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1、ANSYS入门教程(16)-几何建模技巧(a)2.5几何建模技巧2.5.1ANSYS的单位1.结构分析的单位ANSYS软件不进行计算单位的换算和检查，默认用户使用的单位制是统一的。虽然有/UNITS命令，但该命令仅仅是“注释”用户使用了何种单位制，以便他人阅读，该命令并不进行单位制的换算，也即并不影响计算结果。因此要求用户使用统一的单位制。在力学范围内，国际单位制的基本物理量仅3个：长度（m）、质量（kg）和时间（s）。其它物理量如力、力矩、应力、弹性模量、加速度、截面特性等的单位都可用上述基本
2、单位表示。当采用国际单位制时（称为m-kg-s单位制)：长度-m、质量-kg、时间-s，则导出的物理量单位分别为：面积-m^2；体积-m^3；惯性矩-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；应力、压力、模量等-kg/(m·s2)=kg·m/s^2/m^2=N/m^2=Pa。如果采用长度-mm、质量-kg、时间-s，（称为mm-kg-s单位制），则导出的物理量单位分别为：面积-mm^2；体积-mm^3；惯性矩-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；应力、压力、模量等-kg/(mm·s^2)=kg·mm/s^2/mm^2=10^-3MPa=kPa。基本物理量单位的不同，导出物理量的单位也不同。实际工程中常用N和Pa或MPa单位，而长度单位随模型的大小常取m或mm，因此可以将上述物理量的单位进行换算，即采用长度、力和时间为基本物理量，然后导出其它物理量的单位，这样仅质量
4、和密度两个物理量。质量的量纲为：力×时间^2/长度，而密度单位为：力×时间^2/长度4如果取：长度-mm；力-N；时间-s。则：面积-mm^2；体积-mm^3；惯性矩-mm^4；速度-m/s；加速度-mm/s^2；力矩-N·mm；应力、弹性模量、面压力-N/mm^2=MPa；线分布力-N/mm；质量-N·s^2/mm；密度-N·s^2/mm^4例如以钢材为例，设其密度为7800kg/m^3，质量为100kg，弹性模量为2.1×10^11Pa，利用牛顿定义1N=1kg·m/s^2换算如下：密度：7
5、800kg/m^3=7800×(1/1000N·s^2/mm)/(10^9mm^3)=7.8×10^-9N·s^2/mm^4100kg质量：100kg=100×(1/1000N·s^2/mm)=0.1N·s^2/mm。弹性模量：2.1×10^11Pa=2.1×10^5MPa。2.函数中的角度单位在ANSYS中经常用到关于角度的设置，如三角函数SIN、COS、TAN的角度输入，反三角函数ASIN、ACOS、ATAN、ATAN2中的角度输出，及角度测量函数ANGLEK和ANGLEN的角度输出等，这些
6、输入和输出角度在ANSYS中缺省情况下均采用弧度（rad），可以采用*AFUN函数设置为度（°），以便运算和操作。该命令仅对上述函数有作用，对建模中采用的角度不起作用。命令：*AFUN,Lab其中：Lab为设置单位的参数。如Lab=RAD（缺省），则输入角度和输出角度的单位采用弧度（rad）；如Lab=DEG则输入角度和输出角度的单位采用度（°）；如Lab=STAT则显示角度单位的状态。示例：pi=acos(-1)!得到PI=3.1415926a1=sin(pi/6)!得到A1=SIN(π/6)
7、=0.5*AFUN,DEG!设置角度的输入输出单位为度pi1=acos(-1)!得到PI1=180a2=sin(30)!得到A2=sin(30°)=0.53．频率的单位ANSYS模态分析结果之一是模态频率，其单位为Hz(即1/s)，也就是常说的工程频率。而频率或圆频率的单位为rad/s。2.5.2椭圆与椭球的建模椭圆与椭球在几何建模中虽然用的不多，但由于其较为特殊，这里主要介绍椭圆线、椭圆面、旋转椭球和椭球的几何建模方法与技巧。1.椭圆线与椭圆面设椭圆的标准方程为：创建椭圆线及椭圆面。创建椭圆的
8、核心是建立一个局部坐标系，该局部坐标系定义椭圆Y轴半径与X轴半径之比，如LOCAL和CSWPLA命令等：示例：finish$/clear/prep7$a=5$b=2!进入前处理，并定义a和b参数cswpla,12,1,b/a!根据当前工作平面定义局部柱坐标系，且Y轴半径与X轴半径之比为b/ak,1,-a$k,2,a$l,1,2!创建关键点和椭圆线csys,0$lsymm,y,all!激活总体直角坐标系，对称创建线nummrg,kp$al,all!消除重合关键点，并由线创建面。该椭圆面可以进行布尔
