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ANSYS中如何批量修改线的方向

6月前浏览12495

本文摘要(由AI生成):

本文主要介绍了在ANSYS中线的方向对于杆系结构分析的重要性,特别是在梁单元分析中,线的方向直接影响划分梁单元时单元坐标系X的方向。在建模阶段,可以通过规划直线的连接顺序来规划直线的方向,但需要注意模型不可避免需要进行布尔运算,后期运算结果的直线方向不可控,且如果模型较大,采用这种方式费时费力。文章以框架结构为例,介绍了如何调整直线的方向,包括使用Lreverse命令反转方向,以及使用Lsel命令批量选择某个方向的直线。


在ANSYS中,线和面均有方向,线的方向对于杆系结构来讲至关重要,特别是针对梁单元分析当中,因为线的方向直接决定了划分梁单元时单元坐标系X的方向,我们在用梁单元做分析时,一定要时时刻刻留意单元坐标系的协调,其实方向都可以调整,但前后单元的坐标系一定要协调,否则后续内力图作图时就会出现非正常突变情况。

那么线的方向是怎么定义的呢?以直线建立为例,建立时首先定义关键点K1和K2,当我们采用命令L进行连接时,根据关键点出现的顺序,从而就会用有两种不同的方向,GUI操作类似,根据选中关键点先后顺序的不同,从而有不同的方向。

L,K1,K2: 直线方向为从K1到K2;

L, K2,K1:直线方向为从K2到K1。

直线方向的查看可通过点击ANSYS菜单栏—Plotctrls—Symbols—Ldir进行查看。

有同学可能会有疑问,既然这样,我可不可以一开始就规划好直线的方向呢,也即我们在建模阶段就规划好直线的连接顺序?

答案是可以的,但这样,会有两个难题:

1、模型不可避免需要进行布尔运算,一旦涉及到布尔运算,后期运算结果的直线方向不可控;

2、如果模型比较大,采用这种方式费时费力。

下面以一个框架结构来进行说明:

本模型为一个六层办公楼框架结构,由于构件数量多,且数据不是非常特别规则,如果采用传统建模方法,费时费力,且容易出错,故水哥首先在CAD中建立了三维线模型,通过插件获取线模型,然后在建立楼面面域,导入ANSYS中,下面分别是CAD当中的线模型和面模型:

导入ANSYS当中后的模型(原始模型,没做布尔运算):

打开线的方向显示,可看见此时线的方向如下所示:

可见此时,线的方向是协调的,但主次梁交界处并未打断,也即还未进行布尔运算,导入楼板,然后进行布尔运算后(楼板本身边界有直线,故主要的布尔运算类型为Overlap以及Nummerg),线的方向如下所示:

从图中可见,主梁被次梁打断,两端的直线方向是不同的,这样会导致同一位置处的主梁单元坐标系不同,如果此处考虑截面偏置,则需要定义两个不同的截面,且直线赋值时也不好选择直线,费时费力,同时,由于不同位置处偏心值不同,可能会延伸出很多类型的截面,后期赋值时极容易搞错,此处如果不管直线的方向,直接赋值划分网格,打开单元形状后,易出现如下状况:

故而在划分网格之前,为方便后续截面定义以及直线选择,建议统一调整直线的方向,调整直线方向的命令为Lreverse,该命令的作用是直接反转方向,但在调整前,我们需要将不同方向的直线集中选中调整,ANSYS中有没有可以批量选中某个方向的命令呢?

答案是有的。

这里推荐使用的命令为Lsel,s,tan1,x(y or z),-1或者(1)或者Lsel,s,tan2,x(y or z),-1或者(1)。

在ANSYS中,在ansys中每一条直线都有两个方向属性:tan1和tan2。它们是一个单位空间向量,tan1依附于直线的起始点,tan2依附于直线的终点。这两上单位向量有如下关系:
       tan1=-(tan2)

假定一条直线两上端点K1(x1,y1,z1)和K2(x2,y2,z2),k1为起点,K2为终点,那么这条直线的tan1就是指单位向量K2指向K1,tan2就是指单位向量K1指向K2。

这里说下用tan1的方法:

lsel,s,tan1,z,0---------选择所有和z轴垂直的直线

lsel,s,tan1,z,1---------选择所有和z轴平行且建模时起点到终点方向日朝向z轴正向的直线

lsel,s,tan1,z,-1---------选择所有和z轴平行且建模时起点到终点方向日朝向z轴负向的直线

通过上述命令格式,即可批量选择朝某个方向的直线了,那又有同学可能会问:水哥,那如果是斜向直线,和坐标系又不平行又不垂直咋办呢?

Emmm.....可以沿着该斜向直线建立一个局部坐标系的嘛,在局部坐标系下就可以满足平行和垂直的关系了。

回归到上述例子,在进行布尔运算后,我们来调整线的方向,例如我想选中起点到终点朝向Y轴负向的直线,然后反转方向,使用命令如下:

Allsel,all

lsel,s,tan2,y,-1

lreverse,all

整体有限元模型如下所示:



Mechanical APDL结构基础静力学非线性代码&命令通用建筑暖通水利
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2020-02-26
最近编辑:6月前
水哥ANSYS
硕士 | 结构设计师 欢迎关注微信公众号ANSYS结构院
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未登录
7条评论
曦曦琰琰
不积跬步无以至千里,不积小流无...
2年前
感谢水哥!
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仿真秀0429180415
签名征集中
2年前
感谢水哥!
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Mr曹
Mr曹
3年前
很棒
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卫才皇
让微笑在记忆中定格
4年前
对于圆环线,做了布尔操作后,同一圆环中各线段方向乱了有顺时针有逆时针,我想挑出其中所有顺时针的再一次反向,在柱坐标系下lsel,s,tan2,y,1无效,因为这个好像只能针对笛卡尔坐标系,有没有什么好办法实现?
回复 3条回复
张发荣
签名征集中
4年前
请问水哥:面的法向有没有类似的批量操作的方法呢?

我查看了帮助文档,asel命令并没有类似tan1、tan2这种选择方式,所以没有一点思路。

感谢!~
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石中玉
签名征集中
4年前
终于找到一个快捷的方法,以前都是一个一个来的。
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达芬奇        仿真秀秀
又到了吃冷面的季节还爱吃酸菜
4年前
梁和壳的方向很重要,很多初学者都忘记了。
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