本节书摘来自异步社区《ansys 14有限元分析自学手册》一书中的第2章，第2.8节，作者 李兵 , 宫鹏涵，更多章节内容可以访问云栖社区“异步社区”公众号查看
ansys 14有限元分析自学手册
建立模型包括设定分析作业名和标题，以及建立几何模型。
1．设定分析和标题
在进行一个新的有限元分析时，通常需要修改数据库名，并在图形输出窗口中定义一个标题来说明当前进行的工作内容。
（1）从实用菜单中选择utility menu：file > change title命令，将打开“change title”（修改标题）对话框，如图2-129所示。
（2）在“enter new title”（输入新标题）文本框中输入文字“static analysis of a gear”，为本分析实例的标题名。
（3）单击“ok”按钮，完成对标题名的指定。
（4）从实用菜单中选择plot> replot命令，指定的标题“static analysis of a gear”将显示在图形窗口的左下角。
2．建立齿轮面模型
在使用plane系列单元时，要求模型必须位于全局xy平面内。默认的工作平面即为全局xy平面内，因此可以直接在默认的工作平面内创建齿轮面。
（1）将激活的坐标系设置为总体柱坐标系。从实用菜单中选择utility menu：workplane > change active cs to > global cylindrical。
（2）定义一个关键点。
① 从主菜单中选择main menu：preprocessor > modeling > create > keypoints > in active cs …。
② 在“keypoints number”文本框中输入“1”，x=15, y=0，单击“ok”按钮，如图2-130所示。
（3）定义一个点作为辅助点。
② 在“keypoints number”文本框中输入“110”，x=12.5,y=40, 单击“ok”按钮，如图2-131所示。
（4）偏移工作平面到给定位置。
① 从应用菜单中选择utility menu： wolrkplane > offset wp to > keypoints。
② 在ansys图形窗口选择110号点，单击“ok”按钮。
③ 偏移工作平面到给定位置后的结果如图2-132所示。
（5）旋转工作平面。
① 从应用菜单中选择utility menu：workplane > offset wp by increments。
② 将打开选择对话框，在“xy,yz,zx angles”文本框中输入“-50,0,0”，单击“ok”按钮，如图2-133所示。
（6）将激活的坐标系设置为工作平面坐标系。从应用菜单中选择utility menu：workplane > change active cs to > working plane。
（7）建立第二个关键点。
① 从主菜单中选择main menu： preprocessor > modeling > create > keypoints > in active cs …。
② 在“keypoints number”文本框中输入2，x=10.489, y=0，单击“ok”按钮，如图2-134所示。
③ 所得的结果如图2-135所示。
（8）将激活的坐标系设置为总体柱坐标系。从应用菜单中选择utility menu：workplane > change active cs to > global cylindrical。
（9）建立其余的辅助点。按照步骤（3）建立其余的辅助点，将其编号分别设为120、130、140、150、160，其坐标分别为（12.5，44.5）、（12.5，49）、（12.5，53.5）、（12.5，58）、（12.5，62.5）。所得的结果如图2-136所示。
（10）将工作平面平移到第二个辅助点。
① 从应用菜单中选择utility menu：workplane > offset wp to > keypoints。
② 在ansys图形窗口选择120号点，单击“ok”按钮。
（11）旋转工作平面。
② 在“xy,yz,zx angles”文本框中输入“4.5,0,0”，单击“ok”按钮。
（12）将激活的坐标系设置为工作平面坐标系。从应用菜单中选择utility menu：workplane > change active cs to > working plane。
（13）建立第三个关键点。
② 在“keypoints number”文本框中输入“3”，x=12.221, y=0, 单击“ok”按钮。
（14）重复以上步骤，建立其余的辅助点和关键点。
按照（10）～（13）的步骤，分别把工作平面平移到编号为130、140、150、160的辅助点，然后旋转工作平面，旋转角度均为2.4,0,0，再将工作平面设为当前坐标系，在工作平面中分别建立编号为4、5、6、7的关键点，其坐标分别为（14.182，0）、（16.011，0）、（17.663，0）、（19.349，0）。建立关键点的结果如图2-137所示。
（15）建立编号为8、9、10的关键点。
① 将激活的坐标系设置为总体柱坐标系：从应用菜单中选择utility menu： workplane > change active cs to > global cylindrical。
② 从主菜单中选择main menu：preprocessor > modeling > create > keypoints > in active cs …。
③ 在“keypoints number”文本框中输入8，x=24, y=7.06, 单击“ok”按钮。
④ 从主菜单中选择main menu：preprocessor > modeling > create > keypoints > in active cs …。
⑤ 在“keypoints number”文本框中输入9，x=24, y=9.87, 单击“ok”按钮。
⑥ 从主菜单中选择main menu：preprocessor > modeling > create > keypoints > in active cs …。
⑦ 在“keypoints number”文本框中输入10，x=15, y=-8.13，单击“ok”按钮，所得结果如图2-138所示。
（16）在柱面坐标系中创建圆弧线。
① 从主菜单中选择main menu：preprocessor > modeling > create > lines > lines > straight line 弹出选择对话框，如图2-139所示。
② 分别拾取关键点10和1，1和2，2和3，3和4，4和5，5和6，6和7，7和8，8和9，然后单击“ok”按钮。
③ 创建圆弧线所得结果如图2-140所示。
（17）把齿轮边上的线加起来，使其成为一条线。
① 从主菜单中选择main menu：preprocessor > modeling > operate > booleans > add > lines。
② 在图形窗口中选择刚刚建立的齿轮边上的线，在选择对话框中单击“ok”按钮，如图2-141所示。
（18）偏移工作平面到总坐标系的原点。从应用菜单中选择utility menu：workplane > offset wp to > global origin。
（19）将工作平面与总体直角坐标系对齐。从应用菜单中选择utility menu：workplane > align wp with > global cartesian。
（20）将工作平面旋转9.87°。
② 这时将打开旋转对话框，在“xy,yz,zx angles”文本框中输入“9.87,0,0”，单击“ok”按钮。
（21）将激活的坐标系设置为工作平面坐标系。从应用菜单中选择utility menu：workplane > change active cs to > working plane。
（22）将所有线沿x-z面进行镜像（在y方向）。
① 从主菜单中选择main menu：preprocessor > modeling > reflect > lines。
② 在对话框中选择“pick all”，如图2-144所示。
③ ansys会提示选择镜像的面和编号增量，选择“x-z面”, 在增量中输入“1000”，选择“copied”，单击“ok”按钮，如图2-145所示。
④ 将所有线镜像后的结果如图2-146所示。
（23）把齿顶上的两条线粘接起来。
① 从主菜单中选择main menu：preprocessor > modeling > operate > booleans > glue > lines。
② 选择齿顶上的两条线，单击“ok”按钮。
（24）把齿顶上的两条线加起来，成为一条线。
② 选择齿顶上的两条线，单击“ok”按钮，所得结果如图2-147所示。
3．建立齿轮的一个扇形模型
（1）将激活的坐标系设置为总体直角坐标系。从实用菜单中选择utility menu：workplane > change active cs to > global cartesian。
（2）创建关键点100。
② 在“keypoints number”文本框中输入“100”，x=0, y=0, 单击“ok”按钮，如图2-148所示。
（3）创建直线100，10；100，1010。
① 从主菜单中选择main menu： preprocessor > modeling > create > lines > straight line 。
② 分别拾取关键点100和10，100和1010，然后单击“ok”按钮，如图2-149所示。
（4）从实用菜单中选择utility menu：plot > lines。所得结果如图2-150所示。
（5）把轮廓线粘接起来。
② 选择齿上的所有线，单击“ok”按钮。
（6）把所有轮廓线粘接起来。
（7）用当前定义的所有线创建一个面。
① 从主菜单中选择main menu：preprocessor > modeling > create > areas > arbi trary > by lines。
② 选择所有的线，单击“ok”按钮，如图2-151所示。
（8）从实用菜单中选择utility menu：plot > area。用当前定义的所有线创建一个面的结果如图2-152所示。
（9）用当前定义的面创建一个体。
① 从主菜单中选择main menu：preprocessor > modeling > operate > extrude > areas > along normal。
② 选择创建的面，单击“ok”按钮，如图2-153所示。
③ 打开“extrude area along normal”对话框，在“length of extrusion”文本框中输入8，单击“ok”按钮，如图2-154所示。
（10）创建两个圆柱体。
① 从主菜单中选择main menu：preprocessor > modeling > create > volumes > cylinder > solid cylinder。弹出创建圆柱对话框如图2-155所示。
② 在“wp x”中输入0，“wp y”中输入0，“radius”中输入5，“depth”中输入8，单击“apply”按钮。
③ 在“wp x”中输入0，“wp y”中输入0，“radius”中输入10，“depth”中输入2.5，单击“ok”按钮，生成另一个圆柱体。
（11）偏移工作平面。
① 从实用菜单中选择utility menu：workplane > offset wp to > xyz locations。
② 在“global cartesion”文本框中输入0,0,8，单击“ok”按钮，如图2-156所示。
（12）创建另一个圆柱体。
① 从主菜单中选择main menu：preprocessor > modeling > create > volumes > cylinder > solid cylinder。
② 在“wp x”中输入0，“wp y”中输入0，“radius”中输入10，“depth”中输入-2.5，单击“ok”按钮。生成另一个圆柱体。
（13）从齿轮体中“减”去3个圆柱体。
① 从主菜单中选择main menu：preprocessor > modeling > operate > booleans > subtract > volumes。
② 拾取齿轮体，作为布尔“减”操作的母体，单击“apply”按钮，如图2-157所示。
③ 拾取刚刚建立的3个圆柱体作为“减”去的对象，单击“ok”按钮。
（14）从实用菜单中选择utility menu：plot > volumes，所得结果如图2-158所示。
（15）将激活的坐标系设置为总体柱坐标系。从实用菜单中选择utility menu：workplane > change active cs to > global cylindrical。
（16）定义一个关键点。
② 在文本框中输入“npt”为“1000”，x=7.5, y=−5，单击“ok”按钮。
（17）偏移工作平面到给定位置。
② 在ansys图形窗口选择刚刚建立的关键点；单击“ok”按钮。
（18）将激活的坐标系设置为工作平面坐标系。从应用菜单中选择utility menu：workplane > change active cs to > working plane。
（19）创建一个圆柱体。
② “wp x”中输入0，“wp y”中输入0，“radius”中输入1.75，“depth”中输入8，单击“ok”按钮，生成另一个圆柱体。
（20）从齿轮体中“减”去圆柱体。
① 从主菜单中选择main menu：preprocessor > modeling > operate > booleans > subtract > volumes。
② 拾取齿轮体作为布尔“减”操作的母体，单击“apply”按钮，结果如图2-159所示。
（21）存储数据库ansys：拾取“save_db”。
本部分的命令流如下：