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* * 认识ANSYS中的坐标系 ANSYS中坐标系的分类： 整体坐标系和局部坐标系 (Global and Local Coordinate Systems ) 节点坐标系(Nodal Coordinate Systems) 单元坐标系(Element Coordinate Systems) 显示坐标系(Display Coordinate System) 结果坐标系(The Results Coordinate System) 一、整体坐标系与局部坐标系 功能： 定位几何体（节点、关键点、线等） （主要在建模时涉及到） 建模 直接建模 间接建模 生成节点 由节点生成单元 生成关键点 由关键点生成线 由线生成面 由面生成体 划分线、面或者体，生成单元 至底而上 自上而下 直接生成线、面或体 划分线、面或体，生成单元 都涉及到坐标系的选择问题 整体坐标系 直角坐标系(Cartesian coordinate system) （系统默认的坐标系） 柱面坐标系(Cylindrical coordinate system) 球面坐标系(Spherical coordinate system) 局部坐标系 1 2 3 4 5 x y o o’ x1 y1 o’’ y2 R1 R2 β …. local,11,1,x1,y2 n,5,R2,β …. 例如，生成节点5 11－表示局部坐标系号 1 －表示柱面坐标 ——同样分为直角、柱面和球面坐标系三种类型 定义局部坐标系的方法 根据整体坐标系定义局部坐标系 根据已知的 3个节点定义局部坐标系 根据已知的 3个关键点定义局部坐标系 根据激活的坐标系定义局部坐标系 LOCAL,KCN,KCS,XC,YC,ZC,THXY,THYZ,THZX CS,KCN,KCS,NORIG,NXAX,NXYPL CSKP,KCN,KCS,PORIG,PXAXS,PXYPL CLOCAL,KCN,KCS,XL,YL,ZL,THXY,THYZ,THZX 如何激活坐标系呢？ CSYS,KCN 通过改变 KCN 的值来实现坐标系的激活与切换 如 CSYS,0 表示激活整体直角坐标系 CSYS,1 表示激活整体柱面坐标系 CSYS,2 表示激活整体球坐标系 CSYS,n 表示激活局部坐标系（n表示局部坐标系号，n=11） 二、节点坐标系 节点也有方向吗？ 节点坐标系有什么用呢？ 节点坐标系的作用和使用场合 定义节点自由度的方向 定义节点结果数据的方向 节点输入数据（如约束自由度、荷载等）是以节点坐标系方向来表达的 时间历程后处理（POST26）中节点结果数据（如自由度解、节点力等）也是以节点坐标系方向来表达的 … csys,0(激活直角坐标系为当前坐标系) nrotat,all (将节点坐标系切换到与当前坐标系方向一致) f,all,fx,100 f,all,fy,100 ______________________________________________________________________________ … csys,1 (激活柱面坐标系为当前坐标系) nrotat,all f,all,fx,100 f,all,fy,100 (i)节点坐标系与直角坐标系一致时 (ii)节点坐标系与柱面坐标系一致时 示例 可见节点坐标系就节点而言并不是孤立存在的，而是与荷载、自由度或节点力捆绑在一的！！！ 定义或改变节点坐标系方向的常用方法 切换节点坐标系为当前坐标系 NROTAT,NODE1,NODE2,NINC 生成节点时可以定义旋转角度，使节点坐标系方向旋转一个角度 N,NODE,X,Y,Z,THXY,THYZ,THZX 对已有节点可以修改节点坐标系的方向 NMODIF,NODE,X,Y,Z,THXY,THYZ,THZX 三、单元坐标系 规定正交材料特性的方向 规定所施加面力的方向 规定单元结果数据(应力或应变)的方向 ——与每个节点都有自己的节点坐标系一样，每个单元都有自己的单元坐标系 单元坐标系的作用 大多数单元坐标系的缺省方向遵循以下规则： 线单元（如Link1）的x轴通常由单元的I节点指向J节点； 壳单元(如Shell63)的x轴通常取I节点到J节点的方向，z轴过I点且与壳面垂直，其正向由单元的I、J和K节点按右手规则确定，y轴总垂直于x，z轴； 二维和三维实体单元(如Plane42,Solid45)的单元坐标系总平行于整体直角坐标系； x y x y z x y z link1 shell63 solid45 定义和修改单元坐标系的方法 直接定义单元坐标系的方向 对已知单元进行单元坐标系的修改 ESYS,KCN EMODIF