ANSYS空间问题分析方法

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1、ANSYS的坐标系与工作平面坐标系的种类：1、总体坐标系，2、局部坐标系，3、工作平面，4、显示坐标系，5、节点坐标系，6、单元坐标系，7、结果坐标系1、总体坐标系：是最基本的空间描述坐标系，是一个绝对的参考系。ANSYS软件提供4个总体坐标系：2、局部坐标系:局部坐标系有创建、删除、激活等操作。坐标系类型：有直角坐标、柱坐标、球坐标和环坐标系。局部坐标系有创建、删除、激活和移动等操作。创建与删除局部坐标系菜单系统坐标系类型：有直角坐标、柱坐标、球坐标和环坐标系。图8.8坐标系类型3、工作平面：在总体坐标系中可以任意移动

2、和旋转的流动坐标系。工作平面是一个无限平面，与其他总体坐标系一样，包括一个原点、二维坐标架（X轴和Y轴)和隐含z轴的坐标系。工作平面在ANSYS实体建模中发挥着重要作用，是创建各种规则几何对象的基准坐标系，这些规则的几何对象包括圆线、弧线、圆面、矩形面、环面、扇区、长方体、圆柱体、空心圆柱体、部分空心圆柱体、多边形柱等。工作平面还可以作为布尔运算的切分面，作为镜面映射操作的对称平面等。用户可以设置工作平面的显示风格，也能方便地移动和转动到各种位置和方向上，还能激活工作平面使其成为当前坐标系。工作平面操作菜单系统（1）工作

3、平面的显示与隐藏菜单路径：UtilityMenu>WorkPlane>DisplayWorkingPlane8（2）设置工作平面的显示风格和捕捉功能设置工作平面选择菜单路径：UtilityMenu>WorkPlane>WPSettings99（A）直角坐标形式（B）极坐标形式图8.13直角坐标系和极坐标系工作平面栅格（3）工作平面的平移与旋转变换增量变换，选择菜单路径：UtilityMenu>WorkPlane>OffsetWPbyIncrements4、激活坐标系（当前坐标系）前面介绍了总体坐标系、局部坐标系和工作平面

4、，都是ANSYS几何建模时使用的坐标系。究竟哪个坐标系是当前坐标系？如何将一个坐标系变为当前坐标系？启动ANSYS，最初的默认激活坐标系总是总体直角坐标系（0号CS）。对体划分网格的两种选择：自由网格划分，完全生成四面体网格，这很容易实现，但在某些情况下并不令人满意。映射网格划分，完全生成六面体网格，这一方法令人满意，但通常很难实现。过渡单元提供了第三种选择，它集“两家之长”，将四面体和六面体网格很好的结合起来，并保持网格的完整性。这个选择是在六面体和四面体单元之间的过度区，生成金字塔形单元。必须有六面体网格，（至少在交

5、界面上有四边形网格）。先生成四面体单元，然后通过组合重新组织过渡区的四面体单元形成金字塔形单元。仅适用于既支持金字塔形又支持四面体形状的单元类型。结构单元SOLID95,186,VISCO89热单元SOLID90多物理场单元SOLID62,117,122即使在过渡区结果也会很好。向二次四面体过渡，单元表面都是协调的。SOLID95过渡网格对二次到二次和线性到二次的过渡都是有用的。8-节点六面体9-节点四面体10-节点四面体六面体网格过渡层四面体网格二次到二次线性到二次10-节点四面体13-节点金字塔形20-节点六面体包括

6、四个步骤1.建立六面体网格。从规则形状划分映射网格开始（或对交界面划分四边形网格）。对于应力分析，既可采用8-节点块体单元，(SOLID45或SOLID185)，又可用20-节点块体单元(SOLID95或SOLID186)。2.激活既支持金字塔形又支持四面体的单元类型。这些块体单元通常可退化为金字塔形或四面体单元，请查看在线帮助的单元手册，看哪些单元类型有效。例如:结构单元SOLID95,186,VISCO89热单元SOLID90多物理场单元SOLID62,117,1223.生成四面体单元。首先激活自由网格划分。然后对要

7、生成四面体单元的体划分网格。在分界面上会自动生成金字塔形单元。轮子二维结构如图所示（尺寸单位为英寸），现要分析该轮仅承受绕其中心轴旋转角速度的作用下，轮的受力及其变形情况。已知角速度：w=525rad/s,材料属性：弹性模量E＝30×106psi泊松比为0.3密度为0.000731bf-2/in4[实例]轮子分析7/29/202121思路分析：这是一个空间问题的静力学分析，由于结构的复杂性，不能采用由2D网格拖拉生成3D网格的方式，宜采用自由网格和映射网格相结合的网格生成方式，根据该轮的对称性，在分析式只要分析其中的一部

8、分即可。1）先建立三维几何模型；2）根据三维模型的特点，对三维模型进行分割，使其中一部分模型能够采用映射网格方式划分，其余部分则可以用自由网格划分。因此必须选用20节点六面体单元（Solid95)，它可以进行映射网格划分，同时也可以变成20节点的四面体网格进行自由网格划分。因此能够实现不同网格形状的连接。7/29/2