一种ANSYS中等厚度二次曲面光学头罩有限元模型的建立方法

摘要

本发明公开了一种ANSYS中等厚度二次曲面光学头罩有限元模型的建立方法，其步骤如下：一、确定二次曲线方程，并将其转化为函数形式；二、依据要建立模型的开口方向选定自变量并确定自变量的范围；三、基于APDL编写循环命令建立疏密分布的关键点；四、基于APDL使用B样条线段命令BSPLINE形成初步样条曲线；五、对步骤四中的初步样条线进行线段的融合；六、连接步骤五中融合后的线段形成平面；七、对步骤六中所形成的面进行网格划分；八、对步骤七中形成的有限元模型旋转成体。本发明所提出的方法解决了在ANSYS中直接建立二次曲面模型难的问题且相比较直接采用用户界面进行分析的过程，避免了同一类问题多次进行加载费事、费力、易错等缺点。

主权项

一种ANSYS中等厚度二次曲面光学头罩有限元模型的建立方法，其特征在于所述方法步骤如下：一、确定二次曲线方程，并将其转化为函数形式根据要建立的二次曲面光学头罩有限元模型的基本参数，对其立体模型在XY平面进行投影，确定该平面上内外侧二次曲线方程，并将其转换为函数形式；二、依据要建立模型的开口方向选定自变量并确定自变量的范围根据由步骤一所确定的方程，选择x为自变量，y为函数，根据头罩顶点到底端面的距离，按照函数关系，确定自变量的取值范围；三、基于ANSYS‑APDL语言编写循环命令建立疏密分布的关键点采用APDL语言编写循环命令，依靠循环采用K命令建立一系列在X轴方向上的关键点；四、基于ANSYS‑APDL语言使用B样条线段命令BSPLINE形成初步样条曲线对于步骤三所建立的关键点，依据描点连线法，利用ANSYS‑APDL中BSPLINE、*DO与*ENDDO命令逐个连接关键点形成B样条曲线；五、基于ANSYS‑APDL语言对步骤四中的初步样条线进行线段的融合通过ANSYS‑APDL中LCOMB、*DO与*ENDDO的配合使用，实现将曲线内侧样条线段的连接融合；六、基于ANSYS‑APDL语言连接步骤五中融合后的线段形成平面采用线段连接命令L对曲线内外两侧曲线进行连接，得到封闭的平面模型；接下来分别对模型中的线段采用APDL中的线段编号压缩命令进行压缩，然后采用APDL中的A命令由上述四条首尾相连的线段形成对应的平面模型；七、基于ANSYS‑APDL语言对步骤六中所形成的面进行网格划分通过编写APDL命令对步骤六建立的平面模型的四条边界线进行网格大小以及网格划分类型的控制，然后采用APDL中的AMESH命令划分网格；八、基于ANSYS‑APDL语言对步骤七中形成的有限元模型旋转成体经过步骤七得到有平面限元模型后，通过APDL中VROTAT命令控制该模型绕坐标轴或是过两个特定关键点的直线旋转，进而生成最终的有限元分析模型。