ANSYS中常用的坐標系簡介

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(jīng)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(shù)據(jù)庫中節(jié)點坐標總是以總體笛卡爾坐標系,無論節(jié)點是在什么坐標系中創(chuàng)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(chuàng)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(chuàng)建了一個新的坐標系時,新坐標系變?yōu)榧せ钭鴺讼?。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(jié)點坐標系

每一個節(jié)點都有一個附著的坐標系。節(jié)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(jié)點力和節(jié)點邊界條件(約束)指的是節(jié)點坐標系的方向。時間歷程后處理器 /POST26 中的結(jié)果數(shù)據(jù)是在節(jié)點坐標系下表達的。而通用后處理器/POST1中的結(jié)果是按結(jié)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(chuàng)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(xiàn)在成為激活的坐標系。然后選擇圓上的所有節(jié)點。通過使用 "Prep7>Move/Modify>Rotate Nodal CS to active CS", 選擇節(jié)點的節(jié)點坐標系的朝向?qū)⒀刂せ钭鴺讼档姆较?。未選擇節(jié)點保持不變。節(jié)點坐標系的顯示通過菜單路徑Pltctrls>Symbols>Nodal CS。這些節(jié)點坐標系的X方向現(xiàn)在沿徑向。約束這些選擇節(jié)點的X方向,就是施加的徑向約束。

注意:節(jié)點坐標系總是笛卡爾坐標系?？梢詫⒐?jié)點坐標系旋轉(zhuǎn)到一個局部柱坐標下。這種情況下,節(jié)點坐標系的X方向指向徑向,Y方向是周向(theta)?？墒钱斒┘觮heta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(jié)果坐標系

/Post1通用后處理器中 (位移, 應力,支座反力)在結(jié)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(jié)點和單元坐標系如何設(shè)定。要恢復徑向和環(huán)向應力,結(jié)果坐標系必須旋轉(zhuǎn)到適當?shù)淖鴺讼迪?。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)點坐標系表達。

7.顯示坐標系

顯示坐標系對列表圓柱和球節(jié)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(jié)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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