ANSYS 入门教程 (7) - 创建几何模型 - 创建 关键点 (Keypoint)

2.2 创建几何模型

2.2.1 创建关键点

(1) 在给定坐标点创建关键点

命令：K, NPT, X, Y, Z

NPT - 关键点的编号，缺省时（0或空）自动指定为可用的最小编号。

X,Y,Z - 在当前坐标系中的坐标值，当前坐标系可以是CSYS 指定的坐标系。

如果输入的关键点号与既有关键点号相同，则覆盖既有关键点。即关键点是惟一的，并以最后一次输入的为准。如果既有关键点与较高级图素相连或已经划分网格，则不能覆盖，并给出错误信息。例如：/prep7 ! 进入前处理

k,,10 ! 创建缺省编号的关键点，其编号为1

k,15,10,5 ! 创建编号为15 的关键点

k,16,10,5,5 ! 创建编号为16 的关键点

k,,10,3 ! 创建缺省编号的关键点，其编号为2

k,15,10,6 ! 重新定义编号为15 的关键点

(2) 在两关键点之间创建一个关键点

命令：KBETW, KP1, KP2, KPNEW, TYPE, VALUE

KP1,KP2 - 第1 个和第2 个关键点号。

KPNEW - 指定创建的关键点号，缺省时系统自动指定为可用的最小编号。

TYPE - 创建关键点的方式，当TYPE=RATIO 时（缺省），VALUE 为两关键点距离的比值，即：(KP1-KPNEW)/(KP1-KP2)。

当 TYPE = DIST 时，VALUE 为KP1 到KPNEW 之间的距离，且仅限于直角坐标系。

VALUE - 由TYPE 决定的新关键点位置参数，缺省为0.5。如果TYPE = RATIO，则VALUE 为比率，若小于0 或大于1，则在两个关键点的外延线上创建一个新关键点。如果TYPE = DIST，则VALUE 为距离值，若小于0 或大于KP1 与KP2 之间的距离，会在外延线上创建一个新关键点。

新创建的关键点位置与当前坐标系有关，如为直角坐标系，新点将在KP1 和KP2 之间的直线上；否则将在由当前坐标系确定的线上。

(3) 在两关键点之间创建多个关键点

命令：KFILL, NP1, NP2, NFILL, NSTRT, NINC, SPACE

NP1,NP2 - 两个既有关键点号.

NFILL - 在NP1 和NP2之间将要创建的关键点个数，缺省为

|NP2-NP1| - 1。

NSTRT - 指定创建的第一个关键点号，缺省为NP1+NINC。此号最好指定，以防覆盖。

NINC - 将要创建的关键点编号增量，其值可正可负，缺省为(NP2-NP1) / (NFILL+1)。

SPACE - 间隔比，即创建关键点后，最后一个间隔与第一个间隔之比。缺省为1.0，即等间隔。

与KBETW 相同，新创建关键点位置与当前坐标相关。

示例：

/prep7 ! 进入前处理

k,1 ! 创建关键点1，坐标：0，0，0

k,20,10 ! 创建关键点20，坐标：20，0，0

k,3,10,5 ! 创建关键点3，坐标：10，5，0 kfill,1,20,8 ! 采用缺省设置，在1 和20 之间创建8 个关键点! 其编号依次为3, 5,……,17。而原来的关键点3 则被覆盖。

k,50,10,5 ! 创建关键点50，坐标：10，5，0

kfill,1,50,20,100,1 ! 在1 和50 之间创建20 个关键点，起始编号100，编号增量为1

k,60,10,10 ! 创建关键点60，坐标：10，10，0

kfill,1,60,15,222,3,2.5 ! 在1 和60 之间创建15 个关键点，起始编号为222，编号增量为3,

! 间隔比为2.5。创建的关键点间隔越来越大

(4) 复制创建关键点

命令：KGEN, ITIME, NP1, NP2, NINC, DX, DY, DZ, KINC, NOELEM, IMOVE

ITIME - 复制次数，缺省为2。

NP1,NP2,NINC - 按增量NINC 从NP1 到NP2 定义关键点的范围（缺省为NP1），NINC 缺省为1。NP1 也可为 ALL 或组件名，此时NP2 和NINC 将被忽略。

DX,DY,DZ - 在当前坐标系中，关键点坐标的偏移量。对于柱坐标系为--,Dθ,DZ；对于球坐标系为--, Dθ,--，其中--表示不可操作。

KINC - 要创建的关键点编号增量，缺省时由系统自动指定.

NOELEM - 是否创建单元和节点控制参数。NOELEM=0（缺省）如果存在单元和节点则生成；NOELEM=1 不生成单元和节点。

IMOVE - 关键点是否被移动或重新创建。IMOVE=0（缺省）原来的关键点不动，重新创建新的关键点；当IMOVE=1 不创建新关键点，原来的关键点移动到新位置，此时编号不变（即ITIME、KINC 和NOELEM 均无效）单元和节点一并移动。

例如：

/prep7 ! 进入前处理

k,1 ! 创建关键点1

k,20,10 ! 创建关键点20

kgen,,1,20,19,,5,,,,1 ! 移动关键点1 和20，沿Y 轴偏移量为5

kgen,8,all,,,,,5 ! 沿Z 轴偏移5，复制8 次（含自身）

kgen,3,all,,,,15 ! 沿Y 轴偏移15，复制3 次（实际另外复制2次）

kgen,,all,,,,60,,,,1 ! 再将所有关键点沿Y 轴移动60

(5) 镜像创建关键点

命令：KSYMM, Ncomp, NP1, NP2, NINC, KINC, NOELEM, IMOVE Ncomp - 对称控制参数，Ncomp = x，关于X（或R）轴对称（缺省）；

Ncomp = y，关于Y（或θ）轴对称；

Ncomp = z，关于Z（或Φ）轴对称。

可通过定义工作平面移动后，利用CSYS,4 设定当前坐标系，则当前坐标系原点位置与工作平面相同，在利用镜像时其几何位置也发生相应变化。当然也可通过局部坐标系对称。

例如：

/prep7 ! 进入前处理

k,1,1,1 ! 创建关键点1

k,20,10,10 ! 创建关键点20

kfill,1,20,8,30 ! 在1 和20 之间创建8 个关键点，起始编号为30

ksymm,x,all ! 所有关键点关于X 轴对称创建新的关键点

ksymm,y,all ! 所有关键点（包括上条创建的）关于Y 轴对称创建新的关键点

(6) 列表显示关键点信息

命令：KLIST, NP1, NP2, NINC, Lab

其中NP1,NP2,NINC 参数意义同命令KGEN 中。Lab 为列表信息控制参数，

Lab = 0 或空则列出全部信息； Lab=COORD 则仅列出坐标值； Lab=HPT 则仅列出硬点信息。

例如：

klist ! 列出所选择的关键点的所有信息。

klist,,,,coord ! 列出所选择的关键点的坐标。

(7) 在屏幕上显示关键点

命令：KPLOT, NP1, NP2, NINC, Lab

其中Lab 为关键点或硬点控制参数。Lab=0 或空，则显示所有关键点；Lab=HPT 则只显示硬点。其余参数意义同KGEN 命令中的说明。

例如：

kplot ! 显示所选择的关键点。

kplot,,,,hpt ! 显示所选择的硬点。

(8) 删除关键点

命令：KDELE, NP1, NP2, NINC

其参数意义同KGEN 中的参数意义。

(9) 选择关键点

命令：KSEL, Type, Item, Comp, VMIN, VMAX, VINC, KABS

Type - 选择类型标识。其值可取：

S - 从所有关键点中（全集）选择一组新的关键点子集为当前子集。

R - 从当前子集中再选择一组关键点，形成新的当前子集。

A - 从全集中另外选择一组关键点子集, 添加到当前子集中。

U - 从当前子集中去掉一组关键点子集。

ALL - 重新选择当前子集为所有关键点，即全集。

NONE - 不选择任何关键点，当前子集为空集。

INVE - 选择与当前子集相反的部分，形成新的当前子集。

STAT - 显示当前子集状态。

Item - 选择数据标识，仅适用于Type=S,R,A,U。缺省为KP，可选择的有：

KP - 以关键点号选择，其后参数相应赋值。

EXT - 选择当前线子集中线的最外面关键点，其后无参数赋值。

HPT - 以硬点号选择，其后参数相应赋值。

LOC - 以当前坐标系中的坐标值选择，其Comp 可选择X,Y,Z，且其后参数相应赋值。

MAT - 以跟关键点相关的材料号选择，其后参数相应赋值。

REAL - 以跟关键点相关的实常数号选择，其后参数相应赋值。

TYPE - 以跟关键点相关的单元类型号选择，其后参数相应赋值。

ESYS - 以跟关键点相关的单元坐标选择，其后参数相应赋值。

Comp - 选择数据的组合标识。如Item = LOC 时的X,Y,Z。

VMIN - 选择项目范围的最小值。可以是关键点号、坐标、属性以及与选择项目相适应的数据等。当VMIN 为组件名时，VMAX 和VINC 将被忽略。

VMAX - 选择项目范围的最大值。缺省时VMAX=VMIN；如果VMAX=VMIN 则选择容差为±0.005×VMIN；如果VMIN=0.0 则选择容差为±1.0E-6，如果VMIN≠VMAX，则选择容差为±1.0E-

8×(VMAX-VMIN)。选择容差的大小对于能否达到期望的结果有较大影响，例如当VMIN = 5000 = VMAX时，选择容差为±25，则4975~5025 均被选择。

VINC - 在选择范围内的增量。仅适用于整数（如关键点编号），必须大于零，缺省为1。

KABS - 绝对值控制标识。如为0，则在选择期间检查值的符号；如为1，则在选择期间使用绝对值，即忽略值的符号。

在使用KSEL 命令选择时，建议不要采用Item=KP，即编号选择。因为在使用命令流建模过程中，关键点有时是不知道的，如用编号选择，则需要用GUI 查看关键点编号，这样就降低了建模效率，并且不同的ANSYS 版本其编号顺序会有差别。因此建议采用坐标或其它选择方法。

示例：

/prep7 ! 进入前处理

k,1 ! 创建关键点1

k,20,10 ! 创建关键点20

kfill,1,20,8,30,1 ! 在1 和20 之间创建8 个关键点，起始编号为30

ksel,s,kp,,32,35,1 ! 在全集中选择编号32～35 的关键点

ksel,r,kp,,32,34,1 ! 在当前子集中重新选择编号32～34 的关键点

ksel,a,kp,,1,20,19 ! 将全集中的1 和20 号添加到当前子集

ksel,u,kp,,1 ! 在当前子集中去掉1 号关键点ksel,inve ! 反选（当前为1,30,31,35~37）

ksel,stat ! 列表显示选择信息，如选择关键点6 个，共10 个关键点，最大关键点号为37

ksel,none ! 不选择任何关键点（如使用KPLOT 则屏幕不变）

ksel,all ! 选择全集，所有关键点均在当前子集中

ksel,s,loc,x,0,5 ! 选择X 坐标为0～5 的关键点（当前为

1,30~33）

k,100,2.22 ! 在关键点31 近处建立关键点100

ksel,s,loc,x,2.22 ! 选择X 坐标为2.22 的关键点,将31 点也选择了

! 因X31=2.222222，而此时选择容差

为 ±0.005×2.22 = ±0.0111，即坐标在2.20～2.2311 之间

! 的点都将被选择

ksel,s,loc,x,2.22,2.221 ! 选择X 坐标为2.22～2.221 之间的关键点（当前为100）。

! 此选择容差为±1.0E-8×(2.221-2.22)

= ±1.0E-11，

! 显然非常严格。当关键点坐标值较大且较密时要特别注意。

(10) 选择与所选线相关的关键点

命令：KSLL, Type

其中Type 取值可为S,R,A,U。当使用KSEL 不便选择关键点时，可先选择线子集，然后选择与线子集相关的关键点。该命令在建模过程中也较常用，类似的命令是KSLN (选择与所选节点相关的关键点)。

(11) 修改关键点坐标

命令：KMODIF, NPT, X, Y, Z

其中NPT 为要修改的关键点号。X,Y,Z 为替代原有的坐标输入的数值，其值处于当前坐标系下。

要修改的关键点所依附的较高级图素，如线、面或体必须被选择，改变关键点后其较高级图素会重新生成。与命令K 不同，当所定义的关键点依附较高级图素时是不能覆盖的；而KMODIF 是直接修改关键点坐标且会同时修改所依附的较高级图素。

如果被修改的关键点依附较高级图素，执行时此命令会出现确认提示对话框。

例如：

/prep7 ! 进入前处理

rectng,,1,,4 ! 创建一矩形

kmodif,3,2,5 ! 修改关键点3 的坐标，原坐标为 (1,4)，新坐标为 (2,5)。则生成一四边形。

(12) 关于硬点的操作

硬点是一种特殊的关键点，可以利用硬点施加荷载或从线和面上的任意点获取数据。硬点不改变几何模型的几何形状和拓扑关系。

大多数关键点的命令都可用于硬点，在使用更新模型命令时，任何与图素相关的硬点将被删除，因此应在模型创建完毕后再创建硬点。如果删除与硬点相关的图素，当该硬点与其它图素无关时，则此硬点也被删除，否则此硬点不删除。

定义硬点的方法有两种，即在线上定义硬点和在面上定义硬点，命令均为HPTCREATE，删除硬点命令为HPTDELETE。