ANSYS实验一：微机械车轮的实体建模及网格划分

简介：
本实验为ANSYS系列教程的一部分，重点介绍如何使用该软件进行微机械车轮的三维实体建模以及有效的网格划分技术，为基础的工程仿真分析奠定坚实基础。 在进行有限元分析时，构建精确的数学模型是至关重要的。本实验旨在通过ANSYS软件深入实践微机械车轮的实体建模与网格化过程，以提升用户对软件操作的熟练度。以下是详细的操作步骤及相关知识点。 首先，明确分析目标和模型形式，并选择适合的单元类型（如梁、壳或实体单元），同时确定合适的网格密度，确保分析精度及计算效率之间的平衡。进入前处理模块(PREP7)后，通常采用实体建模来创建模型。 建立工作平面是进行几何元素构建的基础步骤。利用直线、曲线和面等基本的几何元素，并结合布尔运算（如合并、减去或相交）构造出微机械车轮的基本形状。通过自底向上的方法定义关键点并生成线、面和体，形成独立的实体模型域。 激活适当的坐标系以确保建模过程中的定位准确性。利用布尔运算或编号控制连接这些独立的实体，构建整体模型。 接下来是单元属性表的生成以及设置单元属性指针，这是赋予模型材料特性和行为特性的重要环节。还需设定网格划分控制来调整网格密度，并满足分析需求。自动网格划分功能可在退出前处理后激活以优化网格质量。 在完成这些步骤之后，通过定义面与面之间的接触单元、自由度耦合和约束方程等边界条件进行进一步的设置。最后保存模型数据为Jobname.DB文件并结束前处理阶段。 该实验首先创建2D模型，通过一系列操作如矩形面生成、线编号显示、圆弧线生成及由线生成面等逐步构建车轮的二维轮廓。然后定义旋转轴的关键点，并将2D模型拉伸成3D模型，实现从平面到立体的转换。 此实验不仅增强了用户对ANSYS软件的操作技能，还加深了对于有限元分析流程的理解，包括建模、网格处理和边界条件设定等核心环节。通过实际操作实践，使用户能够更深入地理解微机械设计中的模拟分析过程，并为解决复杂的工程问题奠定基础。