ANSYS旋转坐标系问题集锦PPT学习教案

1、会计学1ANSYS旋转坐标系问题集锦旋转坐标系问题集锦第1页/共13页第2页/共13页第3页/共13页第4页/共13页第5页/共13页ansysansys建模的过程中，对坐标系的用法总是不太顺手，现总结一下，大家共同讨论建模的过程中，对坐标系的用法总是不太顺手，现总结一下，大家共同讨论! ! ANSYSANSYS坐标系坐标系ANSYSANSYS坐标系总结工作平面（坐标系总结工作平面（Working PlaneWorking Plane）工作平面是创建几何模型的参考）工作平面是创建几何模型的参考(X,Y)(X,Y)平面，在前处理器中用来平面，在前处理器中用来建模建模( (几何和网格几何和网格)

2、)总体坐标系在每开始进行一个新的总体坐标系在每开始进行一个新的ANSYSANSYS分析时，已经有三个坐标系预先定义了。它们位于分析时，已经有三个坐标系预先定义了。它们位于模型的总体原点。三种类型为模型的总体原点。三种类型为- CS,0:- CS,0:总体笛卡尔坐标系总体笛卡尔坐标系 CS,1:CS,1:总体柱坐标系总体柱坐标系 CS,2:CS,2:总体球坐标系数据库中节总体球坐标系数据库中节点坐标总是以总体笛卡尔坐标系，无论节点是在什么坐标系中创建的。局部坐标系局部坐标系是用户定义的坐点坐标总是以总体笛卡尔坐标系，无论节点是在什么坐标系中创建的。局部坐标系局部坐标系是用户定义的坐标系。局部坐标

3、系可以通过菜单路径标系。局部坐标系可以通过菜单路径WorkplaneLocal CSCreate LCWorkplaneLocal CSCreate LC来创建。激活的坐标系是分析中特定时间来创建。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系。这表明后面的的参考系。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激活坐标系的命令。菜单中激活坐标系的路径 WorkplaneChange active CS toWorkplaneChange active

4、 CS to。节点坐标系每一个节点都。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（约束）指的是节点坐标系的方向。时间历程后处理器 /POST26/POST26中的结果数据是在节点坐标系下表达的。而通中的结果数据是在节点坐标系下表达的。而通用后处理器用后处理器/POST1/POST1中的结果是按结果坐标系进行表达的。例如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

5、一个圆，要施加径向约束。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( (例如例如CS,11)CS,11)。这个局部坐标系现在成为激活的。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。通过使用坐标系。然后选择圆上的所有节点。通过使用 Prep7Move/ModifyRotate Nodal CS to active CS,Prep7Move/ModifyRotate Nodal CS to active CS,选择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

6、不变。节点坐标系的显示通过菜单路径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 CSPltctrlsSymbolsNodal CS。这些节点坐标系的。这些节点坐标系的X X方向现在沿径向。约束这些选择节点的方向现在沿径向。约束这些选择节点的X X方向，就是施加的方向，就是施加的径向约束。注意径向约束。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，节点坐标系的节点坐标系的X X方向指向

7、径向，方向指向径向，Y Y方向是周向（方向是周向（theta)theta)。可是当施加。可是当施加thetatheta方向非零位移时，方向非零位移时，ANSYSANSYS总是定义它为总是定义它为一个笛卡尔一个笛卡尔Y Y位移而不是一个转动（位移而不是一个转动（Y Y位移不是位移不是thetatheta位移）。单元坐标系单元坐标系确定材料属性的方向（例位移）。单元坐标系单元坐标系确定材料属性的方向（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

8、描述中可以找到。结果坐标系类型的描述中可以找到。结果坐标系 /Post1/Post1通用后处理器中通用后处理器中 ( (位移，应力，支座反力）在结果坐标系中报告位移，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，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菜单路径

9、Post1Options for outputPost1Options for output实现。实现。 /POST26/POST26时间历程后处理器中的结果总是以节点坐标系表达。时间历程后处理器中的结果总是以节点坐标系表达。 第6页/共13页怎么旋转所选择的节点坐标到圆柱坐标系首先，选择需要旋转的节点。其次，把活动坐标系激活为所需要的圆柱坐标。依次打开：Preprocessor - Modeling - Move / Modify下面有个选项是 Rotate Node CS，就是你所需要的选项了。其下有几个子项目，可以旋转到指定的坐标系，也可以按角度选择。如果你选择 To Active CS

10、 ，则跳出对话框，让你选择节点。因为你已经事先选好了，现在只需要点击 PICK ALL就可以了。NOTE：节点坐标系旋转好以后，直接是看不出效果来的。但倘若加上载荷，就能看出和整体坐标系的不同之处。比如，必须将圆环内侧节点旋转为柱坐标，你才可以对其施加“半径不变”的边界条件。此时，图形窗口的蓝色三角全指向半径方向。第7页/共13页ANSYS坐标系旋转的知识（转） 节点坐标系用以确定节点的每个自由度的方向，每个节点都有其自己的坐标系， 在缺省状态下，不管用户在什么坐标系下建立的有限元模型，节点坐标系都是与总体笛卡尔坐标 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

11、 /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 Prep7 Move/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

12、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）。 有限元分析中的很多相关量都是在节点坐标系下解释的，这些量包括：输入数据：1 自由度常数2 力3 主自由度4 耦合节点5 约束方程等输出数据：1 节点自由度结果2 节点载荷3 反作用载荷等 但实际情况是，在很多分析中，自由度的方向并不总是与总体笛卡尔坐标系平行，比如有时需要用柱坐标系、有时需要用球坐标系

13、等等，这些情况下，可以利用ANSYS的“旋转节点坐标系”的功能来实现节点坐标系的变化，使其变换到我们需要的坐标系下。具体操作可参见ANSYS联机帮助手册中的“分析过程指导手册-建模与分网指南-坐标系-节点坐标系”中说明的步骤实 现。总体坐标系第8页/共13页在每开始进行一个新的ANSYS分析时，已经有三个坐标系预先定义了。它们位于模型的总体原点。三种类型为:CS,0: 总体笛卡尔坐标系CS,1: 总体柱坐标系CS,2: 总体球坐标系数据库中节点坐标总是以总体笛卡尔坐标系，无论节点是在什么坐标系中创建的。 局部坐标系 局部坐标系是用户定义的坐标系。局部坐标系可以通过菜单路径WorkplaneLo

14、cal 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。

15、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 Prep7Move/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