关于节点坐标
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调整abaqus中节点坐标的方法Abaqus中的节点坐标是模拟中非常重要的一个参数,它决定了模拟对象的几何形状和位置。
在实际操作中,我们可能需要对节点坐标进行调整,比如重新定位节点、旋转节点等,那么如何进行调整呢?方法一:手动调整在Abaqus中,我们可以手动调整节点坐标。
首先,选中需要调整坐标的节点,然后在“Node Edit”中进行编辑。
在编辑窗口中,我们可以直接修改节点的坐标值,然后点击“OK”保存即可。
方法二:使用宏命令手动调整节点坐标的方法虽然简单易行,但在大规模模拟中会比较繁琐,因此我们可以使用宏命令来批量调整节点坐标。
比如,在宏编辑器中编写以下代码:*createmark nodes 1 'by location' X Y Z*move nodes 1 X_moved Y_moved Z_moved其中,X、Y、Z为原始节点坐标值,X_moved、Y_moved、Z_moved 为需要调整的节点坐标值。
运行宏命令后,选中的所有节点坐标将会被同时调整。
方法三:使用Python编程除了宏命令外,我们还可以使用Python编程进行节点坐标调整。
比如,编写以下代码:from abaqus import *from abaqusConstants import *mdb.models['Model-1'].rootAssembly.Node(1).setValues( x=1.0, y=2.0, z=3.0)运行代码后,第一个节点的坐标将被调整为(1.0, 2.0, 3.0)。
总之,无论采用何种方法进行节点坐标调整,都需要注意调整后是否会影响模拟结果。
如果需要对节点坐标进行大规模调整,建议先制定好调整方案,并进行充分的测试验证。
ANSYS坐标系总结坐标系的种类创建有限元模型,需要通过坐标系对所要生成的模型进行宇间定位。
ansys根据不同的用途,用广提供了多种座标系,用户可以根据具体情况选择使用、●整体和局部坐标系:确定几何形状参数(节点、关键点等)在空间中的位置。
●节点坐标系:定父各节点的自由度方向和节点结果数据的取向。
●举元坐标系·定义单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.●结果坐标系:节点或单元结果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座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儿坐标系(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预定义的几种(整体)座标系中的任意一种输入儿何数据—用户也可以使用自己定义的(局部)坐标系。
ANSYS的整体坐标系有二类:直角坐标系/Cartesian coordinate system,C,S,O)、柱座标系(Cylindrical coordinate system,C.S.1)和球座标系(Spherical coordinate system,C.S.2)、如图2、1所不,三类坐标系均属右手系,而且原点相互重合。
局部坐标系是用户自己建立的坐标系,其原点不同于"整体座标系的原点‘偏离一定距离),或其方位不同于整体坐标系(坐标轴偏移一定角度)。
每个坐标系均分配一个坐标号以标识,对用户创建的局部座标系,其坐标系号必须是不小于ll的整数。
可以按下面几种方式创建局部坐标系.根据整体座标系定义局部坐标系:命令:LOCAL,KCN,KCS.XC,YC,2C,THXY,THYZ,THZX,PARl,PAR2●GUI:Utility Menu(适用菜单)>Work Plane(工作平面)>Local Coordinate Systems(局部坐标系)>Create Local CS(创建局部坐标系统)>At Specified loc(在特定点)——OKKCN Ref number of new coord sys——输入自定义坐标的序号KCS Type of coordinate system——选择自定义坐标的类型(Cartesian(直角坐标系,笛卡尔) Cylindrical(柱) Spherical(球) toroidal(圆环))XC,YC,ZC Origin of coord system——输入自定义坐标系的原点THXY Rotation zbout local Z——输入自定义座标系旋转的角度THYZ Rotation zbout local XTHZX Rotation zbout local YFollowing used only elliptical ang toroidal systems-first parameter-second parameter——输入椭圆坐标系和圆环坐标系的参数例如:LOCAL,11,0,1.O,2.O,3.0,5.O,10.O,15.O--定义局部坐标系为11,原点为整体直角坐标系上的点(1.0,2.0,3.0),绕Z,X,Y轴旋转角度为5.0,10.0,15.0。
1. 绝对节点坐标法传统有限元方法建立的单元为非等参数单元,其使用节点处的位移梯度来描述物体的无限小的转动,但在物体发生大变形时,节点处的位移梯度已不能准确描述物体的转动变形,从而极大影响到计算的精度。
Shabana [1]提出了绝对节点坐标法(Absolute nodal coordinate formulation, ANCF ),其理论基础主要是有限元和连续介质力学理论。
该方法将物体的单元节点坐标定义在全局坐标系下,使用节点处的斜率(slope)矢量作为节点坐标而不是节点处的无限小转动[2],不需要另外计算刚体位移与柔性变形之间的耦合,能较精确地计算大变形的多体系统动力学问题。
其最终推导出的多体系统的微分代数方程组(DAEs )中,质量矩阵是一个常数矩阵,但刚度矩阵将是一个非线性的时间函数。
1.1梁单元的绝对节点坐标法Shabana 首先推导出一维梁单元的绝对节点坐标法模型[1][3]。
在这种模型中,梁单元用中性轴来简化,如图1所示,其上面任意一点P 在全局坐标系下的坐标表达为:23101232320123r =Se r a a x a x a x r b b x b x b x ⎡⎤+++⎡⎤==⎢⎥⎢⎥+++⎣⎦⎣⎦图1其中,x 为沿轴线的单元局部坐标,[]0,x l ∈,l 为梁单元初始长度;S 为单元形函数;e 为含有8个单元节点坐标的广义坐标矢量。
123456781102205162e []|,|,|,|,Tx x x l x l e e e e e e e e e r e r e r e r ========= 1212304078,,,x x x l x l r r r r e e e e x x x x ====∂∂∂∂====∂∂∂∂最终,通过绝对节点坐标法得到的无约束的单元动力学方程为:k e Me+Q =Q 其中,M 为常数质量矩阵,Q k 为广义弹性力矩阵,Q e 为广义外力矩阵。
Volume Mesh的格式随着计算机仿真技术的不断发展,越来越多的工程问题需要通过数值模拟来解决。
在进行流体力学、结构力学等领域的仿真时,离散网格是非常重要的一部分。
离散网格可以分为面网格和体网格两种,而体网格又称为体积网格或Volume Mesh。
在本文中,我们将会介绍Volume Mesh的格式及其应用。
1. Volume Mesh的概念Volume Mesh是在三维空间中划分的离散网格,用来描述物体的几何形状和属性。
它由大量的体元素组成,每个体元素都是一个立方体、六面体或四面体。
这些体元素相互连接并填充空间,形成了一个离散的描述物体几何形状的网格。
Volume Mesh一般由节点、单元和边界条件组成,可以很好地描述物体的形状、边界和内部结构。
2. Volume Mesh的格式Volume Mesh的格式可以分为节点坐标的存储格式和单元连接关系的存储格式,下面分别进行介绍:2.1 节点坐标的存储格式节点坐标是Volume Mesh的基本组成部分,它用来描述Volume Mesh中各个节点的位置。
节点坐标的存储格式一般采用以下方式:(1)笛卡尔坐标系:将每个节点的x、y、z坐标分别存储在数组中,可以方便地描述节点的位置。
(2)参数化坐标系:对于一些特殊的几何体,可以将节点坐标通过参数化的方式进行存储,以减少存储量和计算复杂度。
2.2 单元连接关系的存储格式单元连接关系用来描述Volume Mesh中各个单元之间的连接关系,一般采用以下方式进行存储:(1)节点编号方式:将每个单元的节点编号按照一定规则存储在数组中,方便描述单元之间的连接关系。
(2)邻接表方式:将每个节点的邻居节点信息存储在数组中,以描述单元之间的连接关系和拓扑结构。
3. Volume Mesh的应用Volume Mesh广泛应用于流体力学、结构力学、地质勘探、地下水模拟等领域,可以用来解决流体流动、结构强度、地质构造等问题。
在这些仿真领域中,Volume Mesh的格式对仿真结果的精度、收敛性和计算效率都有着重要影响。
tekla 参数化节点终点坐标起点坐标正反(实用版)目录1.Tekla 参数化节点的概念和作用2.终点坐标和起点坐标的定义与应用3.正反的含义以及在 Tekla 参数化节点中的使用正文1.Tekla 参数化节点的概念和作用Tekla 参数化节点是 Tekla Structures 软件中的一种工具,它可以帮助用户在模型中创建复杂的结构和构件。
参数化节点是一种基于数学公式的节点,可以根据设定的条件自动调整构件的尺寸和形状。
这使得用户能够更加高效地完成结构设计和施工,大大提高了建筑行业的生产力。
2.终点坐标和起点坐标的定义与应用在 Tekla 参数化节点中,终点坐标和起点坐标是两个重要的概念。
终点坐标是指参数化节点的结束位置,通常用于定义构件的末端。
而起点坐标则是参数化节点的开始位置,通常用于定义构件的起始端。
这两个坐标在参数化节点的设置和调整过程中起着关键作用。
用户可以根据实际需求设定这两个坐标的数值,从而控制构件的大小和形状。
此外,终点坐标和起点坐标还可以用于与其他构件的对齐和连接,使得整个结构更加稳定和精确。
3.正反的含义以及在 Tekla 参数化节点中的使用在 Tekla 参数化节点中,正反是一个重要的概念,它用于描述参数化节点的计算顺序。
正向计算是指从起点坐标到终点坐标的计算过程,也就是参数化节点的正常计算顺序。
反向计算则是从终点坐标到起点坐标的计算过程,这种计算方式可以用于检查构件的尺寸和形状是否满足设计要求。
在实际应用中,正反的设置和使用可以帮助用户更好地控制参数化节点的计算过程,从而提高构件的精度和质量。
同时,正反还可以用于检测构件的冲突和错误,使得整个结构设计更加可靠和安全。
综上所述,Tekla 参数化节点是一种强大的工具,可以帮助用户高效地完成结构设计和施工。
终点坐标和起点坐标是参数化节点中的重要概念,它们可以用于控制构件的大小和形状,以及与其他构件的对齐和连接。
正反则是描述参数化节点计算顺序的概念,它可以帮助用户更好地控制计算过程和检测错误。
节点坐标系
节点坐标系(Node Coordinate System)是一种用于描述图形、计算机图像或计算机模型中各个节点(点)位置的坐标系统。
在节点坐标系中,每个节点都有一个唯一的坐标值来表示其在坐标系中的位置。
节点坐标系通常是以一个参考点为原点,以一组轴线(通常是直角坐标系的x轴和y轴)作为参考,来确定节点的位置。
节点的坐标值可以是二维坐标系中的(x, y)值,也可以是三维坐
标系中的(x, y, z)值,具体取决于所描述的问题或场景。
节点坐标系可以用于许多应用领域,例如计算机图形学中的
3D建模和渲染、计算机视觉中的目标检测和跟踪、计算机网
络中的拓扑结构描述等。
在这些应用中,节点坐标系提供了一个标准的框架,以便能够准确地描述和处理各个节点的位置关系。
总而言之,节点坐标系是一个用于描述计算机图形或模型中各个节点位置的坐标系统,它提供了一种标准的方式来表示节点的位置,并且在许多计算机应用中都起着重要的作用。
ANSYS中的坐标系坐标系用于定义几何结构的空间位置,规定节点的自由度,定义材料的线性方向,以及改变图形显示和列表。
ANSYS中的坐标系有:总体坐标系,局部坐标系,节点坐标系,单元坐标系,显示坐标系,结果坐标系。
同一时刻只能有一个坐标系被激活。
总体坐标系:用于确定几何结构的空间位置,是绝对参考系。
如:笛卡尔坐标系(CSYS,0),柱坐标系(CSYS,1),球坐标系(CSYS,2)。
局部坐标系:由用户自己创建的(坐标系编号从11开始),原点相对于总体坐标系的原点偏离了一定的距离或各轴相对于总体坐标系偏转了一定的角度。
定义的方法有:在特定位置(笛卡尔坐标系)定义(LOCAL);通过已有节点定义(CS);通过已有关键点定义(CSKP);以当前定义的工作平面的原点为中心定义(CSWP LA);通过已激活的坐标系定义(CLOCAL)。
删除局部坐标系(CSDELE)。
查看局部坐标系(CSLIST)。
节点坐标系:用于定义节点自由度的方向,需要在不同于总体坐标系的方向施加位移约束时用到。
每个节点都有自己的节点坐标系,默认为平行于总体笛卡尔坐标系。
定义的方法有:定义节点时直接设定(N);将节点坐标系旋转到当前激活的坐标系的方向(NROTAT,可以批量操作);按照给定的旋转角度旋转(NMODIF);通过新坐标系各轴的方向余弦旋转(NA NG)。
显示节点坐标系(NLIST)。
此外节点复制(NGEN)时,节点坐标系也一并复制。
单元坐标系:用于规定正交材料特性的方向和面力结果的输出方向。
每个单元均有各自的单元坐标系,默认为:线单元X轴正方向由该单元的I节点指向J节点;壳单元X轴正方向由该单元的I节点指向J节点,Z轴与壳面垂直并且通过I点,其正方向有单元的I、J、K节点按右手准则确定,Y轴垂直于X轴和Z轴;2D实体和3D实体单元的单元坐标系总是平行于总体笛卡尔坐标系。
修改面单元和体单元坐标系方向(E SY S)。
显示坐标系:用于节点和单元P LOT LIST采用的坐标系,默认采用总体笛卡尔坐标系。
2010-02-09 CAD教育网
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。
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。
附: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)
总体坐标系
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Workplane>Local CS>Create 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Workplane>Change 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"Prep7>Move/Modify>Rotate 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Pltctrls>Symbols>Nodal 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,结果坐标系必须旋转到适当的坐标系下。
这可以通过菜单路径Post1>Options 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。
本信息来源:CAD 教育网。