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ansys平移命令

在经典版 (MAPDL / Mechanical APDL) 中平移节点

这是最常见的情况,通常用于修改有限元模型的节点位置,例如施加初始位移、调整网格位置等。

ansys平移命令-图1
(图片来源网络,侵删)

方法 1:使用 D 命令施加非零位移(最推荐的方法)

这种方法本质上是给节点施加一个强制位移边界条件,使其在求解后移动到新位置,这是最直接、最符合力学逻辑的方法。

核心思想: 在求解前,将节点“固定”在一个新的位置。

命令语法:

D, node, lab, value, value2, nend, incr, Lab2, Lab3, Lab4, Lab5, Lab6

参数说明:

ansys平移命令-图2
(图片来源网络,侵删)
  • node: 节点号,可以使用 ALL 代表所有节点,或一个范围(如 1,100)。
  • lab: 自由度标签,对于平移,使用 UX, UY, UZ (分别代表 X, Y, Z 方向的平移)。
  • value: 位移值,您希望节点移动的距离。
  • value2: 第二个位移值(仅用于旋转自由度)。
  • nend, incr: 用于节点范围。D, 1, UX, 0.1, 100, 1 表示将节点 1 到 100 (步长为1) 的 X 方向位移设为 0.1。

示例: 将模型中所有节点在 Y 轴正方向平移 0.05 米。

! 1. 选择所有节点
NSEL, ALL
! 2. 在 Y 方向施加一个 0.05 的非零位移
D, ALL, UY, 0.05
! 3. (可选)如果您想永久性地移动节点坐标,而不是施加一个边界条件,
!    可以在施加位移后,将位移“写入”到节点初始坐标中。
!    这通常用于设置初始几何缺陷。
!    首先获取当前位移(即我们想移动的距离)
*GET, disp_y, ACTIVE, 0, SET, UY, , , 1  ! 获取第一个节点的UY位移(因为所有节点都设为0.05,所以都一样)
! 然后将这个位移加到初始坐标上
*DO, i, 1, NODE(0, 0, 0)  ! 遍历所有节点
  *GET, node_x, NODE, i, LOC, X
  *GET, node_y, NODE, i, LOC, Y
  *GET, node_z, NODE, i, LOC, Z
  N, i, node_x, node_y + disp_y, node_z
*ENDDO
! 4. 清除之前施加的位移边界条件
DDELE, ALL, ALL

方法 2:直接修改节点坐标(谨慎使用)

这种方法直接改变节点的原始坐标,通常用于在建模阶段调整网格,而不是在求解阶段。

核心思想: 直接重写节点的 (X, Y, Z) 坐标。

命令语法:

ansys平移命令-图3
(图片来源网络,侵删)
N, node, x, y, z, thxy, thyz, thzx

或者使用填充节点命令来创建一系列平移后的节点:

FILL, nstart, nend, ninc, x1, y1, z1, xinc, yinc, zinc, num

示例: 将节点 100 的坐标在 X 方向平移 0.1 米。

! 1. 获取节点 100 的当前坐标
*GET, x100, NODE, 100, LOC, X
*GET, y100, NODE, 100, LOC, Y
*GET, z100, NODE, 100, LOC, Z
! 2. 重新定义节点 100 的坐标,实现平移
N, 100, x100 + 0.1, y100, z100

在经典版 (MAPDL) 中平移坐标系

在 ANSYS 中,所有的几何和载荷定义都是基于当前激活的坐标系的,平移坐标系是进行精确定位的关键。

核心思想: 创建一个新坐标系,并将其原点移动到指定位置,然后激活它。

命令语法:

! 1. 创建一个局部坐标系(笛卡尔坐标系)
!    CSYS, KCN, KCS, XCENTER, YCENTER, ZCENTER
!    KCN: 坐标系编号
!    KCS: 坐标系类型 (0: 直角坐标系, 1: 圆柱坐标系, 2: 球坐标系)
!    XCENTER, YCENTER, ZCENTER: 新坐标系的原点坐标(在当前激活的坐标系下定义)
! 在全局坐标系 (CSYS,0) 下,创建一个原点在 (1, 1, 1) 的新局部坐标系 11
CSYS, 11, 0, 1, 1, 1
! 2. 激活这个新坐标系
CSYS, 11
! 3. 后续的所有操作(如创建节点、施加载荷)都将基于这个新的、原点在(1,1,1)的坐标系
N, 1, 0, 0, 0  ! 这个节点在全局坐标系中的实际位置是 (1, 1, 1)
N, 2, 1, 0, 0  ! 这个节点在全局坐标系中的实际位置是 (2, 1, 1)

在 Workbench (SpaceClaim / Mechanical) 中平移

在 Workbench 环境下,操作更加图形化和直观。

方法 1:在 SpaceClaim (DM) 中平移几何

这是修改CAD几何模型最常用的方法。

  1. 选择对象:在 SpaceClaim 中,使用选择工具点击您想要平移的几何体(面、边、体等)。
  2. 使用平移工具
    • 主工具栏:在“修改”选项卡下,找到并点击 “平移” (Translate) 工具。
    • 操作
      • 选择平面:选择一个平面作为平移的方向参考。
      • 输入距离:在弹出的“平移”小窗口中,输入您想要平移的距离。
      • 预览:模型会实时显示平移预览。
      • 点击:点击绿色的勾 (✓) 确认操作。

方法 2:在 Mechanical 中平移几何/零件

在 Mechanical 模块中,您可以在“几何”或“零件”层级进行平移,这通常用于装配体或调整模型位置。

  1. 在树状图中选择:在左侧的分析树中,选择需要平移的 几何零件
  2. 插入平移
    • 右键单击所选的几何/零件。
    • 选择 “插入” (Insert) -> “平移” (Translate)**。
  3. 设置平移参数
    • 在下方的“细节”窗口中,会出现“平移”的设置项。
    • 定义方式:选择 “坐标系” (Coordinate System)“向量” (Vector)
    • 选择坐标系:如果选择坐标系,需要指定一个坐标系(通常是全局坐标系或一个局部坐标系)。
    • X, Y, Z 分量:输入在选定坐标系下 X, Y, Z 三个方向上的平移距离。

方法 3:在 Mechanical 中平移节点/点载荷

这与 MAPDL 中的 D 命令思想类似,用于在求解阶段移动节点。

  1. 选择对象:在模型中选择一个或多个节点(可以通过选择面、边或体来包含其下的所有节点)。
  2. 施加位移
    • 右键单击 “静态结构” (Static Structural) 或相关分析分支。
    • 选择 “支撑” (Supports) -> “位移” (Displacement)**。
    • 在“细节”窗口中,将“定义为” (Define By) 设置为 “分量” (Components)
    • 输入 X, Y, Z 方向上的位移值,要平移 0.05m,就在 Y 方向输入 05,X 和 Z 方向输入 0
  3. 求解:进行求解后,节点就会移动到指定位置。

总结与对比

场景 推荐方法 核心命令/操作 应用场景
MAPDL 平移节点 施加非零位移 D, node, UX, value 模拟初始缺陷、施加强制位移、调整网格位置(求解前)
MAPDL 平移节点 直接修改坐标 N, node, new_x, new_y, new_z 建模阶段精确调整网格位置
MAPDL 平移坐标系 创建局部坐标系 CSYS, KCN, KCS, X, Y, Z 在特定位置创建载荷、约束或几何特征
Workbench 平移几何 SpaceClaim 平移工具 Translate 工具 修改CAD模型的形状和位置
Workbench 平移零件 Mechanical 几何平移 右键菜单 Insert -> Translate 在装配体中移动零件、调整模型整体位置
Workbench 平移节点 施加位移载荷 右键菜单 Supports -> Displacement 与MAPDL的D命令相同,用于求解阶段移动节点

建议:

  • 如果您习惯使用命令流,在 MAPDL 中,D 命令是平移节点最标准、最强大的方法
  • 如果您使用图形界面,在 Workbench 中,在 SpaceClaim 中修改几何,在 Mechanical 中使用“位移”支撑 是最常用的方式。
  • 平移坐标系是一个基础但非常重要的操作,掌握它能帮助您更灵活地定义模型和载荷。
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