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July 30, 1999 单元操作 第四章 4. 单元操作 多数前处理 — 几何建模,网格划分， 甚至加载 — 是在建立实体模型中得到执行的。 所有的后处理都是在节点和单元上被执行，其执行更取决于节点数量。 但依然有几种情况需要直接对单元进行操作: 特殊类型面载荷 梁的后处理和特殊单元数据 复合单元 (layered) 连接和合并单元（如桅杆、弹簧、对流） ...单元操作 本章将介绍如下特殊单元主题: A. 单元坐标系 B. 面对单元的影响 C. 单元表 D. 专题 单元操作A. 单元坐标系 模型中的每一个单元都伴随着一个单元坐标系。 单元坐标系的目的是适应如下的力学量: 材料属性 (EX, KXX, etc.) 求解中的应力和应变计算 (EPX, SX, SY, etc.) 正如 MAT (材料), TYPE (单元类型), 和 REAL (实常数设置),单元坐标系ESYS是第四个单元属性 单元操作...单元坐标系 缺省的 ESYS 定位依赖单元类型。例如: 线单元一般起于单元坐标x的 I节点 止于J节点 壳单元通常的缺省值是: 单元坐标 X的方向是从节点 I 到节点 J 在单元平面中单元坐标 Y垂直于单元坐标 X 单元坐标 Z由右手螺旋法则确定 实体单元的缺省作标是笛卡尔坐标 单元操作...单元坐标系 缺省的 ESYS对大部分情况已足够处理，但还有一小部分情况需要改变后方可处理 。例如： 实体单元材料属性的方向，以玻璃纤维为代表，可能与笛卡尔坐标方向不平行。 作用在表面的切线压力对单元有影响. 单元操作...单元坐标系 为了改变缺省的单元坐标系，需要建立与单元适应的局部坐标系 (CSYS 11 或更大). 过程如下： 1. 定义一个具有合适方位的局部坐标系。 位置任意设定. Utility Menu WorkPlane Local Coordinate Systems Create Local CS 单元操作...单元坐标系 2. 选择所需要的单元。 3. 把所有选上单元的单元坐标系改为第一步中定义的局部坐标系号码。 Preprocessor Move/Modify -Elements- Modify Attrib 或使用 EMODIF 命令 ( emodif,all,esys,11) 4. 再度激活所有单元并转回先前坐标系 (CSYS). 单元操作...单元坐标系 壳单元法线 壳单元的法线方向。 定义外表面和内则面。 依次由定义单元的节点顺序(I-J-K-L)和内侧面决定。 有时需要翻转一些单元的法线来匹配模型中剩余的部分 在强大的图形处理模式中使用不同的颜色来表示外表面和内侧面。 单元操作...单元坐标系 翻转壳单元发线的两种方法: 翻转下伏面 或翻转单元本身 翻转下伏面: Preprocessor Move/Modify -Areas- Area Normals 接着用“正确”方位拾取面，ANSYS会扫描每个面并把与拾取面不匹配的面翻转。相接触的单元也被翻转（缺省执行）。 单元操作...单元坐标系 直接颠倒壳单元: Preprocessor Move/Modify -Elements- Shell Normals 或 执行ENORM,P 接着用“正确”方位拾取一个单元 单元操作...单元坐标系 演示: 进入 前处理PREP7 ，恢复文件 pipe.db (基本图形转换规范单元的壳体网格划分文件; 注意一些壳是颠倒的) Move/Modify Shell Normals (或执行 ENORM,P) 拾取一个紫色单元 再列单元和节点正确方位 单元操作B. 面对单元的影响 怎样施加如下的压力荷载: 象剪切荷载一样与表面相切的荷载? 象螺栓荷载一样在表面上变化的荷载? 象屋顶上冰载荷一样由角到面的载荷? 面对单元的影响为处理一些问题提供了有效的方法。 单元操作...面对单元的影响 特点: 象“皮肤”一样覆盖网格表面 如同面载荷的管道 很容易创建: 选择表面上感兴趣的节点. 激活恰当的单元类型 执行 ESURF (或 Preprocessor Create Elements Surf Effect ...). 选择所有节点 单元操作...面对单元的影响 对 2-D和 3-D模型都有用: SURF151 153 是线单元 (热和结构的) ，表示 2-D模型的边。 F152 154 是面单元 (热和结构的)，表示 3-D 模型的面。 本节只讨论 SURF154,其他单元可同理处理。 单元操作...面对单元的影响 SURF154使用不同的单元面号来承担不同类型的载荷。 面号在 “Apply PRES on elems” 对话框中 (Solution -Loa