ANSYS中常用的坐標(biāo)系簡介

2017-08-22 by:CAE仿真在線來源:互聯(lián)網(wǎng)

1.工作平面(Working Plane)

工作平面是創(chuàng)建幾何模型的參考(X,Y)平面,在前處理器中用來建模(幾何和網(wǎng)格),也可作為切分幾何模型的有力工具。另外,可以基于工作平面創(chuàng)建局部坐標(biāo)系。工作平面的使用頻率非常高。

2.總體坐標(biāo)系

在開始進(jìn)行一個新的ANSYS分析時,已經(jīng)有三個坐標(biāo)系預(yù)先定義了。它們位于模型的總體原點(diǎn)。三種類型為:

CS,0: 總體笛卡爾坐標(biāo)系

CS,1: 總體柱坐標(biāo)系

CS,2: 總體球坐標(biāo)系

數(shù)據(jù)庫中節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)總是以總體笛卡爾坐標(biāo)系,無論節(jié)點(diǎn)是在什么坐標(biāo)系中創(chuàng)建的。

3.局部坐標(biāo)系

局部坐標(biāo)系是用戶定義的坐標(biāo)系。局部坐標(biāo)系可以通過菜單路徑Workplane>Local CS>Create LC來創(chuàng)建。

激活的坐標(biāo)系是分析中特定時間的參考系。缺省為總體笛卡爾坐標(biāo)系。當(dāng)創(chuàng)建了一個新的坐標(biāo)系時,新坐標(biāo)系變?yōu)榧せ钭鴺?biāo)系。這表明后面的激活坐標(biāo)系的命令。菜單中激活坐標(biāo)系的路徑 Workplane>Change active CS to

4.節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系

每一個節(jié)點(diǎn)都有一個附著的坐標(biāo)系。節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系缺省總是笛卡爾坐標(biāo)系并與總體笛卡爾坐標(biāo)系平行。節(jié)點(diǎn)力和節(jié)點(diǎn)邊界條件(約束)指的是節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系的方向。時間歷程后處理器 /POST26 中的結(jié)果數(shù)據(jù)是在節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系下表達(dá)的。而通用后處理器/POST1中的結(jié)果是按結(jié)果坐標(biāo)系進(jìn)行表達(dá)的。

例如: 模型中任意位置的一個圓,要施加徑向約束。首先需要在圓的中心創(chuàng)建一個柱坐標(biāo)系并分配一個坐標(biāo)系號碼(例如CS,11)。這個局部坐標(biāo)系現(xiàn)在成為激活的坐標(biāo)系。然后選擇圓上的所有節(jié)點(diǎn)。通過使用 "Prep7>Move/Modify>Rotate Nodal CS to active CS", 選擇節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系的朝向?qū)⒀刂せ钭鴺?biāo)系的方向。未選擇節(jié)點(diǎn)保持不變。節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系的顯示通過菜單路徑Pltctrls>Symbols>Nodal CS。這些節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系的X方向現(xiàn)在沿徑向。約束這些選擇節(jié)點(diǎn)的X方向,就是施加的徑向約束。

注意:節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系總是笛卡爾坐標(biāo)系。可以將節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)到一個局部柱坐標(biāo)下。這種情況下,節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系的X方向指向徑向,Y方向是周向(theta)。可是當(dāng)施加theta方向非零位移時,ANSYS總是定義它為一個笛卡爾Y位移而不是一個轉(zhuǎn)動(Y位移不是theta位移)。

5.單元坐標(biāo)系

單元坐標(biāo)系確定材料屬性的方向(例如,復(fù)合材料的鋪層方向)。對后處理也是很有用的,諸如提取梁和殼單元的膜力。單元坐標(biāo)系的朝向在單元類型的描述中可以找到。

6.結(jié)果坐標(biāo)系

/Post1通用后處理器中 (位移, 應(yīng)力,支座反力)在結(jié)果坐標(biāo)系中報告,缺省平行于總體笛卡爾坐標(biāo)系。這意味著缺省情況位移,應(yīng)力和支座反力按照總體笛卡爾在坐標(biāo)系表達(dá)。無論節(jié)點(diǎn)和單元坐標(biāo)系如何設(shè)定。要恢復(fù)徑向和環(huán)向應(yīng)力,結(jié)果坐標(biāo)系必須旋轉(zhuǎn)到適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系下。這可以通過菜單路徑Post1>Options for output實現(xiàn)。 /POST26時間歷程后處理器中的結(jié)果總是以節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系表達(dá)。

7.顯示坐標(biāo)系

顯示坐標(biāo)系對列表圓柱和球節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)非常有用(例如, 徑向,周向坐標(biāo))。通常不要激活這個坐標(biāo)系進(jìn)行顯示。屏幕上的坐標(biāo)系是笛卡爾坐標(biāo)系。顯示坐標(biāo)系為柱坐標(biāo)系,圓弧將顯示為直線。這可能引起混亂。所以在以非笛卡爾坐標(biāo)系列表節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)之后將顯示坐標(biāo)系恢復(fù)到總體笛卡爾坐標(biāo)系。

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