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1、ANSYS 多媒体教案多媒体教案 (第二讲第二讲) 认课教师：吴俊飞认课教师：吴俊飞课程性质：研究生选修课程课程性质：研究生选修课程课程学时：课程学时：40学时学时 7/22/20241第三章第三章 ANSYSANSYS坐标系和工作平面坐标系和工作平面ANSYS坐标系的类型坐标系的类型 定义、移动、修改定义、移动、修改ANSYS的坐标系的坐标系 ANSYS的工作平面的工作平面 一、一、ANSYS坐标系的类型坐标系的类型坐标系可定义空间几何结构的位置，规定节点自由度，定义坐标系可定义空间几何结构的位置，规定节点自由度，定义材料特性方向以及改变图形显示和列表。材料特性方向以及改变图形显示和列表。A
2、NSYS提供的坐标提供的坐标系有：系有：总体坐标系：用来确定几何图形参数（节点、关键点等）的空间位置局部坐标系：用户自定义坐标系节点坐标系：定义每个节点的自由度方向和节点内力与位移的方向单元坐标系：确定材料特性主轴和单元内力与位移的方向显示坐标系：用于几何形状参数的列表和显示结果坐标系：可以在通用后处理操作中将节点或单元结果转换到另一个坐标系中。二、总体坐标系 总体坐标系用来确定空间几何结构的位置，这是一个绝对的参考系。ANSYS中有三种坐标系可供选择，即：笛卡儿坐标系、柱坐标系和球坐标系，这三种坐标系都是右手系，他们有共同的原点。在定义一个节点或关键点时，笛卡儿坐标系是比较方便的。但如果结构
3、比较复杂，比如有弧线的结构，这时采用柱坐标系或球坐标系比较方便。 在ANSYS中，这三种坐标系通过序号识别，系统默认值为笛卡儿坐标系。笛卡儿坐标系（X，Y，Z）序号为0柱坐标系(R，Z)序号为1球坐标系(R，）序号为2三、局部坐标系 对于结构复杂的模型，仅用全局坐标系是不够的，需建立自己的坐标系，即局部坐标系。局部坐标系的原点与总体坐标系的原点偏移一定的距离，或其方位不同于先前定义的总体坐标系。局部坐标系的种类有笛卡儿坐标系、柱坐标系、球坐标系和环坐标系。前3种比较常用。1.定义局部坐标系Utility Menu WorkPlane Local Coordinate System At WP
4、Origin：在当前定义的工作平面的原点在当前定义的工作平面的原点 为中心定义局部坐标为中心定义局部坐标 Create Local CS By 3 Keypoints：通过已有关键点定义局部坐标通过已有关键点定义局部坐标 By 3 Nodes：通过已有节点定义局部坐标通过已有节点定义局部坐标 At Specified Loc：选择特殊点定义局部坐标选择特殊点定义局部坐标（1）At WP Origin： 输入自定义坐标系的序号必须是大于10的整数坐标系类型：0笛卡儿坐标系 1柱坐标系 2球坐标系 3环坐标系 PAR1 First parameter输入椭圆坐标系的参数 PAR2 Second p
5、arameter输入环坐标系的参数（2） By 3 Keypoints必须有三个关键点，关键点1是局部坐标系的原点，点1 2为X轴，点1 3为Y轴。所以拾取关键点的顺序要按照原点、X轴、Y轴的顺序选取。（3） By 3 Nodes必须有三个节点，节点1是局部坐标系的原点，点1 2为X轴，点 1 3为Y轴。所以拾取节点的顺序要按照原点、X轴、Y轴的顺序选取。旋转角度： THXY用来输入绕Z轴的旋转角度 THYZ 用来输入绕X轴的旋转角度 THZX 用来输入绕Y轴的旋转角度(4) At Specified Loc可在图形窗口中选取点作为自定义坐标系的原点，也可在输入窗口里输入自定义坐标系的原点坐标
6、。2、删除局部坐标系Utility Menu WorkPlane Local Coordinate System Delete Local CSKCN1 Delete coord system from：输入要删除的第一个局部坐标系的序号KCN2 to：输入要删除的最后一个局部坐标系的序号KCINC in steps of：输入序号增长的步长，默认值为13、激活坐标系 总体坐标系有3种，局部坐标系可以定义任意多个。但是在任何时候只能有一个坐标系被激活。 激活坐标系的步骤：Utility Menu WorkPlane Change Active CS to Global Cartesian: 激
7、活笛卡儿坐标系，默认项激活笛卡儿坐标系，默认项 Global Cylindrical： 激活柱坐标系激活柱坐标系 Global Spherical： 激活球坐标系激活球坐标系 Specified Coord Sys：激活指定坐标系激活指定坐标系 Working Plane： 使激活坐标系与工作平面一致使激活坐标系与工作平面一致 选择坐标系后，会在图形窗口的标题栏中显示相应的坐标信息。当前单元类型序号当前单元类型序号当前材料属性序号当前材料属性序号当前实常数的序号当前实常数的序号当前坐标系的序号当前坐标系的序号三、显示坐标系 在图形窗口里建立结构模型时，在默认设置下，这些模型总是显示他们的总体笛
8、卡儿坐标系。用户可以通过选择相应的菜单项改变显示坐标。Utility Menu WorkPlane Change Display CS to Global Cartesian Global Cylindrical Global Spherical Specified Coord Sys 选择后，在图形窗口中将按指定的坐标系显示模型选择后，在图形窗口中将按指定的坐标系显示模型四、节点坐标系 总体和局部坐标系用于建立几何结构模型，而节点坐标系则用于定义节点自由度的方向。每个节点都有自己的坐标系，默认情况下，它总是平行于总体笛卡儿坐标系。但在实际应用时，可能需要给节点施加不同于坐标系主方向的约束和载
9、荷，这就需要将节点坐标系旋转到所需方向，然后在节点坐标系上施加约束或载荷。 1、把节点坐标系旋转到当前激活坐标系的方向 Main Menu Preprocessor Create Nodes To Actives CS 或 Main Menu Preprocessor Move/Modify To Actives CS 例：把节点坐标旋转到与总体球坐标系平行的方向 2、按给定的旋转角旋转节点坐标 Main Menu Preprocessor Create Nodes By Angles或 Main Menu Preprocessor Move/Modify By Angles 例：把节点4的节
10、点坐标系绕Z轴旋转50度。3、直接设置节点坐标系 Main Menu Preprocessor Create Nodes By Vectors或 Main Menu Preprocessor Move/Modify By Vectors注：该方法可以直接设置节点坐标系的3个坐标轴，但必须保证输入的3个坐标轴向量是按照右手系正交的。五、单元坐标系 每个单元都有自己的坐标系，单元坐标系用于规定正交材料特性的方向，加表面压力和结果（如应力和应变）的输出方向。1、显示单元坐标系（1）Utility Menu PlotCtrls Symbols (2) 开启“ESYS Element coordinate sys”复选框，单击“OK” (3) Utility Menu Plot Replot (4) Pan-Zoom-Rotate ISO 观察单元坐标注：若不显示， Plot Element2、改变单元坐标系
