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1、单元操作第4章4.单元操作多数前处理—几何建模、网格划分甚至加载—是在实体模型中进行。所有的后处理都在节点和单元上进行，其运行取决于节点数量。但有几种情况，需要直接对单元操作：特殊类型面载荷梁的后处理和特殊单元数据分层单元连接和组合单元（如杆、弹簧、对流）...单元操作本章将介绍如下内容：A.单元坐标系B.表面效应单元C.单元表D.练习单元操作A.单元坐标系模型中的每一个单元都伴随着一个单元坐标系。单元坐标系的目的是确定如下的物理量的方向:正交材料属性(EX，KXX，等。)求解的应力和应变计算(EPX，SX，SY，等。)正如MAT(材料),TYPE(单元类
2、型),和REAL(实常数设置),单元坐标系ESYS是第四个单元属性。单元操作...单元坐标系缺省的ESYS定位依赖单元类型。例如:线单元的单元坐标x轴从I节点指向J节点壳单元的缺省单元坐标系一般是：单元坐标X的方向是从节点I到节点J。在单元平面中单元坐标Y垂直于单元坐标X。单元坐标Z由右手螺旋法则确定。实体单元的缺省单元坐标是总体直角坐标系。IJXKXYZIJLXgYgZgIJKPMNOXYZ单元操作...单元坐标系缺省的ESYS对大部分情况已足够，部分情况需要改变单元坐标系。例如：实体单元材料属性的方向，以玻璃纤维为代表，可能与总体直角坐标方向不平行。作
3、用在表面的切线压力对单元有影响。XgYgZgX单元操作...单元坐标系为了改变缺省的单元坐标系，需要建立与单元适应的局部坐标系(CSYS11或更大)。过程如下：1.定义一个合适的局部坐标系。位置任意设定。UtilityMenu>WorkPlane>LocalCoordinateSystems>CreateLocalCS单元操作...单元坐标系2.选择所需要的单元。3.把所有被选单元的单元坐标系，改为第1步中定义的局部坐标系号码。Preprocessor>Move/Modify>-Elements-ModifyAttrib或使用EMODIF命令(emodif
4、,all,esys,11)4.再度激活所有单元并转回先前坐标系(CSYS)。单元操作...单元坐标系壳单元法线壳单元的法线方向。定义外表面和内表面。由定义单元的节点顺序(I-J-K-L)和内表面决定。有时需要改变某些单元的法线来匹配模型中剩余的部分。在Powergraphics模式中，用不同的颜色来表示外表面和内表面。单元操作...单元坐标系改变壳单元法线的两种方法：改变下表面法线方向或改变单元本身改变下表面：Preprocessor>Move/Modify>-Areas-AreaNormals接着，用“正确”方位拾取面，ANSYS会扫描每个面并把与拾取面
5、不匹配的面翻转。相接触的单元也被翻转（缺省执行）。单元操作...单元坐标系直接翻转壳单元：Preprocessor>Move/Modify>-Elements-ShellNormals或执行ENORM,P接着用“正确”方位拾取单元。单元操作...单元坐标系演示:进入前处理PREP7，恢复文件pipe.db(对IGES文件输入模型划分网格；注意一些壳是颠倒的)。Move/Modify>ShellNormals(或执行ENORM,P)拾取一个紫色单元再列单元和节点正确方位。单元操作B.表面效应单元怎样施加如下的压力荷载：如剪切荷载一样与表面相切的荷载?如螺栓产
6、生的压力荷载，在表面上变化的荷载?如屋顶上冰载荷一样与面成某一角度的载荷?表面效应单元为处理这一类问题提供了有效的方法。单元操作...表面效应单元特点:象“皮肤”一样覆盖在网格表面如，作用表面载荷的管道很容易创建：选择表面上所需的节点。激活恰当的单元类型。执行ESURF(或Preprocessor>Create>Elements>SurfEffect>...选择所有节点。单元操作...表面效应单元对2-D和3-D模型都有用:SURF151、153是线单元(热和结构)，表示2-D模型的边。F152、154是面单元(热和结构)，表示3-D模型的面。本节只讨论S
7、URF154，其他单元可以同样处理。SURF154同单元参考手册中的描述单元操作...表面效应单元SURF154使用不同的单元面号来区分不同的面载荷。面号在“ApplyPRESonelems”对话框中指定(Solution>-Loads-Apply>Pressures>OnElements)，如下所示。或用SFE命令中的LKEY参数指定：SFE,ELEM,LKEY,PRES,,VAL1,VAL2,VAL3,VAL4单元操作...表面效应单元假设，给SURF154单元施加幅值为1000的压力，它的方向取决于所使用的单元面号。内容1:法线方向的压力。作用在单元
8、上的绝对值(沿着单元坐标Z的方向)。例如：sfe,all,1,pr
