1. 问题描述
在ANSYS中通过命令流建模，生成圆柱实体实体单元，并划分适当的网格。建模参数如下：
- 直径：10 mm
- 长度：600 mm
- 材料：钢材
- 网格密度：
- 环向16份
- 径向60份
预期效果如下：
image_1b230t6ce120smui1de7g61kkh9.png-58.2kB
2. 技术背景
ANSYS命令流建模，先直接用数值建模，然后将程序参数化，一般后续修改。
3. 解决方案
基本的建模流程如下：
- 定义单元材料
- 几何建模
- 网格划分
- 有限元单元生成
4. 实施示例
4.1 单元材料定义
初始化：
FINI
/CLEAR
/PREP7
定义solid185单元，材料为钢材：
ET,1,SOLID185 ! 钢材
MP,EX,1,2E11
MP,PRXY,1,0.30
MP,DENS,1,7800
4.2 圆柱体建模
! CYLIND, RAD1, RAD2, Z1, Z2, THETA1, THETA2
CYLIND,0,0.005,0,0.600,0,360 ! 钢筋建模
注意建模参数：
- RAD1, RAD2，内径外径
- Z1, Z2,起讫长度
- THETA1, THETA2，径向角度
image_1b231bjqsfkjajb139g75p52mm.png-43.1kB
建模之后，lplot显示模型线：
image_1b231d2kc1qb1c02tab6566sp13.png-26.6kB
可以看出，体积由诸多线段约束。
4.3 模型线划分
单元的网格划分，首先划分模型线：
- 环向16份，每个1/4圆弧划分4段
- 径向60份，每条纵向线划分60段
! 线网格划分
LESIZE, 1 ,,, 4 ! LESIZE, NL1, , , NDIV
LESIZE, 2 ,,, 4
LESIZE, 3 ,,, 4
LESIZE, 4 ,,, 4
LESIZE, 5 ,,, 4
LESIZE, 6 ,,, 4
LESIZE, 7 ,,, 4
LESIZE, 8 ,,, 4
LESIZE, 9 ,,, 60
LESIZE, 10 ,,, 60
模型线划分效果如：
image_1b231gvcb1vj61g3q176noqlngq1g.png-23.9kB
4.4 有限单元生成
! VATT, MAT, REAL, TYPE, ESYS, SECNUM
VATT,1,,1 ! 材料单元附加
VSWEEP,1 ! 扫掠体积生成单元
按照模型线的划分，扫掠生成单元。
image_1b231jkv8fj5rva8tlenu1lnm1t.png-69.3kB
image_1b231kbe4o7qb251vijj251qct2q.png-64.8kB
5. 常见问题
以上建模过程虽然实现了建模目标，但参数不便修改，例如网格的精度不便调整，通过参数化的手法可以使得代码更加简洁灵活。
5.1 参数化改造
对原代码参数化，并调整网格密度。
FINI $ /CLEAR $/PREP7
! 参数定义
rad2 = 0.005 ! 钢筋直径
z2 = 0.600 ! 钢筋长度
n1 = 10 ! 径向网格密度
n2 = 600 ! 轴向网格密度
! 单元定义
ET,1,SOLID185 ! 钢材
MP,EX,1,2E11
MP,PRXY,1,0.30
MP,DENS,1,7800
! 几何建模
CYLIND,0,rad2,0,z2,0,360 ! 圆柱钢筋建模
! 线网格划分
*DO,ILOOP,1,8 ! DO 循环
LESIZE, ILOOP,,, n1
*ENDDO
*DO,ILOOP,9,10 ! DO 循环
LESIZE, ILOOP,,, n2
*ENDDO
! 体积网格划分，有限单元
VATT,1,,1 ! 材料单元附加
VSWEEP,1 ! 扫掠体积生成单元
单元总数：1800。
5.2 建模效果
网格加密的建模效果如下：
image_1b232733fmdf1l2a1kn51f9q1aqu37.png-52.6kB
image_1b2328eolh6r135c1kq6m9k3763k.png-158.1kB
5.3 单元总数查询
*GET,AA,ELEM,0,COUNT ! 单元数量查询
*STATUS,AA ! 显示
结果为：10200，数量巨大。
image_1b232dqqm1p191hid1i28evcvk141.png-16.8kB
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