实体建模的基本概念

1.区分实体模型与有限元模型

如今几乎所有的有限元分析模型都用实体模型建模，类似于CAD，ANSYS以数学的方式表达结构的几何形状，用于在里面填充节点和单元，还可以在几何模型边界上方便地施加载荷。但是，几何实体模型并不参与有限元分析。所有施加在几何实体边界上的载荷或约束必须最终传递到有限元模型上（节点或单元上）进行求解。图8-33所示为将实体模型转换为有限元模型的示例。

图8-33 将实体模型转换为有限元模型的示例

由几何模型创建有限元模型的过程称为网格划分（meshing）。

2.四种创建模型的方法

在ANSYS中，实体模型和有限元模型的创建总共有四种途径，见表8-2。

表8-2 创建模型途径

从表8-2中可以看出，用户可以直接在ANSYS中建立实体模型或有限元模型，也可以从其他CAD软件包中导入实体模型或有限元模型。

3.四类实体模型图元以及它们之间的层次关系(www.xing528.com)

任何实体模型，都包括四类基本图元：点、线、面和体。

图8-34所示清晰地说明了四类图元之间的相互关系，即点最基本，由点构成线，由线构成面，由面到体。具体说明如下：

1）体（3D模型）由面围成，代表三维实体。

2）面（表面）由线围成，代表实体表面、平面形状或壳（可以是三维曲面）。

3）线（可以是空间曲线）以关键点为端点，代表物体的边。

4）关键点（位于3D空间）代表物体的角点。

从最低阶到最高阶，模型图元的层次关系为：关键点（Keypoints）、线（Lines）、面（Areas）、体（Volumes）。

需要注意的是，如果低阶的图元连在高阶图元上，则低阶图元不能删除。

图8-34 四类图元之间的相互关系