ANSYS中常用的坐標系簡介

2017-08-22 by:CAE仿真在線來源:互聯網

1.工作平面(Working Plane)

工作平面是創建幾何模型的參考(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建局部坐標系。工作平面的使用頻率非常高。

2.總體坐標系

在開始進行一個新的ANSYS分析時,已經有三個坐標系預先定義了。它們位于模型的總體原點。三種類型為:

CS,0: 總體笛卡爾坐標系

CS,1: 總體柱坐標系

CS,2: 總體球坐標系

數據庫中節點坐標總是以總體笛卡爾坐標系,無論節點是在什么坐標系中創建的。

3.局部坐標系

局部坐標系是用戶定義的坐標系。局部坐標系可以通過菜單路徑Workplane>Local CS>Create LC來創建。

激活的坐標系是分析中特定時間的參考系。缺省為總體笛卡爾坐標系。當創建了一個新的坐標系時,新坐標系變為激活坐標系。這表明后面的激活坐標系的命令。菜單中激活坐標系的路徑 Workplane>Change active CS to

4.節點坐標系

每一個節點都有一個附著的坐標系。節點坐標系缺省總是笛卡爾坐標系并與總體笛卡爾坐標系平行。節點力和節點邊界條件(約束)指的是節點坐標系的方向。時間歷程后處理器 /POST26 中的結果數據是在節點坐標系下表達的。而通用后處理器/POST1中的結果是按結果坐標系進行表達的。

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建一個柱坐標系并分配一個坐標系號碼(例如CS,11)。這個局部坐標系現在成為激活的坐標系。然后選擇圓上的所有節點。通過使用 "Prep7>Move/Modify>Rotate Nodal CS to active CS", 選擇節點的節點坐標系的朝向將沿著激活坐標系的方向。未選擇節點保持不變。節點坐標系的顯示通過菜單路徑Pltctrls>Symbols>Nodal CS。這些節點坐標系的X方向現在沿徑向。約束這些選擇節點的X方向,就是施加的徑向約束。

注意:節點坐標系總是笛卡爾坐標系。可以將節點坐標系旋轉到一個局部柱坐標下。這種情況下,節點坐標系的X方向指向徑向,Y方向是周向(theta)。可是當施加theta方向非零位移時,ANSYS總是定義它為一個笛卡爾Y位移而不是一個轉動(Y位移不是theta位移)。

5.單元坐標系

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

6.結果坐標系

/Post1通用后處理器中 (位移, 應力,支座反力)在結果坐標系中報告,缺省平行于總體笛卡爾坐標系。這意味著缺省情況位移,應力和支座反力按照總體笛卡爾在坐標系表達。無論節點和單元坐標系如何設定。要恢復徑向和環向應力,結果坐標系必須旋轉到適當的坐標系下。這可以通過菜單路徑Post1>Options for output實現。 /POST26時間歷程后處理器中的結果總是以節點坐標系表達。

7.顯示坐標系

顯示坐標系對列表圓柱和球節點坐標非常有用(例如, 徑向,周向坐標)。通常不要激活這個坐標系進行顯示。屏幕上的坐標系是笛卡爾坐標系。顯示坐標系為柱坐標系,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系列表節點坐標之后將顯示坐標系恢復到總體笛卡爾坐標系。

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