Global and Local Coordinate Systems

ansys 中的坐标系

整体和局部坐标系（主要在建模中涉及）

整体坐标系是以你建模的整个建筑为一体，来确定坐标系的。比如你建一个矩形平面的建筑，整体坐标系一般默认水平方向为X轴，竖直方向为Y轴，以垂直图面的方向为Z轴。
局部坐标系是以单个构件为概念的设置的。比如说对一个工字形的钢柱，局部坐标系的X轴通常为这个截面的强轴方向，对于工字形柱来说一般就是与腹板垂直的方向；其Y轴为截面的弱轴方向，对于工字形柱来说一般就是与腹板平行的方向；Z轴对于梁柱等杆系构件来说一般是沿杆件的长度方向，对于板构件来说一般为其厚度方向。具体的定义应以说明书为准。这样一个柱子的局部坐标系的X轴可能与整体坐标系的X轴不一样。
因此，整体坐标系是相对整个建筑而言的，局部坐标系是对于某个构件而言的。程序在输出与整体有关的数据时，一般是按整体坐标系确定的，比如说建筑两个方向的位移。在输出某个构件内立时一般是以局部坐标系确定的，比如说柱底截面的弯矩。
所以在程序计算时一定要弄清什么时候是以整体坐标系给出结果的，什么是以局部坐标系给出的，否则会弄错。具体还是应该看软件的说明书。

ANSYS软件是美国ANSYS公司研制的大型通用有限元分析（FEA）软件，是世界范围内增长最快的计算机辅助工程（CAE）软件，能与多数计算机辅助设计（CAD，computer Aided design）软件接口，实现数据的共享和交换，如Creo, NASTRAN, Alogor, I－DEAS, AutoCAD等。是融结构、流体、电场、磁场、声场分析于一体的大型通用有限元分析软件。

http://blog.sina.com.cn/s/blog_6a706ff30100tqxc.html

Ansys的坐标系及其操作

1   总体坐标系：用来确定几何形状的参数如节点、关键点等的空间位置。

总体坐标系是一个绝对参考系，用来确定空间几何结构的位置。Ansys中有3类总体坐标系可以供用户选择，即笛卡尔坐标系、圆柱坐标系和球坐标系。这三种坐标系都属于右手坐标系，而且公用一个坐标原点。

2   局部坐标系：用户自定义的坐标系。用户可用于建模等操作。

由于很多分析中的模型很复杂，仅使用总体坐标系是不够的，这是我们必须建立自己的坐标系，即局部坐标系。局部坐标系的原点可以与总体坐标系的原点偏移一定的距离，或者不同不同于先前定义的总体坐标系。

与总体坐标系一样，局部坐标系也可以有笛卡尔坐标系、球坐标系和圆柱坐标系。局部坐标系还可以是圆的，也可以是椭圆的，此外还可以是环形局部坐标系。

单击at specificed loc菜单项，将弹出特定点拾取对话框，用户在图形窗口拾取任意点作为自定义的坐标原点，也可以在输入文本框中输入自定义的坐标原点。

假设在图形窗口任意拾取一点作为坐标原点后，打开以下对话框。

所有的局部坐标系和总体坐标系都可以当做当前坐标系来使用，但只能有一个当前激活的坐标系。

激活坐标系可以按照如下方法：

1  每次定义一个局部坐标系后，它自动被激活成当前坐标系。

2  utility menu /workplane/change active cs to/specificed coord system

3  列表显示所有的坐标系列表

如果想查看所有的总体坐标系和局部坐标系的信息 ，可以通过以下方法

CSlist

或utility menu/list/other/local coord system

3  节点坐标系：定义每个节点的自由度方向和节点结果数据的方向。

总体和局部坐标系用于几何体的定位，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节点坐标系。在实际应用中，有时需要给节点施加不同于坐标系主方向上的载荷或约束，这就需将节点坐标系旋转到所需要的方向，然后在节点坐标系上施加载荷或约束。

将节点坐标系旋转到激活坐标系的方向。

将节点坐标系旋转到激活坐标系的方向。即节点坐标系的x轴转成平行于激活坐标系的x轴或r轴，节点坐标系的y轴旋转到平行于激活坐标系的y轴或θ轴。节点坐标系的z轴转成平行于激活坐标系的z轴或ø轴。

节点坐标系操作方法如下：

Main   menu/preprocessor  /  modeling /create  / nodes / rotate node cs/ to  active cs

Main  menu/preprocessor/modeling/move&modify/rotate node cs/ to active cs。

4  单元坐标系：确定材料特性主轴和单元结果数据的方向。

单元坐标系用于确定材料属性的方向(例如：复合材料的铺层方向)。对后处理也是很很有用的，如提取梁和壳单元的膜力。单元坐标系的朝向在单元类型中可以找到。大多数单元坐标系的默认方向遵循以下规则。

1         线单元的x轴通常从该单元的I节点指向J节点。

2         壳单元的x轴通常也取I节点指向J节点的方向。Z轴过I点且与壳面垂直，其正方向由单元I、J和K节点按右手定则来确定，y轴垂直于x轴和z轴。

3         二维和三维实体单元的单元坐标系总是平行于总体笛卡尔坐标系的。

单元坐标系的操作方法如下：

Main menu / preprocessor / meshing / mesh attributes / default attribs /

Main menu / preprocessor / modeling / create / elements / elem attributes (单元属性)

5  显示坐标系：用于几何形状参数的列表和显示。

显示坐标系：用于几何形状参数的列表和显示。

显示坐标系可用于几何形状参数的列表和显示。尽管用户可以采用不同的坐标系建立自己的模型，但是在默认情况下，图形显示和列表显示操作不受当前坐标系的影响而总是显示总体笛卡尔坐标系下的坐标或结果，即不管当前坐标系是柱坐标还是球坐标，但计算结果或者模型的几何位置仍然为总体笛卡尔坐标系下的结果。

另外，通过修改显示坐标系的种类，可以从不同的角度查看一个模型。例如：在显示坐标系为笛卡尔坐标系的圆环，在显示坐标系为柱坐标下就变成一个矩形。

显示坐标系操作方法如下：

Utility  menu/workplane/change display cs

显示坐标系对列表显示圆柱和球节点坐标非常有用。但通常不要激活这个坐标系进行显示，因为屏幕上的坐标系是笛卡尔坐标系。

6   结果坐标系：在通用后处理操作中，将节点或单元结果转换到一个特定的坐标系中。

在求解过程中，计算的数据有位移（ux，uy，Rotx等）、磁势矢量(AX,AY,AZ)等，这些数据以节点坐标系或者单元坐标系存储在数据库和结果文件中，但在显示、列表数据结果时，通常要把结果数据旋转到激活的结果坐标系中显示，默认为总体笛卡尔坐标系。

用户可以讲结果坐标系旋转到一个坐标系（如总体坐标系或一个局部坐标系），或旋到求解时所用的坐标系下(如节点和单元坐标系)。如果用户列表、显示或操作这些结果数据，则它们首先被旋转到结果坐标系下。

Main menu / general postproc / options for output /

Utility menu / list / results / options