第6章 坐标系

第6章坐标系用于：创建几何模型载荷和DOF定向观看结果模型坐标列表工作平面坐标系(WorkingPlaneCS)总体坐标系(GlobalCS)局部坐标系(LocalCS)节点坐标系结果坐标系显示坐标系激活坐标系6.1工作平面坐标系工作平面坐标系：一个依附于工作平面上的2-D作图平面主要用于实体模型体素的定位和定向也可以通过在工作平面上拾取来定义关键点6.1.1定义工作平面wywxxy工作平面原点辅助网格，间距可调工作平面(WP)是一个可移动的参考平面，类似于“绘图板”。6.1.2工作平面菜单工作平面控制移动工作平面的选项有关坐标系统的选项UtilityMenu:WorkPlane6.1.3显示工作平面要显示工作平面:UtilityMenu:WorkPlaneDisplayWorkingPlane显示工作平面标记，表示工作平面的原点6.1.4工作平面辅助网格开关工作平面辅助网格开关:UtilityMenu:WorkPlaneWPSettings...选取二者其中任意一个，显示工作平面辅助网格，然后选择OK或Apply.6.1.5工作平面辅助网格间距改变辅助网格的间距:UtilityMenu:WorkPlaneWPSettings...输入间距值，然后选择OK或Apply间距为0.1间距为0.056.1.6工作平面捕捉功能捕捉开关及捕捉增量在徒手创建几何图元时，捕捉功能用离散的、可控的增量代替光滑移动，更精确地选取坐标或关键点等捕捉功能的特点:捕捉可以打开或关闭捕捉增量可调捕捉增量可设置与工作平面间距相等(相当于在坐标纸上绘图)6.1.6工作平面捕捉功能(续)打开或关闭捕捉:UtilityMenu:WorkPlaneWPSettings...选取则打开捕捉，不选取则关闭捕捉，然后选择OK或Apply6.1.6工作平面捕捉功能(续)要修改捕捉增量:UtilityMenu:WorkPlaneWPSettings...输入捕捉增量，然后选择OK或Apply图示为使用捕捉功能画矩形，其中捕捉增量等于辅助网格间距6.1.7移动工作平面缺省：工作平面原点与总体坐标原点重合移动了工作平面以后移动工作平面工作平面原点的缺省位置与总体坐标原点重合，但可以平移工作平面，便于创建2D几何模型6.1.7移动工作平面(续)设定平移量将工作平面平移到一个目标上定义工作平面的取向注:从当前的工作平面位置进行平移操作6.1.7移动工作平面(续)要以设置增量方式平移工作平面:UtilityMenu:WorkPlaneOffsetWPbyIncrements...选择方向平移工作平面，然后选择OK或Apply6.1.8工作平面与激活的坐标系统工作平面是2D的绘图板，用于定位在建模过程中几何项目MainMenu:ModelingCreateKeypointsOnWorkingPlane+总体及局部坐标系统（例如柱坐标，用户定义坐标等）用于设定几何项目在空间的位置MainMenu:ModelingCreateKeypointsInActiveCS...激活坐标系统可以与工作平面重合，也可以是总体坐标（或局部坐标）系统。6.2总体坐标系是整个模型不变的参考坐标系可以是直角坐标系(0)、柱坐标系(1)或球坐标系(2)缺省时，总体直角坐标系是激活坐标系6.2总体坐标系(续)•例如：总体直角坐标系中的点(0,10,0)与总体柱坐标系中的点(10,90,0)是同一个点6.3局部坐标系用户在期望的位置定义的坐标系，其ID编号≥11可以是直角坐标系、柱坐标系或球坐标系可以绕X、Y、Z轴旋转XYX11Y11X12Y126.3局部坐标系(续)局部坐标系的位置可以在：•工作平面原点[CSWP]•位于已经存在的关键点[CSKP]或节点[CS]，在第一点为原点，在第二点定义OX轴，三点确定XY平面•位于特定的坐标位置[LOCAL]，给定局部坐标系原点坐标6.3局部坐标系(续)在工作平面原点建立局部坐标系0直角坐标系1柱坐标系2球坐标系3圆环坐标系6.3局部坐标系(续)练习：1.创建局部柱坐标系(#11)：UtilityMenu:WorkPlaneLocalCoordinatesystemsCreateLocalCSAtWPorigin…2.激活坐标系#11：UtilityMenu:WorkPlaneChangeActiveCStoSpecifiedCoordinateSystem6.3局部坐标系(续)3.在局部坐标系中定义两个关键点，并用FillBetweenKPs功能创建一系列关键点。•K,1,10,0,0,•K,10,10,90,0,•KFILL,1,10,8,,,1,6.3局部坐标系(续)4.激活总体直角坐标系，在总体坐标系中定义两个关键点，并用FillBetweenKPs功能创建一系列关键点•K,11,15,0,0,•K,20,0,15,0,•KFILL,11,20,8,,,1,6.4节点坐标系所有的力、位移和其它与方向有关的节点量都可以在节点坐标中说明。输入量:力和力矩FX,FY,FZ,MX,MY,MZ位移约束UX,UY,UZ,ROTX,ROTY,ROTZ耦合和约束方程其它输出量:计算出的位移UX,UY,UZ,ROTX,ROTY,ROTZ反力FX,FY,FZ,MX,MY,MZ其它6.4节点坐标系(续)节点坐标系和模型中的每个节点有关。缺省时,节点坐标系与总体笛卡尔坐标系一致，例如，所有施加的力和位移约束缺省时都是在笛卡尔坐标中。XYXnYnXnYnXnYnXnYn6.4节点坐标系(续)有时，需要旋转模型中某些节点的节点坐标系，如：用于有坡度的滑动支撑或施加径向位移：6.4节点坐标系(续)旋转节点坐标分为四步:1.选择需要旋转的节点。2.激活您要旋转的节点所在的坐标系(或者生成一个局部坐标系)例如：CSYS,1(柱坐标系)3.选择PreprocessorMove/Modify-RotateNodeCS-ToActiveCS,然后在拾取器中按[PickAll]或者使用NROTAT,ALL命令。4.激活所有节点。注意:当您在反对称边界条件下施加对称约束时，ANSYS自动旋转边界上的所有节点。6.4节点坐标系(续)观看节点坐标系：6.5结果坐标系用于观看和解释结果的坐标系当在通用后处理(POST1)中观看结果时，所有结果（应力、反力）都位于结果坐标系(resultscoordinatesystem)中。缺省时，POST1将所有结果转化为总体直角坐标系，包括经过“旋转”的节点上的结果。命令：RSYS6.5结果坐标系(续)路径操作6.5结果坐标系(续)改变结果坐标系的例子6.5结果坐标系(续)在下面的球壳模型中，当将结果坐标系由总体直角坐标系转化为总体球坐标系后，可以观察到“SZ”应力值和等值线的变化。6.5显示坐标系列出节点坐标系：UtilityMenu:ListNodes这些坐标都用显示坐标系(DSYS)表示。缺省时，DSYS被设置为总体直角坐标系，因此无论模型在何种坐标系中创建，列出的坐标值都位于总体直角坐标系中。改变显示坐标系：UtilityMenu:WorkPlaneChangeDisplayCSto6.6激活坐标系缺省时是总体直角坐标系用CSYS命令或UtilityMenuWorkPlaneChangeActiveCSto可将其改变为总体直角坐标系[csys,0]总体柱坐标系[csys,1]总体球坐标系[csys,2]工作平面[csys,4]或用户定义的局部坐标系[csys,n]6.7关于坐标系可以定义多个坐标系，但任何时候只能有一个坐标系被激活有些几何实体受定义时激活坐标系的影响[CSYS]关键点和节点位置线的曲率面的曲率生成或填充的关键点和节点图形窗口标题显示了活动坐标系6.8坐标系—总结工作平面总体坐标系用于定义和定位几何模型局部坐标系节点坐标系—用于载荷和自由度定向结果坐标系—用于显示和解释结果显示坐标系—用于各坐标值列表