CivilFEM多面体生成器
此工具旨在为用户提供一种便捷地处理多种几何实体(或基元),既可用于后续网格划分(采用梁、壳或实体单元),也可通过布尔运算生成新的几何体。
输入数据
通过以下 CivilFEM 窗口输入 数据:

多面体目录可以按以下方式排序:
- 按字母顺序 (完整列表)。
- 按作者/来源。
- 按 类型。
构建多面体所需的信息包括:
- 多面体: 从多面体列表中选择多面体。
- 标题: 输入多面体名称,或不将其作为标题(命令/TITLE).
- Id: 多面体的 用户编号。
- Edge: 多面体的调整长度多面体 (参见属性静态).
- 单元 尺寸: 网格划分尺寸 (默认值Edge/10).
- CSYS: 参考坐标系 (默认值为 0)。
- COGX: 用于定位多面体重心的 X 坐标多面体.
- COGY: 用于定位多面体重心的 Y 坐标多面体.
- COGZ: 用于定位多面体重心的 Z 坐标多面体.
- 梁 属性:
o 添加梁: 在多面体的棱边上 添加梁单元。
o 单元类型: 为梁定义的 单元类型。
o 截面: 生成的梁 单元的截面编号。
o 方向: 梁的方向。有两种 选项:
· OY:截面的Y轴位于由梁和多面体的 重心确定的平面内多面体.
· OZ:截面的Z轴位于由梁和多面体的 重心确定的平面内多面体.
- 壳 属性:
o 添加壳: 在多面体的各个面上 添加板单元。
o 单元类型: 为板定义的 单元类型。
o 壳顶点: 生成的板 单元的板顶点编号.
- 实体 属性:
o 添加实体: 对多面体的 体积进行网格划分。
o 单元类型: 为实体定义的 单元类型。
o 材料: 构件材料。
- 静态: 指示将调整哪一量,使其达到在 边长:
· Edge: 调整边长值。
· Body:调整实体的直径 (两个顶点之间的最大距离)。
· 半径: 调整外接球的半径。
- FactX、 FactY、FactZ: 分别应用于各轴的缩放因子。
结果
创建的实体
根据在多面体定义窗口中输入的数据及其特性,CivilFEM 将生成以下实体:
|
K点、 连线、区域 |
始终 |
|
Volumen |
如果实体类型 允许 |
|
梁 单元 |
如果用户已 请求 |
|
壳 单元 |
如果用户已 请求 |
|
实体 单元 |
如果用户已 请求且实体类型允许。 |
组件
生成的实体按以下方式归入组件:
|
MODELO |
COMPONENTE |
CONTENIDO |
|
实体 |
PlhdrSolid%Id%K |
K-Points |
|
PlhdrSolid%Id%L |
线 |
|
|
PlhdrSolid%Id%A |
面 |
|
|
PlhdrSolid%Id%V |
体积 |
|
|
有限 元素 |
PlhdrSolid%Id%N |
节点 |
|
PlhdrSolid%Id%E1D |
梁 单元 |
|
|
PlhdrSolid%Id%E2D |
板 单元 |
|
|
PlhdrSolid%Id%E3D |
实体 单元 |
|
|
PlhdrSolid%Id%FEM |
所有 节点和单元 |
其中,%Id% 是赋予该多面体的 识别编号。
多面体/基本体类型
除了 ANSYS 中已有的 基本体(球体、立方体……)外,CivilFEM 还增加了 170 多种 新实体,并将其归入以下类别。
按作者/来源分类
|
Origen |
图例 |
编号 |
|
正多面体 或柏拉图多面体 |
R |
1 a 5 |
|
开普勒-庞索多面体 星形多面体 |
KP |
6 a 9 |
|
阿基米德多面体 或半正多面体 |
A |
10 a 22 |
|
棱柱 和反棱柱 |
PA |
23 a 32 |
|
卡塔兰多面体 (阿基米德多面体的对偶多面体) |
C |
33 a 45 |
|
约翰逊多面体 |
J |
46 a 137 |
|
Weird 多面体 |
W |
138 a 153 |
|
双棱锥 和鸢形体 |
DP |
154 a 161 |
|
测地 球体 |
GS |
162 a 170 |
|
测地半球 |
GH |
171 a 177 |
按形状分类
根据 CivilFEM 实体的 形状,可以将其分为以下 几组,并以图例说明:



多面体/基本体列表
以下各节附有 CivilFEM 包含的多面体/基本体列表。该列表按两个概念进行分类:按作者/来源以及按几何形状。
本文最后一部分介绍按作者/来源分类的各基本体的平面图和立面图。
按作者/来源
|
CLASS |
N |
NAME |
TYPE |
VOLUME |
|
R |
1 |
四面体 |
PL |
Y |
|
R |
2 |
立方体 |
PL |
Y |
|
R |
3 |
八面体 |
PL |
Y |
|
R |
4 |
十二面体 |
PL |
Y |
|
R |
5 |
二十面体 |
PL |
Y |
|
KP |
6 |
小星形十二面体 |
SS |
N |
|
KP |
7 |
大十二面体 |
SS |
N |
|
KP |
8 |
大星形十二面体 |
SS |
N |
|
KP |
9 |
大二十面体 |
SS |
N |
|
A |
10 |
截角四面体 |
PL |
Y |
|
A |
11 |
立方八面体 |
PL |
Y |
|
A |
12 |
截角立方体 |
PL |
Y |
|
A |
13 |
截角八面体 |
PL |
Y |
|
A |
14 |
菱形立方八面体 |
PL |
Y |
|
A |
15 |
大菱形立方八面体 |
PL |
Y |
|
A |
16 |
扭棱立方体(左旋) |
PL |
Y |
|
A |
17 |
二十面十二面体 |
PL |
Y |
|
A |
18 |
截角十二面体 |
PL |
Y |
|
A |
19 |
截角二十面体 |
PL |
Y |
|
A |
20 |
菱形二十面十二面体 |
PL |
Y |
|
A |
21 |
大菱形二十面十二面体 |
PL |
Y |
|
A |
22 |
扭棱十二面体(左旋) |
PL |
Y |
|
A |
23 |
三棱柱 |
PL |
Y |
|
PA |
24 |
五棱柱 |
PR |
Y |
|
PA |
25 |
六棱柱 |
PR |
Y |
|
PA |
26 |
八棱柱 |
PR |
Y |
|
PA |
27 |
十棱柱 |
PR |
Y |
|
PA |
28 |
正方形反棱柱 |
AP |
Y |
|
PA |
29 |
五棱反棱柱 |
AP |
Y |
|
PA |
30 |
六棱反棱柱 |
AP |
Y |
|
PA |
31 |
八棱反棱柱 |
AP |
Y |
|
PA |
32 |
十棱反棱柱 |
AP |
Y |
|
C |
33 |
三角四面体 |
PL |
Y |
|
C |
34 |
菱形十二面体 |
PL |
Y |
|
C |
35 |
三角八面体 |
PL |
Y |
|
C |
36 |
四角六面体 |
PL |
Y |
|
C |
37 |
梯形二十四面体 |
PL |
Y |
|
C |
38 |
六角八面体 |
PL |
Y |
|
C |
39 |
五角二十四面体(右旋) |
PL |
Y |
|
C |
40 |
菱形三十面体 |
PL |
Y |
|
C |
41 |
三角二十面体 |
PL |
Y |
|
C |
42 |
五角十二面体 |
PL |
Y |
|
C |
43 |
梯形六十面体 |
PL |
Y |
|
C |
44 |
六角二十面体 |
PL |
Y |
|
C |
45 |
五角六十面体(右旋) |
PL |
Y |
|
J |
46 |
正方形棱锥(J1) |
PY |
Y |
|
J |
47 |
五边形棱锥(J2) |
PY |
Y |
|
J |
48 |
三角形穹顶(J3) |
CU |
Y |
|
J |
49 |
正方形穹顶(J4) |
CU |
Y |
|
J |
50 |
五边形穹顶(J5) |
CU |
Y |
|
J |
51 |
五边形圆顶(J6) |
CU |
Y |
|
J |
52 |
延长三角形棱锥(J7) |
EP |
Y |
|
J |
53 |
延长正方形棱锥(J8) |
EP |
Y |
|
J |
54 |
延长五边形棱锥(J9) |
EP |
Y |
|
J |
55 |
扭棱延长正方形棱锥(J10) |
GP |
Y |
|
J |
56 |
扭棱延长五边形棱锥(J11) |
GP |
Y |
|
J |
57 |
三角形双棱锥(J12) |
DP |
Y |
|
J |
58 |
五边形双棱锥(J13) |
DP |
Y |
|
J |
59 |
延长三角形双棱锥(J14) |
DP |
Y |
|
J |
60 |
延长正方形双棱锥(J15) |
DP |
Y |
|
J |
61 |
延长五边形双棱锥(J16) |
DP |
Y |
|
J |
62 |
扭棱延长正方形双棱锥(J17) |
DP |
Y |
|
J |
63 |
延长三角形穹顶(J18) |
EC |
Y |
|
J |
64 |
延长正方形穹顶(J19) |
EC |
Y |
|
J |
65 |
延长五边形穹顶(J20) |
EC |
Y |
|
J |
66 |
延长五边形圆顶(J21) |
EC |
Y |
|
J |
67 |
旋长三角圆穹顶(J22) |
GC |
Y |
|
J |
68 |
旋长正方形圆穹顶(J23) |
GC |
Y |
|
J |
69 |
旋长五边形圆穹顶(J24) |
GC |
Y |
|
J |
70 |
旋长五边形圆厅(J25) |
GC |
Y |
|
J |
71 |
旋双四角台(J26) |
SS |
N |
|
J |
72 |
三角正双圆穹顶(J27) |
BC |
Y |
|
J |
73 |
正方形正交双穹顶(J28) |
BC |
Y |
|
J |
74 |
正方形旋转双穹顶(J29) |
BC |
Y |
|
J |
75 |
五边形正交双穹顶(J30) |
BC |
Y |
|
J |
76 |
五边形旋转双穹顶(J31) |
BC |
Y |
|
J |
77 |
五边形正交穹顶圆顶(J32) |
BC |
Y |
|
J |
78 |
五边形旋转穹顶圆顶(J33) |
BC |
Y |
|
J |
79 |
五边形正交双圆顶(J34) |
BC |
Y |
|
J |
80 |
拉长型三角形正交双穹顶(J35) |
BC |
Y |
|
J |
81 |
拉长型三角形旋转双穹顶(J36) |
BC |
Y |
|
J |
82 |
拉长型正方形旋转双穹顶(J37) |
BC |
Y |
|
J |
83 |
拉长型五边形正交双穹顶(J38) |
BC |
Y |
|
J |
84 |
拉长型五边形旋转双穹顶(J39) |
BC |
Y |
|
J |
85 |
拉长型五边形正交穹顶圆顶(J40) |
BC |
Y |
|
J |
86 |
拉长型五边形旋转穹顶圆顶(J41) |
BC |
Y |
|
J |
87 |
拉长型五边形正交双圆顶(J42) |
BC |
Y |
|
J |
88 |
拉长型五边形旋转双圆顶(J43) |
BC |
Y |
|
J |
89 |
旋转拉长型三角形双穹顶(J44) |
BC |
Y |
|
J |
90 |
旋转拉长型正方形双穹顶(J45) |
BC |
Y |
|
J |
91 |
旋转拉长型五边形双穹顶(J46) |
BC |
Y |
|
J |
92 |
旋转拉长型五边形穹顶圆顶(J47) |
BC |
Y |
|
J |
93 |
旋转拉长型五边形双圆顶(J48) |
BC |
Y |
|
J |
94 |
增广三棱柱 (J49) |
PR |
Y |
|
J |
95 |
双增广三棱柱 (J50) |
DP |
Y |
|
J |
96 |
三增广三棱柱 (J51) |
PL |
Y |
|
J |
97 |
增广五棱柱 (J52) |
PR |
Y |
|
J |
98 |
双增广五棱柱 (J53) |
PL |
Y |
|
J |
99 |
增广六棱柱 (J54) |
PR |
Y |
|
J |
100 |
反双增广六棱柱 (J55) |
PR |
Y |
|
J |
101 |
同双增广六棱柱 (J56) |
PL |
Y |
|
J |
102 |
三增广六棱柱 (J57) |
PL |
Y |
|
J |
103 |
增广十二面体 (J58) |
PL |
Y |
|
J |
104 |
反双增广十二面体 (J59) |
PL |
Y |
|
J |
105 |
同双增广十二面体 (J60) |
PL |
Y |
|
J |
106 |
三增广十二面体 (J61) |
PL |
Y |
|
J |
107 |
同双减二十面体 (J62) |
PL |
Y |
|
J |
108 |
三减二十面体 (J63) |
PL |
Y |
|
J |
109 |
增广三减二十面体 (J64) |
PL |
Y |
|
J |
110 |
增广截角四面体 (J65) |
PL |
Y |
|
J |
111 |
增广截角立方体 (J66) |
PL |
Y |
|
J |
112 |
双增广截角立方体 (J67) |
PL |
Y |
|
J |
113 |
增广截角十二面体 (J68) |
PL |
Y |
|
J |
114 |
反双增广截角十二面体 (J69) |
PL |
Y |
|
J |
115 |
元双增截角十二面体(J70) |
PL |
Y |
|
J |
116 |
三增截角十二面体(J71) |
PL |
Y |
|
J |
117 |
旋转菱形三十面体(J72) |
PL |
Y |
|
J |
118 |
副双旋转菱形三十面体(J73) |
PL |
Y |
|
J |
119 |
元双旋转菱形三十面体(J74) |
PL |
Y |
|
J |
120 |
三旋转菱形三十面体(J75) |
PL |
Y |
|
J |
121 |
减缩菱形三十面体(J76) |
PL |
Y |
|
J |
122 |
副旋转减缩菱形三十面体(J77) |
PL |
Y |
|
J |
123 |
元旋转减缩菱形三十面体(J78) |
PL |
Y |
|
J |
124 |
双旋转减缩菱形三十面体(J79) |
PL |
Y |
|
J |
125 |
副双减缩菱形三十面体(J80) |
PL |
Y |
|
J |
126 |
元双减缩菱形三十面体(J81) |
PL |
Y |
|
J |
127 |
旋转双减缩菱形三十面体(J82) |
PL |
Y |
|
J |
128 |
三减缩菱形三十面体(J83) |
PL |
Y |
|
J |
129 |
扭棱双锥体(J84) |
PL |
Y |
|
J |
130 |
扭棱正方形反棱柱(J85) |
PL |
Y |
|
J |
131 |
楔形冠状体(J86) |
PL |
Y |
|
J |
132 |
增广楔形冠状体(J87) |
PL |
Y |
|
J |
133 |
楔形大冠状体(J88) |
PL |
Y |
|
J |
134 |
钝楔形大冠状体(J89) |
PL |
Y |
|
J |
135 |
双楔形带状体(J90) |
PL |
Y |
|
J |
136 |
双月双旋顶柱体 (J91) |
CU |
Y |
|
J |
137 |
三角厚楔旋顶柱体 (J92) |
CU |
Y |
|
W |
138 |
四面半六面体 |
PL |
N |
|
W |
139 |
立方半八面体 |
PL |
N |
|
W |
140 |
八面半八面体 |
PL |
N |
|
W |
141 |
小十二面半十二面体 |
PL |
N |
|
W |
142 |
大十二面半十二面体 |
SS |
N |
|
W |
143 |
小十二面半二十面体 |
SS |
N |
|
W |
144 |
大十二面半二十面体 |
SS |
N |
|
W |
145 |
小二十面半十二面体 |
PL |
N |
|
W |
146 |
大二十面半十二面体 |
SS |
N |
|
W |
147 |
小双三角二十面十二面体 |
PL |
Y |
|
W |
148 |
十二面十二面体 |
PL |
Y |
|
W |
149 |
针鼹多面体 |
SS |
Y |
|
W |
150 |
大二十面十二面体 |
SS |
Y |
|
W |
151 |
三棱十二面十二面体 |
SS |
Y |
|
W |
152 |
小三棱二十面十二面体 |
SS |
Y |
|
W |
153 |
大三棱二十面十二面体 |
SS |
Y |
|
DP |
154 |
六角双锥 |
DP |
Y |
|
DP |
155 |
八角双锥 |
DP |
Y |
|
DP |
156 |
十角双锥 |
DP |
Y |
|
DP |
157 |
四方偏方面体 |
DH |
Y |
|
DP |
158 |
五方偏方面体 |
DH |
Y |
|
DP |
159 |
六方偏方面体 |
DH |
Y |
|
DP |
160 |
八方偏方面体 |
DH |
Y |
|
DP |
161 |
十方偏方面体 |
DH |
Y |
|
GS |
162 |
2频率四面体测地球 (GS1) |
GS |
Y |
|
GS |
163 |
2频率八面体测地球 (GS2) |
GS |
Y |
|
GS |
164 |
2频率二十面体测地球 (GS3) |
GS |
Y |
|
GS |
165 |
3频率四面体测地球 (GS4) |
GS |
Y |
|
GS |
166 |
3频率八面体测地球 (GS5) |
GS |
Y |
|
GS |
167 |
3频率二十面体测地球 (GS6) |
GS |
Y |
|
GS |
168 |
4频率四面体测地球 (GS7) |
GS |
Y |
|
GS |
169 |
4频率八面体测地球 (GS8) |
GS |
Y |
|
GS |
170 |
4频率二十面体测地球 (GS9) |
GS |
Y |
|
DO |
171 |
2频率四面体测地半球 (DO1) |
DO |
Y |
|
DO |
172 |
2频率八面体测地半球 (DO2) |
DO |
Y |
|
DO |
173 |
2频率二十面体测地半球 (DO3) |
DO |
Y |
|
DO |
174 |
3频率八面体测地半球 (DO4) |
DO |
Y |
|
DO |
175 |
4频率四面体测地半球 (DO5) |
DO |
Y |
|
DO |
176 |
4频率八面体测地半球 (DO6) |
DO |
Y |
|
DO |
177 |
4频率二十面体测地半球 (DO7) |
DO |
Y |
不生成体积的多面体
标记为 VOLUME: N的多面体由于其拓扑结构无法定义可由 ANSYS 处理的体积。 但是,它们可以生成程序能够处理的面。
示例
下面列举了几个示例,展示 CivilFEM 实体集合为结构设计提供的可能性。
实体网格划分
基于 CivilFEM 对象(扭棱十二面体)生成梁、壳和实体有限元模型。


基本体操作:Top-Down
基于两个 CivilFEM 对象(立方体和十二面体)通过布尔运算获得新的实体。

桁架结构模型
基于三个 CivilFEM 对象,通过布尔运算获得其梁单元有限元模型。




CivilFEM 基本体目录
正多面体或柏拉图多面体

开普勒-庞索多面体和 星形多面体

阿基米德多面体 或半正多面体



棱柱和反棱柱


卡塔兰多面体(阿基米德多面体的 对偶多面体)



约翰逊多面体
















多面体的 Weird



双棱锥和鸢形体os


测地球体


半球形球体 测地as



