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1、ansys工作平面和坐标ANSYS坐标系总结 工作平面（Working Plane） 工作平面是创建几何模型的参考(X,Y)平面，在前处理器中用来建模(几何和网格) 4.1什么是工作平面尽管光标在屏幕上只表现为一个点，但它实际上代表的是空间中垂直于屏幕的一条线。为了能用光标拾取一个点，首先必须定义一个假想的平面，当该平面与光标所代表的垂线相交时，能唯一地确定空间中的一个点。这个假想的平面就是工作平面。从另一种角度想象光标与工作平面的关系，可以描述为光标就象一个点在工作平面上来回游荡。工作平面因此就如同在上面写字的平板一样。（工作平面可以不平行于显示屏）工作平面是一个无限平面，有原点、二维坐标系
2、，捕捉增量（下面讨论）和显示栅格。在同一时刻只能定义一个工作平面（当定义一个新的工作平面时就会删除已有的工作平面）。工作平面是与坐标系独立的。例如，工作平面与激活的坐标系可以有不同的原点和旋转方向。见4.3.5，详细讨论了如何迫使激活的坐标系跟踪工作平面。4.2生成一个工作平面进入ANSYS程序时，有一个缺省的工作平面，即总体笛卡尔坐标系的X-Y平面。工作平面的X、Y轴分别取为总体笛卡尔坐标系的X轴和Y轴。4.2.1生成一个新的工作平面用户可利用下列方法生成一个新的工作平面。 由三点生成一个工作平面或能过一指定点的垂直于视向量的平面定义为工作平面，用下列方法：命令：WPLANEGUI : Ut
3、ility MenuWorkPlaneAlign WP withXYZ Locations 由三节点定义一个工作平面或通过一指定节点的垂直于视向量的平面定义为工作平面，用下列方法：命令：NWPLANGUI : Utility MenuWorkPlaneAlign WP withNodes 由三关键点定义一个工作平面或能过一指定关键点的垂直于视向量的平面定义为工作平面，用下列方法：命令：KWPLANGUI : Utility MenuWorkPlaneAlign WP withKeypoints由过一指定线上的点的垂直于视向量的平面定义为工作平面，用下列方法：命令：LWPLANGUI: Util
4、ity MenuWorkPlaneAlign WP withPlane Normal to Line还可以通过现有坐标系的XY（或R）平面上定义工作平面。命令：WPCSYSGUI : Utility MenuWorkPlaneAlign WP withActive Coord SysUtility MenuWorkPlaneAlign WP withGlobal CartesianUtility MenuWorkPlaneAlign WP withSpecified Coord Sys4.2.2控制工作平面的显示和样式为获得工作平面的状态即位置、方向、增量可用下列方法：命令：WPSTYL,ST
5、ATGUI: Utility MenuListStatusWorking Plane将工作平面重置为缺省状态下的位置和样式，利用命令WPSTYL，DEFA。4.2.3移动工作平面用户可将一个工作平面利用下列方法（都是将工作平面移到与原位置平行的新位置）移到新的位置（即新的原点）：? 将工作平面的原点移动到关键点的中间位置，分别用下列命令：命令：KWPAVEGUI : Utility MenuWorkPlaneOffset WP toKeypoints? 将工作平面的原点移动到节点的中间位置，分别用下列命令：命令：NWPAVEGUI : Utility MenuWorkPlaneOffset W
6、P toNodes? 将工作平面的原点移动到指定点的中间位置，分别用下列命令：命令：WPAVEGUI : Utility MenuWorkPlaneOffset WP toGlobal OriginUtility MenuWorkPlaneOffset WP toOrigin of Active CSUtility MenuWorkPlaneOffset WP toXYZ Locations? 偏移工作平面，使用下列方法：命令：WPOFFSGUI : Utility MenuWorkPlaneOffset WP by Increments4.2.4工作平面的旋转用户可用两种方式将工作平面转到一
7、个新的方向：在工作平面内旋转工作平面的XY轴，或使整个工作平面都旋转到一个新的位置（如果不清楚旋转的角度，利用上述方法之一可以很容易在正确的方向上定义一个新的工作平面）。要旋转工作平面，利用下列方法：命令：WPROTAGUI : Utility MenuWorkPlaneOffset WP by Increments4.2.5还原一个已定义的工作平面尽管实际上不能存贮一个工作平面，用户可以在工作平面的原点创建一个局部坐标系，然后利用这个局部坐标系还原一个已定义的工作平面。在工作平面的原点创建局部坐标系用下列方法：命令：CSWPLAGUI : UtilityMenuWorkPlaneLocal
8、Coordinate SystemsCreate Local CSAt WP Origin利用局部坐标系还原一个已定义的工作平面利用下列方法：命令：WPCSYSGUI : Utility MenuWorkPlaneAlign WP withActive Coord SysUtility MenuWorkPlaneAlign WP withGlobal CartesianUtility MenuWorkPlaneAlign WP withSpecified Coord Sys4.3增强的工作平面用WPSTYL命令或前面论述的GUI方法可以增强工作平面的功能。使其具有捕捉增量，显示栅格，恢复容差和
9、坐标类型功能。然后，就可以迫使用户的坐标系随工作平面的移动而移动。可用如下方法：命令：CSYSGUI: Utility MenuWorkPlaneChange Active CS toGlobal CartesianUtility MenuWorkPlaneChange Active CS toGlobal CylindricalUtility MenuWorkPlaneChange Active CS toGlobal SphericalUtility MenuWorkPlaneChange Active CS toSpecified Coordinate SysUtility MenuWo
10、rkPlaneChange Active CS toWorking PlaneUtility MenuWorkPlaneOffset WP toGlobal Origin4.3.1捕捉增量：如果没有捕捉增量功能，在工作平面上将光标定位到已定义的点上将是一件非常困难的事。为了能精确地拾取，可用WPSTYL命令或GUI建立捕捉增量功能。一旦建立了捕捉增量，拾取点将定位在工作平面上最近的捕捉点。数学上表示如下，当光标在区域N*SNAP-SNAP/ZXLocal CSCreate LC来创建。 激活的坐标系是分析中特定时间的参考系。缺省为总体笛卡尔坐标系。当创建了一个新的坐标系时，新坐标系变为激活坐标
11、系。这表明后面的激活坐标系的命令。菜单中激活坐标系的路径 WorkplaneChange active CS to。 节点坐标系 每一个节点都有一个附着的坐标系。节点坐标系缺省总是笛卡尔坐标系并与总体笛卡尔坐标系平行。节点力和节点边界条件（约束）指的是节点坐标系的方向。时间历程后处理器 /POST26 中的结果数据是在节点坐标系下表达的。而通用后处理器/POST1中的结果是按结果坐标系进行表达的。 例如: 模型中任意位置的一个圆，要施加径向约束。首先需要在圆的中心创建一个柱坐标系并分配一个坐标系号码(例如CS,11)。这个局部坐标系现在成为激活的坐标系。然后选择圆上的所有节点。通过使用 pre
12、p7Move/ModifyRotate Nodal CS to active CS, 选择节点的节点坐标系的朝向将沿着激活坐标系的方向。未选择节点保持不变。节点坐标系的显示通过菜单路径PltctrlsSymbolsNodal CS。这些节点坐标系的X方向现在沿径向。约束这些选择节点的X方向，就是施加的径向约束。 注意：节点坐标系总是笛卡尔坐标系。可以将节点坐标系旋转到一个局部柱坐标下。这种情况下，节点坐标系的X方向指向径向，Y方向是周向（theta)。可是当施加theta方向非零位移时，ANSYS总是定义它为一个笛卡尔Y位移而不是一个转动（Y位移不是theta位移）。 单元坐标系 单元坐标系确
13、定材料属性的方向（例如，复合材料的铺层方向）。对后处理也是很有用的，诸如提取梁和壳单元的膜力。单元坐标系的朝向在单元类型的描述中可以找到。 结果坐标系 /Post1通用后处理器中 (位移, 应力，支座反力）在结果坐标系中报告，缺省平行于总体笛卡尔坐标系。这意味着缺省情况位移，应力和支座反力按照总体笛卡尔在坐标系表达。无论节点和单元坐标系如何设定。要恢复径向和环向应力，结果坐标系必须旋转到适当的坐标系下。这可以通过菜单路径Post1Options for output实现。 /POST26时间历程后处理器中的结果总是以节点坐标系表达。 显示坐标系 显示坐标系对列表圆柱和球节点坐标非常有用(例如, 径向，周向坐标)。建议不要激活这个坐标系进行显示。屏幕上的坐标系是笛卡尔坐标系。显示坐标系为柱坐标系，圆弧将显示为直线。这可能引起混乱。因此在以非笛卡尔坐标系列表节点坐标之后将显示坐标系恢复到总体笛卡尔坐标系。
