3.10 实例——轴承座的网格划分
本节将继续对第2章中建立的轴承座进行网格划分，生成有限元模型。
3.10.1 GUI方式
（1）打开轴承座几何模型BearingBlock.db文件。
（2）选择单元类型。执行主菜单中的Main Menu > Preprocessor > Element Type > Add/Edit/Delete命令，弹出Element Types对话框，如图3-62所示。单击Add按钮，弹出Library of Element Types对话框，如图3-63所示，在左边的列表框中选择Structural Mass > Solid选项，在右边的列表框中选择Brick 8 node 185选项，即选择实体185号单元，单击OK按钮。此时在Element Types对话框中会出现所选单元的相应信息。
图3-62 Element Types对话框
图3-63 Library of Element Types对话框
（3）定义单元选项。在图3-62所示的Element Types对话框中单击Options按钮，弹出SOLID185 element type options对话框，在Element technology K2后面的下拉列表框中选择Simple Enhanced Strn选项，如图3-64所示，单击OK按钮，回到如图3-62所示的Element Types对话框中，单击Close按钮关闭该对话框。
图3-64 SOLID185 element type options对话框
（4）定义材料属性。执行主菜单中的Main Menu > Preprocessor > Material Props > Material Models命令，弹出Define Material Model Behavior窗口。在右边的Material Models Available列表框中依次选择Structural > Linear > Elastic > Isotropic选项，弹出Linear Isotropic Properties for Material Number 1对话框，如图3-65所示。在EX后面的文本框中输入“1.73E+011（弹性模量）”，在PRXY后面的文本框中输入“0.3（泊松比）”，单击OK按钮，然后选择Define Material Model Behavior窗口左上角的Material > Exit命令退出，材料属性定义完毕。
图3-65 定义材料属性
（5）转换视图。执行实用菜单中的Unitity Menu > PlotCtrls > Pan Zoom Rotate命令，弹出Pan-Zoom-Rotate对话框，单击
按钮，然后单击Close按钮关闭。
（6）根据对称性删除一半体。执行主菜单中的Main Menu > Preprocessor > Modeling > Delete >Volume and Below命令，弹出Delete Volume & Below拾取框，用鼠标拾取对称面左边的体，如图3-66所示，单击OK按钮。
图3-66 选择要删除的体
（7）打开点、线、面、体编号控制器。执行实用菜单中的Unitity Menu > PlotCtrls > Numbering命令，弹出Plot Numbering Controls对话框，如图3-67所示，分别选中KP、LINE、AREA、VOLU后面的复选框，把Off改为On，单击OK按钮。
图3-67 Plot Numbering Controls对话框
（8）转换视图。执行实用菜单中的Unitity Menu > PlotCtrls > Pan Zoom Rotate命令，弹出Pan-Zoom-Rotate对话框，单击
按钮，然后单击Close按钮关闭。
（9）显示工作平面。执行实用菜单中的Utility Menu > WorkPlane > Display Working Plane命令。
（10）切分轴承座底座。执行实用菜单中的Unitity Menu > WorkPlane > Align WP with > Keypoints命令，弹出关键点拾取框，用鼠标依次拾取编号为12、14、11的关键点，单击OK按钮。
执行主菜单中的Main Menu > Preprocessor > Modeling > Operate > Booleans > Divide > Volu by WorkPlane命令，弹出Divide Vol by WorkPlane拾取框，单击Pick All按钮。
（11）对轴承孔生成圆孔面。执行主菜单中的Main Menu > Preprocessor > Modeling > Operate >Extrude > Lines > Along lines命令，弹出Sweep Lines along Lines拾取框，拾取编号为L46的线，单击Apply按钮，然后拾取编号为L78的线，单击Apply按钮，可以看到生成的曲面A20。再拾取编号为L49的线，单击Apply按钮，然后拾取编号为L47的线，单击OK按钮，可以看到生成的曲面A29。
（12）利用新生成的面分割体。执行主菜单中的Main Menu > Preprocessor > Modeling > Operate >Booleans > Divide > Volu by Area命令，弹出Divide Vol by Area拾取框，用鼠标拾取编号为V11的体（可以随时关注拾取框中的拾取反馈，例如Volu NO．就显示了鼠标拾取体的编号），单击Apply按钮，然后拾取刚刚生成的面A20，再单击Apply按钮，再拾取编号为V9的体，单击Apply按钮，拾取刚刚生成的面A29，单击OK按钮。
（13）平移工作平面、对体进行分割。执行实用菜单中的Unitity Menu > WorkPlane > Offset WP to >Keypoints命令，弹出Offset WP to > Keypoints拾取框，用鼠标拾取编号为18的点，单击OK按钮。
然后执行主菜单中的Main Menu > Preprocessor > Modeling > Operate > Booleans > Divide > Volu by WorkPlane命令，弹出Divide Vol by WorkPlane拾取框，拾取编号为V5的体，单击OK按钮。
（14）关闭点、线、面、体编号控制器。执行实用菜单中的Unitity Menu > PlotCtrls > Numbering命令，弹出Plot Numbering Controls对话框，分别选中KP、LINE、AREA、VOLU后面的复选框，把On改为Off，单击OK按钮。
（15）进行划分网格设置。执行主菜单中的Main Menu >Preprocessor > Meshing > MeshTool命令，弹出MeshTool工具栏，如图3-68所示，选中Smart Size复选框，将下面的划块向左滑动，使下面的数值变为4，然后单击Global后面的Set按钮，弹出Global Element Sizes对话框，在Size Element edge length后面的文本框中输入“0.125”，然后单击OK按钮。在MeshTool工具栏下面选中Hex/Wedge和Sweep单选按钮，其他选项默认，然后单击Sweep按钮，弹出Volume Sweeping对话框，单击Pick All按钮，网格划分完毕后，单击OK按钮。
图3-68 MeshTool工具栏
（16）隐藏工作平面。执行实用菜单中的Unitity Menu >WorkPlane > Display Working Plane命令，生成的结果如图3-69所示。
图3-69 网格划分结果
（17）镜像生成另一半模型。执行主菜单中的Main Menu >Preprocessor > Modeling > Reflect > Volumes命令，弹出Reflect Volumes拾取框，单击Pick All按钮，弹出Reflect Volumes对话框，如图3-70所示，单击OK按钮。
图3-70 Reflect Volumes对话框
（18）合并重合面上的关键点和节点。执行主菜单中的Main Menu > Preprocessor > Numbering Ctrls > Merge Items命令，弹出如图3-71所示的对话框，在Label后面的下拉列表框中选择All选项，单击OK按钮。
图3-71 Merge Coincident or Equivalently Defined Items对话框
（19）显示有限元网格。执行实用菜单中的Unitity Menu > Plot > Elements命令，最后生成的结果如图3-72所示。
图3-72 轴承座有限元模型
（20）保存有限元模型。单击ANSYS Toolbar工具条中的SAVE_DB按钮，保存文件。
3.10.2 命令流方式
RESUME, BearingBlock, db,
/PREP7
ET,1, SOLID185
KEYOPT,1,2,3
MPTEMP, , , , , , , ,
MPTEMP,1,0
MPDATA, EX,1, ,1.7E11
MPDATA, PRXY,1, ,0.3
FLST,2,4,6, ORDE,4
FITEM,2,7
FITEM,2,10
FITEM,2,12
FITEM,2,14
VDELE, P51X, , ,1
/PNUM, ELEM,0
/VIEW, 1 ,1,2,3
WPSTYLE, , , , , , , ,1
KWPLAN, -1, 12, 14, 11
FLST,2,4,6, ORDE,4
FITEM,2,3
FITEM,2,9
FITEM,2,11
FITEM,2,13
VSBW, P51X
ADRAG, 46, , , , , , 78
ADRAG, 49, , , , , , 47
VSBA, 11, 20
VSBA, 9, 8
VSBA, 9, 29
KWPAVE, 18
VSBW, 5
SMRT,6
SMRT,4
ESIZE,0.125,0,
FLST,5,8,6, ORDE,4
FITEM,5,1
FITEM,5, -4
FITEM,5,6
FITEM,5, -9
CM, _Y, VOLU
VSEL, , , , P51X
CM, _Y1, VOLU
CHKMSH, 'VOLU'
CMSEL, S, _Y
VSWEEP, _Y1
CMDELE, _Y
CMDELE, _Y1
CMDELE, _Y2
WPSTYLE, , , , , , , ,0
FLST,3,8,6, ORDE,4
FITEM,3,1
FITEM,3, -4
FITEM,3,6
FITEM,3, -9
VSYMM, X, P51X, , , ,0,0
NUMMRG, ALL, , , , LOW
EPLOT
SAVE