ansys几何建模及显示控制
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, ZNPT - 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1k,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2k,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, VALUEKP1,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。
04ANSYSSpaceClaim直接几何建模技术

特征建模在详细设计中虽强大
,但并不适合概念设计、仿真驱动
型设计,对于模型的修改和重利用
2
©2014 ANSYS Inc.也相当的困难
© 2015 ANSYS, Inc.
无关特征,无关建立过程
2
直接建模有什么优势?
建模方式最直观,更能充分表达设计者的创意 设计方案变更响应更加快速,缩短产品上市周期 灵活处理多源CAD数据,提高模型的再生成功率和重用率 增强不同部门间的协作能力
1
©©2021051A4NSAYNS,SInYcS. Inc.
14
破损修补模模型型的修缺复面、面间隙等问题
根据设定的数值,自动探测和修补
©2014 ANSYS Inc.
1
© 2015 ANSYS, Inc.
15
模圆型角、特倒征角、简小化孔、凸台、刻字等工艺性特征的简化
配合智能的选择引擎,大 大提高了模型简化的效率
3
©©2021051A4NSAYNS,SInYcS. Inc.
3
ANSYS SpaceClaim是怎样的工具?
ANSYS软件体系中几何建模工具的重要组成部分 融合了直接建模思想的建模及模型修改的高效工具 专门面向CAE仿真模型的处理利器 三维设计和有限元仿真之间的重要桥梁
4
© 2015 ANSYS, Inc.
剖面模式
三维模式
7
模型快速修改
无论是SpaceClaim建立的模型,或是从外部导入CAD数据,SpaceClaim 都可以快速地进行修改
对于外部导入的无参数中性CAD数据,SpaceClaim都可以对其进行参数化
8
© 2015 ANSYS, Inc.
8
全面模兼型导容入和的导数出的据格接式十口分丰富
第二章 创建几何模型

工作平面 (WP) 是一个可以移动的二维参考平 面用于定位和确定体素的方向。
Definition
wy y x wx
原点
辅助网格, 间距可调
工作平面
M1-17
(1)工作平面设置菜单控制 • 所有的工作平面控制在Utility Menu > WorkPlane. WP 显示 – 只显示栅格(default), 只 显示三轴或都显示 捕捉 – 允许拾取工作平面上的位置 ,将光标捕捉的最近的栅格点 栅距 – 栅格线之间的距离 栅格尺寸 – 显示的工作平面有多大
M1-12
• (2)删除局部坐标
• Command方式:/CSDELE • GUI方式: [Utility Menu] WorkPlane | Local Coordinate Systems | Delete Local CS
删除局部坐标
M1-13
• (3)局部坐标系的激活
• 可以通过定义任意多个局部坐标系,但某一时刻只能 有一个局部坐标系被激活(模型操作中,输入的坐标 值是以激活坐标系为参照的)。ANSYS初始默认的激 活坐标系是总体笛卡儿坐标系。每当用户定义一个新 的局部坐标系时,这个新的坐标系就会被自动激活。 激活坐标系的方法如下: • Command方式:/CSYS • GUI方式: [Utility Menu] WorkPlane | Change Active CS to | Global Cartesian • 或Global Cylindrical • 或Global Spherical • 或Specified Coord Sys • 或Work plane 局部坐标系的激活
选取则打开捕捉,不选取则关闭 捕捉,然后选择OK 或 Apply.
07 ANSYS WORKBENCH_DesignModeler建模模块_高级3D几何体

5-14
3D曲线特征–点文件方式
Training Manual
• >Definition>From Coordinates File – 通过XYZ坐标的文本文件创建3D 曲线。 • 坐标(文本)文件的格式 – #表示此行是注解 – 忽略空行 – 数据行包括5个数据域,被空格或TAB键隔开 A)组号(整数) B)点号(整数) C) X 坐标 D) Y 坐标 E) Z 坐标 – 注意: • 在同一数据行中出现同样的组号和点号是 错误的,必须是唯一的 • 对于封闭曲线,最后一行的点号应该是0 – 忽略最后一点的坐标区
目标体
从上边的体中减去下面两个体
工具体
5-17
布尔操作
Training Manual
3个体求交集
合并两两相交的结果
合并两两相交体,并保留原始 的几何体
5-18
命名选择
Training Manual
• 命名选择:
– 在一命名下,将模型特征分组 – 选择特征后,右击并选择Named Selection。 在明细面板中更改名字
5-22
指定选取基准对象
Training Manual
• 范例2: 拉伸面 – 用实体的一个面创建一个命名选择 – 建立‘拉伸’特征 – 为基准对象在‘模型树’中选择命名选择 – 用一个轴或边定义一个“方向矢量”并生成面
5-23
阵列特征
Training Manual
• 阵列特征允许用户一下面的方式创建面或体 的复制品: – 线性(方向 + 偏移距离) – 环形(旋转轴 + 角度) • 将角度设为0,系统会自动计算均布放置 – 矩形 (两个方向 + 偏移) • 对于面选定,每个复制的对象必须和原始体保持一致(必须同为一个基准区域)。 – 每个复制面不能彼此接触/相交
ANSYS Workbench 17·0有限元分析:第2章-创建 Workbench 几何模型

第2章 创建Workbench几何模型 几何模型是进行有限元分析的基础,在工程项目进行有限元分析之前必须对其建立有效的几何模型,可以采用★ 了解2.1 认识DesignModelerDesignModeler(本书将其简写为DM)是ANSYS Workbench 17.0集成的几何建模平台,DM类似于其他的CAD建模工具,不同的是它主要为FEM服务,因此具备了一些其他CAD软件不具备的功能,如Beam Modeling(梁模型)、Spot Welds(点焊设置)、Enclosure Operation(包围体操作)、Fill Operation(填充操作)等。
在进行基本建模操作之前,先来认识一下DM的基本操作。
2.1.1 进入DesignModeler在ANSYS Workbench主界面的项目管理区中双击Geometry(几何体),即可进入DM,初次进入后会弹出如图2-1所示的DM操作界面。
在菜单栏中依次选择Units→需要的单位,即可选择相应的单位制,如图2-2所示。
通常情况下可根据绘图需要选择Millimeter(毫米mm),同时选中Always use project unit(总采用项目单位)复选框,建模过程中单位不能再更改。
在DM中几何建模通常是由CAD几何体开始的,有如图2-3所示的两种方式。
ANSYS Workbe nch 17.0有限元分析从入门到精通图2-1 DM主界面图2-2 选择单位图2-3 进入DM建模方式 从外部活动的CAD系统(Pro/Engineer、SolidWorks等)中探测并导入当前的CAD文件,该导入方式为Plug-in模式(双向模式),具体方法为:在DM中选择菜单栏中的File(文件)→Attach to Active CAD Geometry命令(从活动的CAD系统中导入CAD几何体)。
当外部系统是开启时,则DM与CAD之间会存在关联性。
导入DM所支持的特定格式的几何体文件(Parasolid、SAT格式等),该导入方式为Reader 模式(只读模式),具体方法为:在DM中选择菜单栏中的File(文件)→ Import External Geometry File命令(导入外部几何体文件)。
ANSYS 图标的一些命令

ANSYS 入门教程(14) - 几何建模的其它常用命令ANSYS 的资料2010-08-07 08:36:32 阅读57 评论0 字号:大中小订阅2.4 几何建模的其它常用命令2.4.1 图形控制命令在采用命令流方式建模与求解过程中,一般不需要对屏幕的图形进行设置,但有时命令流中也用到,考虑到学习方便,这里简单进行介绍。
需要说明的是图形控制命令并不改变模型本身及其几何位置。
1. 视图显示控制2. 编号、边界条件及面荷载显示控制3. 显示风格设置4. 多窗口显示技术5. 动画6. 注释7. 图形设备8. 图像输出1. 视图显示控制主要命令如下表所示:(1) 图形平移、缩放和旋转GUI:Utility Menu > PlotCtrls > Pan,Zoom,Rotate该操作没有直接的对应方式,执行菜单后弹出操作工具框。
(2) 设置坐标轴方向GUI:Utility Menu>PlotCtrls>View Setting>View Direction命令:/VUP, WN, Label其中Label 为方向选择,其值可取:Label = Y(缺省)表示X 轴水平向右,Y,Z 轴垂直屏幕向外。
Label = -Y 表示X 轴水平向左,Y 轴竖直向下,Z 轴垂直屏幕向外。
Label = X 表示X 轴竖直向上,Y 轴水平向左,Z 轴垂直屏幕向外。
Label = -X 表示X 轴竖直向下,Y 轴水平向右,Z 轴垂直屏幕向外。
Label = Z 表示X 轴垂直屏幕向外,Y 轴水平向右,Z 轴竖直向上。
Label = -Z 表示X 轴垂直屏幕向外,Y 轴水平向左,Z 轴竖直向下。
(3) 设置视图方向GUI:Utility Menu > PlotCtrls > View Setting > View Direction命令:/VIEW, WN, XV, YV, ZV其中:WN - 窗口号(下同),即对哪个窗口进行视图设置,可为ALL,缺省为1。
ANSYSWORKBENCHDesignModeler建模模块D几何体PPT教学课件

特征类型…
• “到下一个”类型: • 在加料操作将延伸轮廓到所遇到的第一个面 • 在剪切、印记及切片操作中,将轮廓延伸至所遇到的第一个面或体
特征类型…
草图
特征类型…
• “到面”类型:可以延伸拉伸特征到有一个或多个面形成的边界
• 对多个轮廓而言要确保每一个轮廓至少有一个面和延伸线相交,否则导致延 伸错误
蒙皮/放样…
• 蒙皮/放样重定位: • 创建蒙皮/放样或编辑选取对象时可以调整剖面的顺序 • 高亮待重新排列的剖面,然后点击鼠标右键 • 从弹出菜单中选择
3D特征细节(拉伸)
3D 特征
所有的细节都在这里!
布尔操作
在模型中 冻结体特 征吗?
布尔操作
• 对3D特征可以运用以下5种不同的布尔操作:
• 添加材料: • 该操作总是可用创建材料并合并到激活体中。
• 划分网格中: 1个实体,1个物体 • 完全作为一个实体划分网格
• 无接触区
DM Mesh
DM
体和零件…
• 范例(续):
• 设计模型:有3个实体的1 个多体零 件
• 划分网格中:1个多体零件,3个体/ 实体
• 每一个实体都独立划分网格,但实体 间的节点连续性被保留
DM Mesh
DM
3D特性
• 通过3D特征操作由2D草图生成3D几何体 。 • 常见的特征操作包括:
体和零件
• Design Modeler主要用来给分析环境提供几何体,为此我们必须了解 DM是如何处理不同几何体的。
• Design Modeler包括三种不同体类型 :
• 实体:由表面和体组成 • 表面体:由表面但没有体组成 • 线体:完全由边线组成,没有面和体
ANSYS 入门教程 (16) - 几何建模技巧 (a)

ANSYS 入门教程 (16) - 几何建模技巧 (a)2.5 几何建模技巧2.5.1 ANSYS的单位1. 结构分析的单位ANSYS 软件不进行计算单位的换算和检查,默认用户使用的单位制是统一的。
虽然有/UNITS 命令,但该命令仅仅是“注释”用户使用了何种单位制,以便他人阅读,该命令并不进行单位制的换算,也即并不影响计算结果。
因此要求用户使用统一的单位制。
在力学范围内,国际单位制的基本物理量仅3 个:长度(m)、质量(kg )和时间(s)。
其它物理量如力、力矩、应力、弹性模量、加速度、截面特性等的单位都可用上述基本单位表示。
当采用国际单位制时(称为m-kg-s 单位制):长度- m、质量- kg、时间- s,则导出的物理量单位分别为:面积- m^2;体积- m^3;惯性矩- m^4;速度- m/s;加速度- m/s^2;密度- kg/m^3;力- kg·m/s^2 =N;力矩- kg·m^2/s^2 = N·m;应力、压力、模量等- kg/(m·s2) = kg·m/s^2/m^2 = N/m^2 = Pa。
如果采用长度- mm、质量- kg、时间- s,(称为mm-kg-s 单位制),则导出的物理量单位分别为:面积- mm^2;体积- mm^3;惯性矩- mm^4;速度-mm/s;加速度- mm/s^2;密度- kg/mm^3;力- kg·mm/s^2 = 10^(-3) N = mN;力矩- kg·mm^2/s^2 = 10^-3 N·mm = mN·mm;应力、压力、模量等- kg/(mm·s^2) = kg·mm/s^2/mm^2 = 10^-3 MPa= kPa。
基本物理量单位的不同,导出物理量的单位也不同。
实际工程中常用N 和Pa 或MPa 单位,而长度单位随模型的大小常取m 或mm,因此可以将上述物理量的单位进行换算,即采用长度、力和时间为基本物理量,然后导出其它物理量的单位,这样仅质量和密度两个物理量。
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ANSYS 入门教程(14) - 几何建模的其它常用命令2010-08-07 08:36:32| 分类:ANSYS 入门基础| 标签:建模、显示、控制、云图、矢量图、颜色、等值线|举报|字号订阅2.4 几何建模的其它常用命令2.4.1 图形控制命令在采用命令流方式建模与求解过程中,一般不需要对屏幕的图形进行设置,但有时命令流中也用到,考虑到学习方便,这里简单进行介绍。
需要说明的是图形控制命令并不改变模型本身及其几何位置。
1. 视图显示控制2. 编号、边界条件及面荷载显示控制3. 显示风格设置4. 多窗口显示技术5. 动画6. 注释7. 图形设备8. 图像输出1. 视图显示控制主要命令如下表所示:(1) 图形平移、缩放和旋转GUI:Utility Menu > PlotCtrls > Pan,Zoom,Rotate该操作没有直接的对应方式,执行菜单后弹出操作工具框。
(2) 设置坐标轴方向GUI:Utility Menu>PlotCtrls>View Setting>View Direction命令:/VUP, WN, Label其中Label 为方向选择,其值可取:Label = Y(缺省)表示X 轴水平向右,Y,Z 轴垂直屏幕向外。
Label = -Y 表示X 轴水平向左,Y 轴竖直向下,Z 轴垂直屏幕向外。
Label = X 表示X 轴竖直向上,Y 轴水平向左,Z 轴垂直屏幕向外。
Label = -X 表示X 轴竖直向下,Y 轴水平向右,Z 轴垂直屏幕向外。
Label = Z 表示X 轴垂直屏幕向外,Y 轴水平向右,Z 轴竖直向上。
Label = -Z 表示X 轴垂直屏幕向外,Y 轴水平向左,Z 轴竖直向下。
(3) 设置视图方向GUI:Utility Menu > PlotCtrls > View Setting > View Direction命令:/VIEW, WN, XV, YV, ZV其中:WN - 窗口号(下同),即对哪个窗口进行视图设置,可为ALL,缺省为1。
XV,YV,ZV - 总体坐标系下的某点坐标,此点与总体坐标系原点组成线的方向即为视图方向。
缺省时为(0,0,1)即X 轴水平向右,Y 轴竖直向上,Z轴垂直屏幕。
视图方向总是垂直屏幕,如需改变视图角度可用/ANGLE 命令设置,如要改变坐标轴方向可用/VUP 命令。
如果XV=WP 则视图方向垂直于当前工作平面,例如/VIEW,1,WP。
(4) 设置视图旋转角度GUI:Utility Menu > PlotCtrls > View Setting > Angle of Rotation命令:/ANGLE, WN, THETA, Axis, KINCR其中:THETA - 要旋转的角度,如为负则按逆时针旋转,单位为度Axis - 旋转轴。
旋转轴有两种,一种是屏幕坐标系,其值可取XS,YS,ZS(缺省),另一种是总体直角坐标系(XM,YM,ZM)。
二者不同之处是屏幕坐标系的轴旋转是改变视图方向,模型不动;而总体直角坐标系的轴旋转是视图方向不变,而模型旋转。
所有轴都过焦点(屏幕中心)。
KINCR - 相对或绝对角度旋转。
KINCR=0(缺省)采用绝对角度旋转;KINCR=1 采用相对角度旋转,即在上次设置的基础上旋转该角度。
2. 编号、边界条件显示控制(1) 编号和颜色显示控制①编号显示控制GUI:Utility Menu > PlotCtrls > Numbering命令:/PNUM, Label, KEYLabel - 编号与颜色类型,其值可取:=NODE:在单元和节点上显示节点编号。
=ELEM:在单元上显示单元编号和颜色。
=SEC:在单元上显示截面号和颜色(由SECTYPE命令设置截面)=MAT:在单元和几何图素上显示材料号和颜色。
=TYPE:在单元和几何图素上显示单元类型号和颜色。
=REAL:在单元和几何图素上显示实常数号和颜色。
=ESYS:在单元和几何图素上显示单元坐标系号。
=LOC:在单元上显示按求解排序的单元位置编号和颜色.=KP:在几何图素上显示关键点号。
=LINE:在几何图素上显示线号和/或颜色(可仅显示颜色)。
=AREA:在几何图素上显示面号和/或颜色。
=VOLU:在几何图素上显示体号和/或颜色=SVAL:在模型上显示面荷载数值和颜色,或在后处理中显示应力与等值线=STAT:列表显示当前/PNUM命令设置状态。
=DEFA:恢复所有的/PNUM到缺省状态。
KEY - 编号与颜色控制参数。
KEY=0 则关闭指定类型的编号和颜色;KEY=1 则显示编号和颜色。
如果显示较高级图素,则低级图素仅显示编号,编号的颜色和图素本身采用缺省方式;但显示本级图素时颜色和编号同色,不同的图素显示不同的颜色。
MAT,TYPE,REAL,ESYS 如为打开状态,则在执行命令xPLOT(x可为E,K,L,A,V)时显示出来,并且这几项在显示时不能同时显示,只能逐项显示。
当采用Zbuffered 显示方式时,3D 单元号和体号不能显示出来。
②颜色显示控制命令:/NUM, NKEY其中NKEY 为显示控制参数。
NKEY=0 则颜色和编号同时显示(缺省);NKEY=1 仅显示颜色;NKEY=2 仅显示编号(缺省的单一颜色);NKEY=-1 颜色和编号都不显示(缺省的单一颜色)。
(2) 显示边界条件和荷载的符号及数值GUI:Utility Menu > PlotCtrls > Symbols①显示边界条件及数值命令:/PBC, Item, --, KEY, MIN, MAX, ABS②显示面荷载符号命令:/PSF, Item, Comp, KEY, KSHELL, Color③显示体荷载符号命令:/PBF, Item, --, KEY④显示单元初始条件命令:/PICE, Item, --, KEY⑤显示其它各种符号命令:/PSYMB, Label, KEY具体说明如下:①显示边界条件及数值命令:/PBC, Item, --, KEY, MIN, MAX, ABSItem - 显示内容参数,有很多项可选择。
主要有:U - 平动自由度约束,ROT - 转动自由度约束,TEMP 度,F---集中力,M---弯矩,MAST---主自由度,CP - 耦合节点,CE - 节点约束方程,NFOR - 节点力,NMOM - 节点弯矩,RFOR - 支反力,RMOM - 支反弯矩,PATH - 路径,ACEL - 加速度,ALL - 所有上述项目。
KEY - 符号显示控制参数。
KEY=0 不显示符号;KEY=1 显示符号;KEY=2 在符号附近显示数值。
MIN,MAX - 在屏幕上要显示数值的最小和最大值范围,数值不在该范围内的不显示。
ABS - 绝对值号。
如KEY=2 且ABS=0(缺省)则显示在MIN~MAX 之间的数值;如果KEY=2 且ABS=1,则显示绝对值在MIN~MAX 之间的数值;3. 显示风格设置(1) 设置曲线图形练习例如二力杆的几何非线性分析及其荷载位移曲线如下:finish $/clear $/prep7pi=acos(-1) $l0=1000et,1,link1 $mp,ex,1,2.1e4 $r,1,1k,1 $k,2,l0*cos(15/180*pi),l0*sin(15/180*pi) $k,3,2*kx(2)l,1,2 $l,2,3 $lesize,all,,,1 $lmesh,all $finish/soludk,1,all $dk,3,all $fk,2,fy,-200.0antype,0 $nlgeom,1 $nsubst,500 $outres,all,all $arclen,1arctrm,u,600,2,uy $solve/post26nsol,2,2,u,yPROD,3,2,,,,,,-1prod,4,1,,,,,,200.0xvar,3/axlab,x,displacement of kp 2(mm) ! 设置X 轴名称/axlab,y,P(N) ! 设置Y 轴名称/gropt,view,1 ! 设置视图控制/gropt,divx,12 ! 设置X 轴为12 等分刻度点,结合数值范围,则50 一点/gropt,divy,16 ! 设置Y 轴为16 等分刻度点,结合数值范围,则25 一点/gthk,curve,4 ! 设置曲线线宽为2 倍的缺省线宽/xrange,0,600 ! 设置X 轴数据范围为0~600/yrange,-200,200 ! 设置Y 轴数据范围为-200~200plvar,4 ! 显示曲线。
绘制变量4 的曲线/gmarker,1,3,2 ! 设置曲线标记为菱形,且每隔两个数据点一个标记/gthk,curve,-1 ! 不绘制曲线,仅显示标记plvar,4 ! 显示曲线。
绘制变量4的曲线/grid,3 ! 仅X 轴方向设置网格/color,axes,8 ! 将坐标轴颜色设为绿色/color,axnum,4 ! 将坐标轴旁的刻度值设为蓝色/color,grid,12 ! 将网格线颜色设为红色/color,axlab,10 ! 将坐标轴名称设为黄色/color,curve,2 ! 将曲线颜色设为洋红色/color,grbak,9 ! 将图形区背景色设为黄绿色plvar,4 ! 显示曲线。
绘制变量4 的曲线结果文件中,数据组的摘要(Results Summary) 如下:***** INDEX OF DATA SETS ON RESULTS FILE *****最终结果的变形形状:关键点2,位移迭代过程曲线:关键点2,位移迭代过程曲线- 显示为虚线:(2) 单元尺寸和形状GUI:Utility Menu > PlotCtrls > Style > Size and Shape①图素收缩显示控制命令:/SHRINK, RATIO其中RATIO 为图素的收缩比例,其值在0.0~0.5 之间,缺省为0.0,即没有收缩。
当其值大于0.5 时,都设为0.1。
当几何模型或有限元模型比较复杂时,为查看方便,使用此命令可使相邻的图素分开,其关系及其它显示更清晰和明确。
②显示单元形状命令:/ESHAPE, SCALE, KEYSCALE - 缩放系数,其值可取:=0(缺省):对线单元和面单元使用简单的形状显示。
=1:使用实常数或定义的截面以实体方式显示单元形状=FAC:以FAC乘以实常数如壁厚,以实体方式显示单元形状。
KEY - 当前壳厚度显示控制参数。
KEY=0(缺省),用当前厚度以实体方式显示壳单元(仅对SHELL181、SHELL208 及SHELL209 有效);KEY=1 使用初始厚度以实体方式显示壳单元。