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ANSYS应用 第1例 关键点和线的创建实例—正弦曲线


第1例
以及这些方法的使用场合。

关键点和线的创建实例—正弦曲线

[本例提示]通过正弦曲线的创建,本例介绍了关键点和线(直线、圆弧及样条曲线)的各种创建方法, 一、原理
将圆的等分点向相应直线进行投影,则投影点的连线即为一条近似正弦曲线,如图 1-1 所示。

图 1-1

弦曲线的形成原理

二、创建步骤
1. 创建圆弧 拾取菜单 Main Menu→Preprocessor→Modeling→Create→Lines→Arcs→ By Cent & Radius。弹出拾取窗口(图 1-2) 。在拾取窗口的文本框中输入 0,0 后回车、再输入 1,然后单击“Ok”按钮;随后弹出图 1-3 所示的对话框, 在“Arc”文本框中的输入 90,单击“Ok”按钮。 于是,创建了一条中心在(0,0,0)、半径为 1、角度为 90°的圆弧线。 2. 激活全球圆柱坐标系 拾 取 菜单 Utility Menu → WorkPlane→ Change Active CS to→Global cylindrical。 活 跃坐 标系 改变 为全球圆 柱坐 标系 后, 会在状态 行的 最后 面显 示 “CSYS=1” 。 3. 创建关键点

图 1-2

创建圆弧的拾取窗口

图 1-3

创建圆弧的对话框

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ANSYS 在机械工程中的应用 25 例

拾取菜单 Main Menu→Preprocessor→Modeling→Create→Keypoints→ Fill between KPs。弹出拾取 窗口,拾取圆弧的两个端点,然后单击“Ok”按钮;随后弹出图 1-4 所示的对话框,在“NFILL”文本 框中输入 4、在“NSTRT”文本框中输入 3、在“NINC”文本框中输入 1,单击“Ok” 按钮。 于是,在已存在的两个关键点 1 和 2 间填充了一系列关键点。填充关键点的数目由 NFILL 决定即 4 个,关键点编号为 NSTRT、NSTRT+ NINC、NSTRT+2 NINC、NSTRT+3 NINC 即 3、4、5、6,在圆 柱坐标系下且所选关键点 1 和 2 的极径相等,填充关键点为所选关键点 1 和 2 间圆弧的等分点。 4. 创建关键点 拾取菜单 Main Menu→Preprocessor→Modeling→Create→Keypoints→In Active CS。弹出图 1-5 所示 的对话框,在“NPT”文本框中输入 7,在“X,Y,Z”文本框中分别输入 1+3.1415926/2,0,0,单击“Ok” 按钮。

图 1-5

创建关键点的对话框

图 1-4

创建关键点的对话框

5. 显示关键点、线号 拾取菜单 Utility Menu→PlotCtrls→Numbering。弹出图 1-6 所示的对话框,将关键点号和线号打开, 单击“Ok” 按钮。

图 1-6

图号控制对话框

第1例

关键点和线的创建实例—正弦曲线

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6. 显示点和线 拾取菜单 Utility Menu→Plot→Multi- Plots。 7. 激活直角坐标系 拾取菜单 Utility Menu→WorkPlane→Change Active CS to→Global Cartesian。 8. 创建关键点 拾取菜单 Main Menu→Preprocessor→Modeling→Create→Keypoints→Fill between KPs。弹出拾取窗 口,拾取关键点 1、7,然后单击“Ok”按钮;随后弹出图 1-4 所示的对话框,在“NFILL”文本框中 输入 4、在“NSTRT”文本框中输入 8、在“NINC”文本框中输入 1,单击“Ok” 按钮。 在直角坐标系下,填充关键点 8、9、10、11 为所选关键点 1 和 7 间的线段的等分点。 9. 复制关键点 拾取菜单 Main Menu→Preprocessor→Modeling→Copy→Keypoints。弹出拾取窗口,拾取关键点 7、 8、9、10、11,单击“Ok” 按钮;随后弹出图 1-7 所示的对话框,在“DY”文本框中输入 1,单击“Ok” 按钮。

图 1-7

复制关键点对话框

10. 创建直线 拾取菜单 Main Menu→Preprocessor→Modeling→Create→Lines→Lines→Straight Line。弹出拾取窗 口,分别在关键点 8 和 13、9 和 14、10 和 15、11 和 16 之间创建直线,单击“Ok” 按钮。 11. 创建直线 过关键点 6、 4、 分别作直线 2、 4、 的垂线。 5、 3 3、 5 拾取菜单 Main Menu→Preprocessor→Modeling →Create→Lines→Lines→Normal to Lines。弹出拾取窗口,拾取直线 2,单击“Ok” 按钮;再次弹出 拾取窗口,拾取关键点 6,单击“Ok”按钮,于是作出了过关键点 6 与直线 2 垂直的直线。用同样的方 法可以作出其余 3 条垂线。

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ANSYS 在机械工程中的应用 25 例

所作垂线将原来直线在垂足处划分为两条直线。 12. 创建样条曲线 拾取菜单 Main Menu→Preprocessor→Modeling→Create→Lines→SpLines→SpLine thru KPs。 弹出拾 取窗口,依次拾取关键点 1、17、18、19、20、12,单击“Ok” 按钮。 13. 删除辅助线 拾取菜单 Main Menu→Preprocessor→Modeling→Delete→Line and Below。 弹出拾取窗口, 拾取除样 条曲线以外的所有线,单击“Ok” 按钮。 利用该命令不仅删除掉了所选线,而且删除掉了所选线所属的低级实体,即关键点。 14. 偏移工作平面 拾取菜单 Utility Menu→WorkPlane→Offset WP to→Keypoints。弹出拾取窗口,拾取关键点 12,单 击“Ok” 按钮。 15. 改变活跃坐标系为工作平面坐标系 拾取菜单 Utility Menu→WorkPlane→Change Active CS to→Working Plane 。 16. 镜像样条曲线 拾取菜单 Main Menu→Preprocessor→Modeling→Reflect→Lines。弹出拾取窗口,拾取样条曲线, 单击拾取窗口的“Ok” 按钮;弹出图 1-8 所示的对话框,选择对称平面为“Y-Z plane” ,单击“Ok” 按 钮。

图 1-8

镜像样条曲线对话框

由于镜像命令要求对称平面为活跃坐标系的坐标平面,而且活跃坐标系必须是直角坐标系,所以我 们在第 14 步和第 15 步将工作平面偏移到了关键点 12 处,并将工作平面坐标系改变为了活跃坐标系。 17. 合并关键点

第1例

关键点和线的创建实例—正弦曲线

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拾取菜单 Main Menu→Preprocessor→Numbering Ctrls→Merge Items。弹出图 1-9 所示的对话框,选 择“Label”为“Keypoints” ,单击“Ok” 按钮。

图 1-9

合并项目对话框

在当前的两条样条曲线的交点处, 有两个关键点虽然是坐标相同但分属于两条样条曲线, 即这两条 样条曲线没有公共关键点,为了能够对两条样条曲线进行求和运算,需要先合并这两个关键点。 18. 对样条曲线求和 拾取菜单 Main Menu→Preprocessor→Modeling→Operate→Booleans→Add→Lines。弹出拾取对话 框,拾取两条样条曲线,单击“Ok”按钮;在“Add Lines”对话框(图 1-10)中单击“Ok”按钮。创 建的正弦曲线如图 1-11 所示。

图 1-10

“Add Lines”对话框

图 1-11

正弦曲线

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ANSYS 在机械工程中的应用 25 例

第1例

关键点和线的创建实例—正弦曲线

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三、命令流:
/PREP7 K,100,0,0,0 CIRCLE,100,1,,,90 CSYS,1 KFILL,2,1,4,3,1 K,7,1+3.1415926/2,0,0 CSYS,0 KFILL,7,1,4,8,1 KGEN,2,7,11,1,,1 LSTR,8,13 LSTR,9,14 LSTR,10,15 LSTR,11,16 LANG,5,6,90,,0 LANG,4,5,90,,0 LANG,3,4,90,,0 LANG,2,3,90,,0 BSPLIN,1,17,18,19,20,12 LSEL,U,,,14 LDELE,ALL LSEL,ALL KWPAVE,12 CSYS,4 LSYMM,X,14 NUMMRG,KP,,,,LOW LCOMB,ALL,,0

[练习题]
1-1 作任一 ΔABC 的 BC 边上的垂线 AD 和中线 AE。

题图

1-1

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ANSYS 在机械工程中的应用 25 例

1-2 用关键点和线命令创建图示图形。

(a)

(b)

(c)

题图

1-2


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