建A几何类你俱里:2二 节点和角节点所分配的荷载不1 ·二次单元中词节点的质量大于角节点的质量、迺常将中间节点选为主自由度(缩减复 自由度分析),也正是囚为各个节点的质量分配不均匀、在动力分析中感兴趣的波司 传播技术不推荐使用二次单 ·带有中间节点的边不能定义为一般的接触表面,也不能与间陬单元连接,同样,在 热分析中,带有中同节点的边也不能与韬射或非线性对流表面进接.要实现以上连 接,可考虑除去特定的肀问节点。 ·对于相连的两个单元,单元角点只能与单元角点连接,而不能与相邻单元的中间节 点相连。相连单元的公共边应具有相同的节点数。当采用混合单元类型时有必要从 个单元中除去中间节点 22坐标系与工作平面 221坐标系的种类 在创建有限元模型时,需要通过坐标系对所要生成的模型进行空间定位。 ANSYS根抓不 同的用途向用提供了多种坐标系,用户可以根据具体情况选择使朋 体和串部坐标系:确定几何形状参数(节点,关健点等)在空间中的位置 点坐标系:定义各节点的自由度方向和节点结果救据的取向 单元坐标系:定义元各向异性材料性质、施加面荷载的方向和单元结果数据的 取向。 显示坐标系:决定几何体被列出和显示的坐标系,默认时为整体直角坐标系。 鲒果坐标系:节点或单元结罘数据在列表或显示时所采用的特殊坐标系,默认时为 整体坐标系 1.整体与局部坐标系 整体和局部坐标系用来对几何体进行空间定位。默认情况下, ANSYS使用的坐标系是整 体的笛卡几坐标系(即直角坐标系)。为方便建立模型,根据模型特点用户可以选择 ANSYS 预定义的种(整体)坐标系中的任意一种输入儿何数据。用户也可以使用台己定义的(局部) 坐标系。 ANSYS的整体坐标系有三类:直角坐标系( Cartesian coordinate system,CS0)、柱坐标 系( Cylindrical coordinate system,Cs)和球坐标系( Spherical coordinate system,Cs2) 如图2-1所示,三类坐标系均属右于系,而原点相互重合 局部坐标系是用户自已建立的坐标系,其原点不同于整体坐标系的原点(偏移一定距离, 或其方位不同于整体坐标系(坐标轴偏移定角度〉。每坐标系均分配有一坐标系号用于标 识,对于用户创建的局部坐标系,其坐标系号必须是不小于11的整数。可以按下面几种方式 三@≡ 沙
有愚元分折歌骨 ANSYS熟会与页通 创建局部坐标系。 (a)直角坐标系 (c)球坐标系 越公司作请零直作者版权二 图2-1总体坐标系 根据整体坐标系定义局部坐标系 AA: LOCAL, KCN, KCS, XC, YC,ZC, THXY, THYZ, THZX, PAR1, PAR2 GUI: Utility Menu-Work Plane-Local Coordinate Systems--Create Local CSAt pecified Loc 例如: LOCAL,11,0,1,0,2,0,30,50,100,150—定义局部坐标系为11,原点为整体直角坐 标系上的点(10,20,3.0),绕Z,X,Y轴旋转角度为50,10.0,150。 根据已有的3个节点定义局部坐标系: 命令: CSKCN. KCS NORIG.NXAX, NXYPL,PAR,PAR2 ·GU: Utility Menu→ WorkPlane-+Local Coordinate Systems-Create Local cs→By3 Nodes 例如:CS,1,0.159—通过1,5,9三个节点定义局部坐标系1,1指向5的方向为X 轴正方向,1,5,9定义XY平面 根据已有的3个关键点定义局部坐标系: 命令:CSKP, KCN. KCS, PORIG. PXAXS, PXYPL, PARLPAR2 GU: Utility Menu-→ WorkPlane→ Local Coordinate Systems+Create Local CS→By3 例如:CSKP,103,58—通过3,5,8三个关键点定义局部坐标系11,3指向5的方向 为X轴正方向,3,5,8定义XY平面。 根据当前定义的工作平面的原点定义局部坐标系 命令: CSWPLA KCN, KCS. PAR1PAR2 GUI: Utility Menu→ WorkPlane→ Local Coordinate Systems→ Create Local CS→At WP Origin 根据激活的坐标系定义局部坐标系: ·命令: CLOCAL KCN,KCS,X,Y,ZL,THXY, THYZ, THZX,PAR1,PAR2 GUI:无 沙
建业儿何实你里:2三 注意:当前使用的坐标系,均由X、Y、Z来表示,若激活的不是直角坐标系,应将X Y、Z理解为柱坐标系的R、6、Z和球坐标系的R、θ、。 用户可以根据需要将局部坐标系删除 命令: CSDELE, KCN1,KCN2KCNC GUI: Utility Menu- Work Plane- Local Coordinate Systems- Delete Local CS 例如: CSDELEALL删除所有局部坐标系 SDELE,I1,17,2——删除局部坐标系1l,13,15,17 要查看整体和局部坐标系可使用下面的方法 命令: CSLIST,KCN,KCN2, KCINO her→ Local Coord Sys 例如: CSLIST,13,2—列表显示坐标系7,9,11,13的信 与整体坐标系类似,局部坐标系可以是直角坐标系、柱坐标系或球坐标系。可以将局部柱 坐标系或局部球坐标系定义为园形或椭圆形。另外,还可以建立环形局部坐标系。 注意:在环形局部坐标系下不推荐采用实体建模方法,因为环形局部坐标系生成的面或体 可能与用户所期望的日标发生较大偏差。 虽然可以定义多个坐标系,但在同一时刻用户只能激活一个坐标系。默认情况下,整体直 角坐标系被自动激活。每当用户创建一新的局部坐标系后,该坐标系就会被激活。用户若要激 活其他坐标系可采用下面的方法 激活任意坐标系 GUI: Utility Menu Change Active CS to Specified Coord Sys 例如:CSYS,12—将局部坐标系12激活成当前使用的坐标系。 激活整体直角坐标系: 命令:CSYS,0 GUL: Utility Menu- Change Active CS to+ Global Cartesian 激活整体柱坐标系 ·GU: Utility Menu→ Change Active CS to→ Global Cylindrical 激活整体球坐标系 命令:CSYS,2 GUI: Utility Menu- Change Active CS toGlobal Spherical 激活工作平面坐标系 命令:CSYS,4(或WP) GUI: Utility Menu Change Active CS to- Working Plane 沙
有限尢分件- ANSYS融会—通 2.节点和单元坐标系 节点坐标系用于定义节点自由度方向与节点结果数据方向。这样,节点输入数据(如约束 臼由度、荷载、主白由度、从自由度和约束方程)和时间历程后处理(PoST26)中节点结果 数据(如白由度解、节点载荷和反作用载荷)均是以节点坐标系方向表达。每个节点都具有臼 凵的节点牮标系。默认情况下,节点坐标系方向与整体直角坐标系方向平行。可以用下面的方 法更改任意节点坐标系方向 注意:在通用后处理(POST1)中节点结果数据不是按节点坐标系记录,而是按结果坐标 系记录 越公司作请零直作者版权二 要使节点坐标系方向与当前(激活)坐标系方向一致,即节点坐标系钓x轴与当前坐标 系的X(R)轴平行,节点坐标系的Y轴与当前坐标系的Y(0)轴平行,节点坐标系的Z 轴与当前坐标系的Z(φ)轴平行 命令: NROTAT,NODE1,NODE2NINC e GUl: Main M Main men→ Preprocessor→ Move/Modify→ Rotate Node CS-To Active CS 例如: NROTAT392使37,9节点坐标系方向与当前坐标系方向一致 用户在生成节点时可以定义旋转角度,使节点坐标系方向旋转个角度: 命令: N, NODE,X,Y,Z,THXY,THYZ.THzX 例如:N,10,11 5,30—将当前坐标系下点 节点坐标系绕Z,X,Y轴旋转角度分别为150°,45.0°,30.0°。 对于已有节点,要修改节点坐标系方向使其旋转一角度,可以使用以不方法 命令: NMODIF,NODE,X,Y,Z,THKY,THYZ,THzX GUI: Main Menu-+Preprocessor-+Create, Nodes- -Rotate Node cs-y angles Main menu→ Preprocessor→ Move/Modify→ Rotate Node CS-By Angles 例如: NMODIF,10,,1545,30—修改节点10的节点坐标系方向,使之绕Z,X,Y轴旋 转角度分别为150°,45.0°,300 按方向余弦旋转节点坐标系: 命令: NANG, NODE, X1,x2,X3,Y1.Y2,Y3,z1,22,zZ X1,X2X3——新节点坐标系X方向单位矢量在整体坐标系X,Y,Z的投影 ￥1,Y2Y3—新节点坐标系Y方向单位矢量在整体坐标系x,Y,Z的投影。 Z2223新节点坐标系Z方向单位矢量在整体坐标系X,Y,Z的投影 GU: Main Menu→ Preprocessor→+ Create→ Nodes→- Rotate Node cs. By Vector Main menu-→ Preprocessor→ Move/Modify→ Rotate Node Cs-By Vectors 列出节点坐标系相对整体直角坐标系的旋转角度 a i: NLIST, NODEl, NODE2, NINC, Lcoord, SORT1, SORT2, SORT3 沙
定立几何实休畏型,2二 ·Gui: Utility Menu-List→ Nodes 例如: NLIST393. THXY. THYZ,THXZ——列出节点3,6,9相对整体直角坐标系的旋 转角度信息 NLST,3,9,3—列出节点3,6,9的所有信息。 与每个节点都有自己的节点坐标系一样,每个单元也有白已的坐标系,称为单元坐标系。作 单元坐标系H来定义单元各向异性材料性质的方向,以及所施加面荷载利单元结果数据的方 向。在许多单兀类型屮都有 KEYOPTS选项,用于修改单元坐标系的默认方向。 对于面单元和体单元,用户在生成单元时可以采用下面的方法对单元坐标系方向进行定义:春 命令:ESYS,KCN GU!: Main menu→ Preprocessor→- Attributes -Define→ Default Attribs Main Menu→ Preprocessor→ Create→ Elements→ Elem Attributes 注意:只能邇过局部坐枟系定义单元坐标系方向,即:KCN应大于10。若要定义单元坐 标系方向与整体坐标系一致,应先定义一局鄧坐标系与该整体坐标系一致,再利用这个局 部坐标来定义单元坐标系方向。KCN=0时,单元坐标系取默认方向。 若要对单元坐标系方向进行调整,使它与已定义好的局部坐标系方向一玫,可以采用卜面 的方法: 命令: EMODIFIEL STLOC,1,12,B3,I4,I5,16,17,18 GUl: Main menu→ Preprocessor→Move/ Modify→ Modify Attrib 例如: EMODIF3SYS,12将局部坐标系12定义为3号单元的单元坐标系方向 3.显示和结果坐标系 显示坐标系用来定义几何体被列表或显示的坐标系。默认情况下,几何体列表总是显示为 它们的整体直角坐标,即使节点和关键点是在其他坐标系中定义的 用户可采用下面方法对显示坐标系进行更改: 命令:DSYS,KC GtU: Utility Menu→ workPlace-→ Change Display CS to→ Specified Coord Sys 更改显示坐标系为整体直角坐 命今:DSYS,0 ·GU: Utility Menu→ Work Plane→ Change Display CS to→ Global Cartesian 更改显示坐标系为整体柱坐标系: 命令:DSYS,1 GUl: Utility Menu→ Work Plane→ Change Display CS to→ Global Cylindrical 更改显示坐标系为整体球坐标系 命令:DSYS,2 GUl: Utility Menu→ Workplane→ Change Display CS to→ Global Spherical 注意:显示坐标系的改变会影响到图形显示。一般情况下,用户在按节点和单元显示图形 沙