直线段的起始点和结束点。

当我们绘制好直线段之后，可以按下鼠标右键进行确认。

除了直线段，我们还可以创建曲线和弧线。

曲线可以通过选择多个点来创建，而弧线可以通过选择起点、中点和终点来创建。

这样，我们就可以在实体建模中创建出复杂的几何曲线。

在完成几何曲线创建后，我们可以再利用这些几何曲线来创建曲面。

在ANSYS中，我们可以选择多边形工具来创建曲面。

我们只需要选择几何曲线边界上的点，然后根据需要选择特定的曲面面积来创建曲面。

ANSYS管单元和实体单元建模一、引言在工程设计和分析领域，使用计算机辅助工程软件进行建模和仿真是一项重要的任务。

ANSYS是一款广泛使用的工程仿真软件，其中管单元和实体单元建模是常见的两种建模方法。

本文将探讨ANSYS中管单元和实体单元建模的原理、应用、优缺点以及建模实例。

二、管单元建模2.1 管单元建模原理管单元建模是指将结构或流体管道建模为一系列连续的线元素。

管单元建模的基本原理是将管道分割为多个小段，每个小段都可以看作是一根线元素。

在ANSYS中，可以通过输入管道的起始点和终止点坐标、直径和材料等参数来创建管单元模型。

2.2 管单元建模应用管单元建模广泛应用于流体力学、热传导和结构分析等领域。

例如，在流体力学中，可以使用管单元建模来模拟液体或气体在管道中的流动，分析流速、压力和温度等参数的变化。

在热传导分析中，可以使用管单元建模来研究热量在管道中的传递过程。

在结构分析中，管单元建模可以用于研究管道的强度和稳定性。

2.3 管单元建模优缺点管单元建模具有以下优点： - 管单元建模适用于长管道的分析，可以更好地描述流体或热量在管道中的传递过程。

- 管单元建模可以减少模型的复杂度，提高计算效率。

- 管单元建模可以更方便地进行参数化分析和优化设计。

然而，管单元建模也有一些缺点： - 管单元建模无法精确地描述管道内部的细节，例如内部流动的湍流和乱流现象。

- 管单元建模对于非直线管道和复杂几何形状的建模较为困难。

- 管单元建模需要对管道进行前处理和后处理操作，工作量较大。

三、实体单元建模3.1 实体单元建模原理实体单元建模是指将结构或流体建模为一系列连续的体元素。

实体单元建模的基本原理是将结构或流体分割为多个小体元素。

在ANSYS中，可以通过输入结构的几何信息、材料属性和边界条件等参数来创建实体单元模型。

3.2 实体单元建模应用实体单元建模广泛应用于结构力学、流体力学和电磁场分析等领域。

例如，在结构力学中，可以使用实体单元建模来研究零件或整体结构的强度、刚度和变形等特性。

第五章实体建模5.1实体建模操作概述用直接生成的方法构造复杂的有限元模型费时费力，使用实体建模的方法就是要减轻这部分工作量。

我们先简要地讨论一下使用实体建模和网格划分操作的功能是怎样加速有限元分析的建模过程。

自下向上地模造有限元模型：定义有限元模型顶点的关键点是实体模型中最低级的图元。

在构造实体模型时，首先定义关键点，再利用这些关键点定义较高级的实体图元（即线、面和体）。

这就是所谓的自下向上的建模方法。

一定要牢记的是自下向上构造的有限元模型是在当前激活的坐标系内定义的。

图5-1自下向上构造模型自上向下构造有限元模型：ANSYS程序允许通过汇集线、面、体等几何体素的方法构造模型。

当生成一种体素时，ANSYS程序会自动生成所有从属于该体素的较低级图元。

这种一开始就从较高级的实体图元构造模型的方法就是所谓的自上向下的建模方法。

用户可以根据需要自由地组合自下向上和自上向下的建模技术。

注意几何体素是在工作平面内创建的，而自下向上的建模技术是在激活的坐标系上定义的。

如果用户混合使用这两种技术，那么应该考虑使用CSYS，WP或CSYS，4命令强迫坐标系跟随工作平面变化。

图5-2自上向下构造模型（几何体素）注意：建议不要在环坐标系中进行实体建模操作，因为会生成用户不想要的面或体。

运用布尔运算：可以使用求交、相减或其它的布尔运算雕塑实体模型。

通过布尔运算用户可直接用较高级的图元生成复杂的形体。

布尔运算对于通过自下向上或自上向下方法生成的图元均有效。

图5-3使用布尔运算生成复杂形体。

拖拉或旋转：布尔运算尽管很方便，但一般需耗费较多的计算时间。

故在构造模型时，如果用拖拉或旋转的方法建模，往往可以节省计算时间，提高效率。

图5-4拖拉一个面生成一个体〔VDRAG〕移动和拷贝实体模型图元：一个复杂的面或体在模型中重复出现时仅需要构造一次。

之后可以移动、旋转或拷贝到所需的地方。

用户会发现在方便之处生成几何体素再将其移动到所需之处，这样往往比直接改变工作平面生成所需体素更方便。

基于ANSYS软件的有限元分析作者：朱旭，霍龙，景延会，张扬来源：《科技创新与生产力》 2018年第7期摘要：ANSYS软件是大型通用有限元分析程序，操作简单方便，功能强大。

对ANSYS软件的发展历程和功能进行了说明，对基于ANSYS软件的有限元分析流程进行了详细介绍，并通过平面悬臂桁架结构实例详细介绍了ANSYS软件在有限元分析中的应用。

结果表明，ANSYS软件是有限元分析强有力的工具，能够完成各种工程问题的有限元数值模拟。

关键词：数值模拟方法；有限元分析；ANSYS软件中图分类号：TP391.7 文献标志码：A DOI：10.3969/j.issn.1674-9146.2018.07.097目前在工程领域中常用的数值模拟方法有有限单元法、边界元法、有限差分法等，其中以有限单元法的应用和影响最广。

有限单元法是一种连续结构离散化数值计算方法，通过对连续体划分单元，用单元和节点组成有限未知量的近似离散系统去逼近无限未知量的真实连续系统[1]。

有限单元法具有适应性强、计算精度高、计算格式规范统一等诸多优点，已经广泛应用到土木工程、机械工程、航空航天、核工程、海洋工程、生物医学等诸多领域中。

早在18世纪末，欧拉就用与现代有限元相似的方法求解了轴力杆的平衡问题。

随着计算机技术的快速发展，有限元数值模拟技术日益成熟。

ANSYS软件是美国ANSYS公司出品的集结构、流体、电场、磁场、声场等多领域分析于一体的大型通用有限元分析软件，能与多数计算机辅助设计软件（如Pro/Engineer，CATIA，AutoCAD等）接口，实现数据的共享和交换[2]。

基于ANSYS软件的有限元分析，将有限元分析和计算机图形学结合在一起，不仅能够为各种工程问题提供可靠的有限元分析结果，而且可以显示构件的变形图和应力云图等可视化结果，还可以观察到试验中无法观察到的发生在结构内部的一些物理现象，例如弹体在不均匀介质侵彻过程中的受力与偏转等。

第五章实体建模5.1实体建模操作概述用直接生成的方法构造复杂的有限元模型费时费力，使用实体建模的方法就是要减轻这部分工作量。

我们先简要地讨论一下使用实体建模和网格划分操作的功能是怎样加速有限元分析的建模过程。

自下向上地模造有限元模型：定义有限元模型顶点的关键点是实体模型中最低级的图元。

在构造实体模型时，首先定义关键点，再利用这些关键点定义较高级的实体图元（即线、面和体）。

这就是所谓的自下向上的建模方法。

一定要牢记的是自下向上构造的有限元模型是在当前激活的坐标系内定义的。

图5-1自下向上构造模型自上向下构造有限元模型：ANSYS程序允许通过汇集线、面、体等几何体素的方法构造模型。

当生成一种体素时，ANSYS程序会自动生成所有从属于该体素的较低级图元。

这种一开始就从较高级的实体图元构造模型的方法就是所谓的自上向下的建模方法。

用户可以根据需要自由地组合自下向上和自上向下的建模技术。

注意几何体素是在工作平面内创建的，而自下向上的建模技术是在激活的坐标系上定义的。

如果用户混合使用这两种技术，那么应该考虑使用CSYS，WP或CSYS，4命令强迫坐标系跟随工作平面变化。

图5-2自上向下构造模型（几何体素）注意：建议不要在环坐标系中进行实体建模操作，因为会生成用户不想要的面或体。

运用布尔运算：可以使用求交、相减或其它的布尔运算雕塑实体模型。

通过布尔运算用户可直接用较高级的图元生成复杂的形体。

布尔运算对于通过自下向上或自上向下方法生成的图元均有效。

图5-3使用布尔运算生成复杂形体。

拖拉或旋转：布尔运算尽管很方便，但一般需耗费较多的计算时间。

故在构造模型时，如果用拖拉或旋转的方法建模，往往可以节省计算时间，提高效率。

图5-4拖拉一个面生成一个体〔VDRAG〕移动和拷贝实体模型图元：一个复杂的面或体在模型中重复出现时仅需要构造一次。

之后可以移动、旋转或拷贝到所需的地方。

用户会发现在方便之处生成几何体素再将其移动到所需之处，这样往往比直接改变工作平面生成所需体素更方便。

ANSYS基础教程—实体建模关键字：ANSYS ANSYS教程实体建模信息化调查找茬投稿收藏评论好文推荐打印社区分享ANSYS 有一组很方便的几何作图工具。

本文将讨论这些作图工具，主要内容包括：实体建模定义、如何自上而下建模、以及如何让自下而上建模。

实体建模概述·直接输入几何实体来建模很方便,但有些情况下需要在ANSYS中来建立实体模型。

例如:–需要建立参数模型时，—在优化设计及参数敏感性分析时建立的包含包含变量的模型.–没有ANSYS能够读入的几何实体模型时.–计算机上没有相关的绘图软件时（与ANSYS程序兼容的）.–在对输入的几何实体需要修改或增加时，或者对几何实体进行组合时.A. 定义·实体建模可以定义为建立实体模型的过程.·首先回顾前面的一些定义：:–一个实体模型有体、面、线及关键点组成。

.–体由面围成，面由线组成,线由关键点组成.–实体的层次从底到高: 关键点→线→面→体. 如果高一级的实体存在，则低一级的与之依附的实体不能删除.·另外，一个只由面及面以下层次组成的实体，如壳或二维平面模型，在ANSYS中仍称为实体.·建立实体模型可以通过两个途径:–由上而下–由下而上·由上而下建模；首先建立体（或面）,对这些体或面按一定规则组合得到最终需要的形状.·由下而上建模；首先建立关键点，由这些点建立线.·可以根据模型形状选择最佳建模途径.·下面详细讨论建模途径。

B. 由上而下建模·由上而下建模；首先建立体（或面）,对这些体或面按一定规则组合得到最终需要的形状.–开始建立的体或面称为图元.–工作平面用来定位并帮助生成图元.–对原始体组合形成最终形状的过程称为布尔运算.·图元是预先定义好的几何体，如圆、多边形和球体.·二维图元包括矩形、圆、三角形和其它多边形.·三维图元包括块体, 圆柱体, 棱体，球体,和圆锥体.·当建立二维图元时，ANSYS 将定义一个面，并包括其下层的线和关键点。

文章编号:100926825(2011)0420018202两种ANSYS 有限元建模方法在某框架结构中的对比收稿日期:2010210216作者简介:贺林林(19832),女,重庆交通大学河海学院硕士研究生,重庆　400074刘　洋(19822),男,重庆交通大学河海学院博士研究生,工程师,长江科学院重庆岩基研究中心,重庆　400000贺林林　刘　洋摘　要:简要介绍了ANSYS 实体建模及梁单元建模的单元类型及选择,通过对简单框架结构建模分析了实体建模与梁单元建模两种方法的优缺点,提出实际的结构计算中应根据需要选择合适的建模类型,以使ANSYS 这一软件更好地应用于空间结构有限元计算。

关键词:ANSYS 有限元,框架结构,实体模型,梁单元模型中图分类号:T U323.5文献标识码:A0　引言随着结构工程的发展,有限单元法(FE M )已成为分析各种结构问题的强有力的使用工具。

ANSYS 软件是美国ANSYS 公司开发的新一代大型通用有限元分析程序,它拥有丰富和完善的单元库、材料模型库和求解器,能高效地求解各类结构计算问题。

AN 2SYS 软件是第一个通过I S O9001质量认证的大型分析设计类软件,是美国机械工程师协会(AS ME )、美国核安全局(NQA )及近二十种专业技术协会认证的标准分析软件。

在国内是第一个通过了中国压力容器标准化技术委员会认证并在国务院十七个部委推广使用的。

在ANSYS 数据库中,提供了超过100种单元类型,每种都有其自身的特点,要选择适合结构本身特点的单元形式,还是比较困难的[1,2]。

本文结合某简单框架的结构特点,采用实体建模和梁单元建模两种方式,根据建模结果对两种建模方式进行了分析比较。

1　ANS Y S 实体建模的介绍ANSYS 程序提供了两种实体建模方法:自顶向下和自底向上。

自顶向下进行实体建模时,用户定义一个模型的最高级图元,如球、棱柱,称为基元,程序自动定义相关的面、线和关键点,用户可以利用这些高级图元直接构造几何模型。

第一章ANSYS的安装和配置ANSYS程序包括两张光盘：一张是ANSYS经典产品安装盘，另一张是ANSYSWorkbench产品安装盘。

本章以ANSYS10．0为例介绍ANSYS的安装、配置、启动及ANSYS的相关知识。

第一节ANSYS的安装一、安装ANSYS对系统的要求安装ANSYS对计算机系统的要求如下。

1．硬件要求①内存至少256M；②采用显存不少于32M的显卡，分辨率至少为1024x768，色彩为真彩色32位：③硬盘剩余空间至少2G；④安装网卡，设置好TCP／IP协议，并且TCP／IP协议绑定到此网卡上。

注意在TCP／1P协议中要设定计算机的hostname。

2．软件系统要求操作系统为Windows2000或WindowsXP以上。

二、安装ANSYS前的准备工作1．拷贝文件先将安装光盘中MAGNITUDE文件夹拷入计算机中，如D：LMAGNITUDE，用Windows的记事本打开D：~IAGNITUDE文件夹中的ansys．dat文件，该文件的第一行内容为"SERVERhostOOOOO(30000001055”，把host改为你的计算机名，如1wm是我的主机名，则host改为Ivan。

执行命令所有程序>附件，命令提示符进入DOS状态，键入1PCONFIG／ALL回车，所显示的physicaladdress即为网卡号，本例中计算机网卡的physicaladdress为000c6e10c8531055，则ansys．dat 文件的第一行内容修改为“SERVERlwm000c6e10c8531055”，以原文件名存盘退出。

2．生成许可文件运行D：\MAGNITUDE文件夹中的keygen．bat文件，生成license．dat，该文件就是ANSYS的许可文件，将它存放在指定目录下永久保存，本例中存放在D：LMAGNITUDE文件夹中。

三、安装ANSYS①将ANSYS的安装光盘放入光驱中，出现如图1-1的画面，选择Install ANSYS 10．0开始安装AHSYS10．0。