Aprendiendo ANSYS - Seleccionar nodos y elementos

Una vez que tenemos un modelo creado, con nuestros nodos y elementos, necesitaremos saber cómo seleccionar parte de él, bien para aplicar cargas o apoyos o bien para ver resultados localmente una vez calculado. En esta clase vamos a aprender a como seleccionar nodos y elementos en ANSYS, tanto con comandos APDL como con la interfaz gráfica. Los comandos principales son:

NSEL: Este comando lo usamos para seleccionar (s), reseleccionar (r), añadir (a) o deseleccionar (u) los nodos. Normalmente seleccionaremos por coordenadas. En los ejemplos aprendemos a cómo usarlo

NSLE: Selecciona/Reselecciona/Deselecciona/Añade los nodos de los elementos seleccionados. Este comando es muy útil

ESEL: Este comando lo usamos para seleccionar (s), reseleccionar (r), añadir (a)  o deseleccionar (u) los elementos. Normalmente seleccionaremos por coordenadas. El elemento queda seleccionado si hemos seleccionado el centro de gravedad del mismo. En los ejemplos aprendemos como usarlo

ESLN: Selecciona/Reselecciona/Deselecciona/Añade los elementos que estén unidos a los nodos seleccionados. Este comando tiene un parámetro que nos permite elegir si queremos seleccionar los elementos que tengan al menos uno de sus nodos en los nodos seleccionados al lanzar este comando o si queremos seleccionar los elementos que tengan todos sus nodos en los nodos seleccionados al lanzar este comando. Lo entenderemos mejor con ejemplos.

En esta clase aprenderemos las formas más útiles de estos comandos. Hay que saber que estos comandos tienen otros parámetros pero que veremos en clases más avanzadas.

CÓDIGO APDL

1)    NSEL

Comando: NSEL, Type, Item, Comp, VMIN, VMAX, VINC, KABS

·         Type: podemos elegir entre:

-          s (seleccionar): Seleccionamos los nodos que cumplan ciertas condiciones que definiremos con los otros parámetros independientemente de que estén o no seleccionados antes de lanzar la línea de comando

-          r (reseleccionar): Reseleccionamos, entre los nodos que tengamos seleccionados al lanzar esta línea de comando, los nodos que cumplan ciertas condiciones que definiremos con los otros parámetros.

-          a (añadir): Añade a nuestra selección que tengamos ya los nodos que cumplan ciertas condiciones que definiremos con los otros parámetros.

-          u (deseleccionar): Deseleccionamos, entre los nodos que tengamos seleccionados al lanzar esta línea de comando, los nodos que cumplan ciertas condiciones que definiremos con los otros parámetros.

-          All: Seleccionamos TODOS los nodos del modelo. No hace falta añadir ningún comando más

-          none: Deseleccionar todos los nodos del modelo. No hace falta añadir ningún comando más

-          inve: Hacemos la selección inversa. Es decir, seleccionamos los nodos que no están seleccionados en el momento de lazar el comando con este parámetro. No hacen falta más parámetros si usamos Type=Inve

·         Item y Comp, VMIN, VMAX, VINC, KABS : Vamos a ver 3 posibilidades (las más usadas a mi parecer) aunque existen muchas más en ANSYS:

-          Item=Node: Para seleccionar nodos usando su número. En este caso Comp se deja vacio. Si queremos seleccionar un solo nodo ponemos su número en VMIN. Si queremos seleccionar un rango de nodos, ponemos el mínimo en VMIN y el máximo en VMAX. VINC lo usaremos si no queremos seleccionar todos los números dentro del rango, si queremos seleccionar uno de cada X. Lo veremos en el ejemplo para entenderlo. KABS siempre lo dejamos vacío en estos casos

-          Item=Loc: Para seleccionar nodos por sus coordenadas. En este caso Comp es la coordenada (X, Y,Z) y VMIN y VMAX es el valor de la coordenada más pequeña y más grande entre las cuales vamos a seleccionar los nodos. VINC y KABS siempre lo dejamos vacío en estos casos

-          Item=Ext: Seleccionamos los nodos exteriores de nuestros elementos seleccionados. El resto de los parámetros no son necesarios

Ejemplo de código de ANSYS - NSEL

!Comando NSEL, Type, Item, Comp, VMIN, VMAX, VINC, KABS

!Imaginemos que partimos de la siguiente selección de nodos:

NSEL, r, loc, x, 2, 4  !De los nodos que están seleccionados reseleccionamos los nodos cuya coordenada X se encuentre entre X=2 y X=4. Hay que recordar que la selección se hace con una tolerancia (podemos cambiarla usando  SELTOL). El resultado es el siguiente:

NSEL, u, loc, y, 3, 4  !Vamos a deseleccionar los nodos cuyas coordenadas Y estén entre Y=3 e Y=4.

NSEL, s, node, , 40, 50  ! Vamos a seleccionar los nodos con números comprendidos entre 40 y 50, independientemente de si estaban o no seleccionados

NSEL, r, node, ,40,60,3  ! Vamos a reseleccionar entre los nodos que tenemos seleccionados, los nodos con números comprendidos entre 40 y 60 pero esta vez con un incremento de 3. Es decir, el 40, 43, 46, 49, 52, 55 y 58. Vemos que como hemos dicho de reseleccionar y del 50 al 60 no estaban seleccionados, ahora tampoco lo estarán:

!Ahora imaginemos que tenemos la siguiente selección de nodos y de elementos:

NSEL, r, EXT  !Vamos a reseleccionar, de los nodos que estaban seleccionados, los nodos que estén en la parte externa de los elementos seleccionados. Este es el resultado:

2)    ESEL

Comando: ESEL, Type, Item, Comp, VMIN, VMAX, VINC, KABS

·         Type: las mismas opciones que con NSEL:

-          s (seleccionar): Seleccionamos los nodos que cumplan ciertas condiciones que definiremos con los otros parámetros independientemente de que estén o no seleccionados antes de lanzar la línea de comando

-          r (reseleccionar): Reeleccionamos, entre los nodos que tengamos seleccionados al lanzar esta línea de comando, los nodos que cumplan ciertas condiciones que definiremos con los otros parámetros.

-          a (añadir): Añade a nuestra selección que tengamos ya los elementos que cumplan ciertas condiciones que definiremos con los otros parámetros.

-          u (deseleccionar): Deseleccionamos, entre los elementos que tengamos seleccionados al lanzar esta línea de comando, los elementos que cumplan ciertas condiciones que definiremos con los otros parámetros.

-          All: Seleccionamos TODOS los elementos del modelo. No hace falta añadir ningún comando más

-          none: Deseleccionar todos los elementos del modelo. No hace falta añadir ningún comando más

-          inve: Hacemos la selección inversa. Es decir, seleccionamos los elementos que no están seleccionados en el momento lazar el comando con este parámetro. No hacen falta más parámetros si usamos Type=Inve

·         Item y Comp, VMIN, VMAX, VINC, KABS : Vamos a ver varias posibilidades (las más usadas a mi parecer) aunque existen muchas más en ANSYS:

-          Item=Elem: Para seleccionar elementos usando su número. En este caso Comp se deja vacío. Si queremos seleccionar un solo elemento ponemos su número en VMIN. Si queremos seleccionar un rango de elementos, ponemos el mínimo en VMIN y el máximo en VMAX. VINC lo usaremos si no queremos seleccionar todos los números dentro del rango, si queremos seleccionar uno de cada X. Lo veremos en el ejemplo para entenderlo. KABS siempre lo dejamos vacío en estos casos

-          Item=CENT: Para seleccionar elementos por sus coordenadas. En este caso Comp es la coordenada (X, Y,Z) y VMIN y VMAX la coordenada más pequeña y más grande entre las cuales vamos a seleccionar los elementos. Se seleccionará el elemento si hemos seleccionado las coordenadas de su centro de gravedad, no vale con que una parte del elemento esté dentro de la seleccioón si no incluye el centro de gravedad. VINC y KABS siempre lo dejamos vacío en estos casos

-          Item=type: Seleccionamos los elementos que tengan el número de tipo de elemento que pondremos en VMIN. Cuando definimos un tipo de elemento, se le asocia un número. Por ejemplo, hemos creado el tipo BEAM44 con funciones de forma lineal y le hemos asignado el número 4. Si usamos Item=type y VMIN =4 seleccionamos los elementos que tengan el elemento tipo 4. Comp y KABS se dejan en blanco. Si rellenamos VMAX, seleccionamos el intervalo. VINC nos sirve para definir el paso de selección dentro de VMIN-VMAX. Es decir, se seleccionará VMIN, VMIN+VINC, VMIN+2*VINC, VMIN+3*VINC…así ya sobrepasar VMAX. Si VINC lo dejamos vacío ANSYS lo toma igual a 1

-          Item=ename: Seleccionamos los elementos que tengan el mismo tipo de elemento, que pondremos en VMIN. Por ejemplo, hemos creado el tipo BEAM44 con funciones de forma lineal y le hemos asignado el número 4 y el BEAM44 con funciones de forma cuadradas y le hemos asignado el número 5. Si usamos Item=ename y VMIN =BEAM44 seleccionamos los elementos que sean BEAM44, independientemente de su número o sus funciones de forma

-          Item=mat: Seleccionamos los elementos que tengan un material determinado. El uso de VMIN, VMAX y VINC es semejante a lo explicado en Item=”type”

-          Item=real: Seleccionamos los elementos que tengan un real determinado. El uso de VMIN, VMAX y VINC es semejante a lo explicado en Item=”type”

-          Item=sec: Seleccionamos los elementos que tengan un tipo de sección determinado. El uso de VMIN, VMAX y VINC es semejante a lo explicado en Item=”type”

-          Item=esys: Sabemos que los elementos pueden tener cada uno sus propios ejes locales. Los ejes locales llevan asociados un número único de referencia. Con Type=”esys” seleccionamos los elementos que tengan unos ejes locales determinados. El uso de VMIN, VMAX y VINC es semejante a lo explicado en Item=”type”

Ejemplo de código de ANSYS - ESEL

!Comando ESEL, Type, Item, Comp, VMIN, VMAX, VINC, KABS

!Imaginemos que partimos de la siguiente selección de elementos:

ESEL, r, CENT, x, 2, 4   !De los elementos que están seleccionados reseleccionamos los elementos cuya coordenada X del centro de gravedad se encuentre entre X=2y X=4

ESEL, a, CENT, y, 3, 5   !Añadimos a la selección los elementos cuya coordenada Y del centro de gravedad se encuentre entre Y=3 e Y=5

ESEL, s, CENT, y, 2, 3   !Como hemos usado “s”, la selección se hace independientemente de lo que haya seleccionado ya. Seleccionaremos  los elementos cuya coordenada Y del centro de gravedad se encuentre entre Y=2 e Y=3

ESEL, s, MAT, , 2  !Selecciono los elementos que tengan un material 2

ESEL, r, ENAME, , SHELL43  !Reselecciono los elementos que sean tipo SHELL43

ESEL, r, ENAME, , 43  !Esta línea hace lo mismo que la anterior.

ESEL, a, ESYS, , 4  !Añado a la selección los elementos que tengan unos ejes locales número 4

3)    NSLE

Comando: NSLE, Type, NodeType, Num

·         Type:

-          s (seleccionar): Seleccionamos los nodos que estén conectados a los elementos seleccionados independientemente de que estos nodos estén o no seleccionados antes de lanzar la línea de comando. Es la opción por defecto si no definimos nada

-          r (reseleccionar): Reeleccionamos, entre los nodos que tengamos seleccionados al lanzar esta línea de comando, los nodos que estén conectados a los elementos seleccionados.

-          a (añadir): Añade a nuestra selección que tengamos ya de nodos, los nodos que estén conectados a los elementos seleccionados.

-          u (deseleccionar): Deseleccionamos, entre los nodos que tengamos seleccionados al lanzar esta línea de comando, los nodos que estén conectados a los elementos seleccionados.

·         NodeType y Num: Para esta clase vamos a dejarlos en blanco. Tienen posibilidades pero no nos interesan en esta clase

Ejemplo de código de ANSYS - NSLE

!Comando NSLE, Type, NodeType,Num

!Imaginemos que partimos de la siguiente selección de elementos y nodos:

NSLE   !Como no hemos especificado el type, usará “s” por defecto. Va a seleccionar los nodos asociados a los elementos seleccionados. Este es el resultado:

! Ahora selecciono otros elementos pero dejo la misma selección de nodos como se muestra en la siguiente imagen:

NSLE,r  ! De los nodos que había seleccionado, reselecciono los que estén asociados a los elementos seleccionados

4)    ESLN

Comando: ESLN, Type, EKEY, NodeType

·         Type:

-          s (seleccionar): Seleccionamos los elementos que estén conectados a los nodos seleccionados independientemente de que estos elementos estén o no seleccionados antes de lanzar la línea de comando. Es la opción por defecto si no decimos nada

-          r (reseleccionar): Reeleccionamos, entre los elementos que tengamos seleccionados al lanzar esta línea de comando, los elementos que estén conectados a los nodos seleccionados.

-          a (añadir): añadimos a los elementos que tengamos seleccionados al lanzar esta línea de comando, los elementos que estén conectados a los nodos seleccionados.

-          u (deseleccionar): Deseleccionamos, entre los elementos que tengamos seleccionados al lanzar esta línea de comando, los elementos que estén conectados a los nodos seleccionados.

·         EKEY: 0 si queremos que seleccione/reseleccione/añada/deseleccione los elementos que tengan AL MENOS UN nodo entre los nodos ya seleccionados y 1 si queremos que el elemento tenga TODOS sus nodos entre los nodos ya seleccionados

·         NodeType: Para esta clase vamos a dejarlo en blanco. Tiene posibilidades pero no nos interesan en esta clase

Ejemplo de código de ANSYS - ESLN

!Comando ESLN, Type, EKEY, NodeType

!Imaginemos que partimos de la siguiente selección  nodos:

ESLN,s,0   !Seleccionamos todos los elementos que contengan al menos un nodo de los nodos que tenemos seleccionados. Como hemos elegido el parámetro s no importa que elementos teníamos seleccionados antes de escribir el comando. Se seleccionaran solo los elementos que contengan al menos un nodo de los nodos que tenemos seleccionados

ESLN,r,1   !De los elementos que teníamos seleccionados, vamos a reseleccionar los elementos que tengan TODOS sus nodos seleccionados

CON INTERFAZ GRÁFICA

1)    NSEL / NSLE

Vamos a aprender al mismo tiempo como se aplican estos dos comandos usando la interfaz gráfica. Es bastante sencillo.

1.      Pinchamos en “Select” el menú superior y dentro del desplegable elegimos “Entities”

Se abrirá una ventana como la que se ve en la imagen siguiente:

2.      En esta parte podemos elegir si queremos seleccionar (from full) / deseleccionar (unselect) / reseleccionar (Reselect) / añadir (also select) los nodos

3.       Aquí podemos elegir lo siguiente:

-          By Num/pick: Esto equivale al comando nsel, s/a/r/u ,node, número del nodo en APDL. Si elegimos esta opción se abre un desplegable que nos permite elegir también el nodo/nodos pinchando sobre ellos como muestra la segunda imagen

-          Attached to: Equivale a NSLE en APDL. Selecciona los nodos de los elementos seleccionados

-          By location: Equivale a nsel, s/a/r/u ,loc, X/Y/Z, coordenadas. Si pinchamos en esta opción el menú se modifica para que podamos poner si queremos X, Y o Z e introducir las coordenadas.

-          Exterior: Equivale a nsel, s/a/r/u, exterior. Selecciona los nodos exteriores de nuestra selección de elementos

2)    ESEL / ESLN

Vamos a aprender al mismo tiempo como se aplican estos dos comandos usando la interfaz gráfica. Es también bastante sencillo.

1.      Pinchamos en “Select” el menú superior y dentro del desplegable elegimos “Entities”

Se abrirá una ventana como la que se ve en la imagen siguiente:

2.      En esta parte podemos elegir si queremos seleccionar (from full) / deseleccionar (unselect) / reseleccionar (Reselect) / añadir (also select)

3.       Aquí podemos elegir lo siguiente:

-          By Num/pick: Esto equivale al comando Esel, s/a/r/u, elem, número del elemento en APDL. Si elegimos esta opción se abre un desplegable que nos permite elegir también el nodo/nodos pinchando sobre ellos como muestra la segunda imagen

-          Attached to: Equivale a ESLN en APDL. Nos permite elegir si queremos que seleccione los elementos que tengan al menos un nodo seleccionado (ESLN,,0) o que tenga todos (ESLN,,1)

-          By attributes: Aquí nos permitirá seleccionar si queremos material/real/ element type… Equivale a Esel, s/a/r/u, mat/real/type, , número. Si pinchamos en esta opción el menú se modifica para que podamos poner número/s del material/real…