在 ANSYS 中,已知两条切线和圆弧半径绘制与之相切的圆弧,可通过以下方法实现。由于 ANSYS 本身没有直接的“切线+半径画圆弧”命令,需借助几何构造原理完成。
核心思路
根据几何原理:圆心到两条切线的距离均等于半径𝑟r;
因此,圆心位于分别与两条切线平行且距离为𝑟r 的两条辅助线的交点上;
找到圆心后,再确定切点,即可绘制圆弧。
操作步骤(基于 ANSYS GUI)
创建两条切线
若尚未存在,先通过 Preprocessor > Modeling > Create > Lines > Lines > Straight Line 绘制两条切线(直线)。
构造辅助线(偏移切线)
使用 WorkPlane > Offset WP by Increments 或手动创建关键点,分别在两条切线两侧偏移距离𝑟r;
或更精确地:在每条切线上任取一点,沿法线方向(垂直方向)移动距离𝑟r,生成新关键点;
过该新关键点作与原切线平行的直线(可用 Straight Line 或 Parallel to Line 功能)。
确定圆心
两条偏移后的辅助线的交点即为圆弧的圆心𝑂
O。
求切点
从圆心𝑂O 向原切线作垂线,垂足即为切点;
ANSYS 中可通过 Preprocessor > Modeling > Operate > Booleans > Divide > Line by WorkPlane 或手动构造垂线实现。
绘制圆弧
使用 Preprocessor > Modeling > Create > Lines > Arcs > By Cent & End:指定圆心𝑂O;
依次拾取两个切点作为圆弧起点和终点;
完成圆弧绘制。
替代方法(适用于已知两直线夹角)
若两条切线相交,可采用以下简化流程:以交点为基准,作角平分线;
在角平分线上距交点𝑑=𝑟sin(𝜃/
)d=
sin(θ/2)r
处确定圆心(其中𝜃θ 为两切线夹角);
再向两切线作垂线得切点,最后画圆弧。
命令流参考(APDL)
若使用命令流,可结合以下命令:apdl
K,1,0,0 ! 切线1上一点
K,2,10,0 ! 切线1另一点
K,3,5,5 ! 切线2上一点
K,4,15,5 ! 切线2另一点
CIRCLE,1,5 ! 示例:以K1为圆心,半径5画圆(仅作示意)
LARC,1,2,3,5 ! 由三点和半径画弧(需调整参数)
⚠️ 注意:LARC 命令需明确三点或圆心+端点,不能直接输入“切线+半径”,仍需先构造圆心。
注意事项
ANSYS 不支持直接输入“切线+半径”自动生成圆弧,必须手动构造圆心;
若两切线平行,则圆心位于中间平行线上,且有两个可能圆弧(上下各一);
建议开启工作平面(WorkPlane)和正交模式以提高精度。
如需可视化操作,可参考 ANSYS 官方教程或 ANSYS 基础绘图指南。
武汉格发信息技术有限公司 | 许可分析,许可优化,许可管理,许可授权,软件授权