ansys坐標偏移的案例
Ansys Zemax | OpticStudio如何計算光瞳偏移
手動計算光瞳偏移
下面我們將展示如何手動計算光瞳偏移。打開本文提供的示例文件，初始系統的布局圖如下所示：
當未開啟“光線瞄準”功能時，我們可以看到數據報告 (Prescription Data) 中給出的系統近軸入瞳的Z軸位置。其中該參數為相對于當前系統的表面1的距離：
在當前示例系統中，表面1也是系統的全局坐標參考面 (Global Coordinate reference Surface)，因此3D布局圖中的坐標參數都是相對于表面1的，這和數據報告中入瞳位置的參考點是相同的。您可以在對應表面的表面屬性 (Surface Properties) > 類別 (Type) 中設置全局坐標參考：
在3D布局圖中將視圖調整至Y-Z平面并開啟窗口光標 (Active Cursor)，移動光標至物體并讀取物體表面頂點的坐標。我們將根據這個坐標追跡一根實際光線至物體表面頂點（或附近的位置）。目前為止，我們不需要考慮坐標讀取精度的問題。
將3D視圖調整至X-Z平面，使用相同的方法使用窗口光標讀取表面頂點的X軸坐標。設置完成后，將光線瞄準設置為“實際 (Real)”并取消勾選“自動計算光瞳偏移”選項。將光標測量的坐標值輸入到光瞳偏移數據欄中。在本例中偏移參數為：X=0；Y=+30；Z=29.93-30（該結果與0接近，因此Z=0）。
需要注意的是，如果您在不設置任何光瞳偏移的情況下使用光線瞄準，則系統將提示如前文所示 “無法確定物空間坐標”的錯誤信息。當完成光瞳偏移的輸入后，光線瞄準算法將正確的定位光瞳的位置并追跡所需的光線以充滿光瞳。
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手動計算光瞳偏移
下面我們將展示如何手動計算光瞳偏移。打開本文提供的示例文件，初始系統的布局圖如下所示：
當未開啟“光線瞄準”功能時，我們可以看到數據報告 (Prescription Data) 中給出的系統近軸入瞳的Z軸位置。其中該參數為相對于當前系統的表面1的距離：
在當前示例系統中，表面1也是系統的全局坐標參考面 (Global Coordinate reference Surface)，因此3D布局圖中的坐標參數都是相對于表面1的，這和數據報告中入瞳位置的參考點是相同的。您可以在對應表面的表面屬性 (Surface Properties) > 類別 (Type) 中設置全局坐標參考：
在3D布局圖中將視圖調整至Y-Z平面并開啟窗口光標 (Active Cursor)，移動光標至物體并讀取物體表面頂點的坐標。我們將根據這個坐標追跡一根實際光線至物體表面頂點（或附近的位置）。目前為止，我們不需要考慮坐標讀取精度的問題。
將3D視圖調整至X-Z平面，使用相同的方法使用窗口光標讀取表面頂點的X軸坐標。設置完成后，將光線瞄準設置為“實際 (Real)”并取消勾選“自動計算光瞳偏移”選項。將光標測量的坐標值輸入到光瞳偏移數據欄中。在本例中偏移參數為：X=0；Y=+30；Z=29.93-30（該結果與0接近，因此Z=0）。
需要注意的是，如果您在不設置任何光瞳偏移的情況下使用光線瞄準，則系統將提示如前文所示 “無法確定物空間坐標”的錯誤信息。當完成光瞳偏移的輸入后，光線瞄準算法將正確的定位光瞳的位置并追跡所需的光線以充滿光瞳。
自動計算光瞳偏移
在上一節中給出的例子只是用來說明光瞳偏移是如何計算的。
展開 ANSYS中的AOFFST命令——對面進行偏移，生成另一個面
1.命令格式
AOFFST, NAREA, DIST, KINC
其中，
NAREA：待偏移面的面號。如果NAREA=ALL，則偏移所有選擇的面。如果NAREA=P，則激活圖形拾取功能，忽略命令的其它內容。
DIST：偏移距離。偏移方向由給定面的正法線方向確定。正法線方向由關鍵點的排列順序按右手法則確定。
KINC：生成面上關鍵點的編號增量。若為0，則使用當前的最小可用編號。
2.操作路徑
Main Menu> Preprocessor>
Modeling> Create> Areas> Arbitrary> By Offset
命令提示框如圖1所示
圖1 命令提示框
3.實例
輸入命令：
/PREP7
K,1,0,0,0
K,2,1,1,0
K,3,2,0,0
K,4,1,-1,0
A,1,2,3
A,1,4,3
AOFFST,ALL,2
則生成的偏移面如圖2所示，由于兩個面的正法線方向相反，故偏移的兩個面方向相反。
圖2 生成的偏移面
4.參考資料
ANSYS HELP 15.0
展開 Ansys Zemax｜如何使用坐標返回功能恢復原坐標系
坐標系的返回
如果沒有坐標間斷返回功能，使用“虛擬”傳播可返回到前一個表面的坐標系。然而，隨著這種傳播過程中坐標系的數量增加，“回溯”變得越來越困難，而且容易出錯。但是對于坐標間斷返回功能來說，無論涉及多少坐標旋轉或偏心，無論它們的順序如何，坐標間斷返回功能都能有效工作。
在下圖中，S2和S3處產生了y偏移，這僅僅是因為在S1的坐標系中傳播了一段非零的Z距離（S1繞X軸傾斜了20度）。
圖 2：鏡頭編輯器與三維布局圖。
如果要定義S3在物空間坐標系中的位置，可以采取以下幾種方法之一：
1、手動計算出由于沿傾斜坐標系傳播z距離而產生的y偏移量，對應地偏心表面。
2、使用虛擬傳播返回到表面2（第一個坐標間斷面），恢復傾斜，然后為下一個表面指定適當的Z厚度。
3、讓OpticStudio自動恢復到表面1的坐標系（第一個坐標間斷面之前的虛擬表面）。
上述三種方法中的任何一種都相對容易實現，但是如果有多個嵌套的坐標間斷面，并且想要恢復到物空間坐標系，就需要用到坐標返回功能。
坐標返回功能的應用
這里我們使用上述提到的方法3來驗證坐標返回的實用性。前面提到，由于在S1的傾斜坐標系中傳播了Z距離，導致S2（在鏡頭編輯器中為表面5）在Y方向上產生了偏心。我們希望恢復這個偏移量，以便S3與物空間處于相同的坐標系（即與鏡頭編輯器中的表面1處于同一個坐標系中）。由于物位于無窮遠處，我們將通過“至表面”選擇表面1作為坐標返回表面。
在“像面”之前插入一個表面，并將表面類型更改為“坐標間斷”，選擇確定。在應用坐標返回之前，必須首先對表面5和6的厚度進行一些調整。我們希望S3距離S2 20個鏡頭單位，但是我們先要補償由S1的坐標系下傳播造成的偏移。
展開 
ANSYS 坐標系在建模時的活用---柱坐標
ANSYS 坐標系在建模時的活用---柱坐標
采用柱坐標極其方便地實現了圓周狀分布的多個圓孔.
ansys導入節點坐標數據 附80多種ANSYS常用材料的參數文件下載
有時候，再用ansys做一些復雜的模型分析時候（如：桁架，拱形架，繩網等），因為其模型數量很多，模型空間位置相對復雜，采用apdl語言實現可能比較繁瑣或者會遇到調試方面的不便。所以，我們可以用數據處理功能更為強大的matlab或者c++進行編程，將節點坐標直接導入到ansys中進行分析。
matlab可用如下格式導出節點坐標：
接下來，采用apdl語言定義存放數據的數組：（如下圖）注意：（3F5.2要和matlab的fprintf中%5.2f對應）
將存放數組的.txt文件與坐標.txt放在工作目錄下：
在菜單中選擇file——read to file——選擇“wang.txt”，程序自動搜索到存放在nn.txt的坐標數據。
接下來，我們就可以在數組文件中看到導入的數據了：
下載地址：80多種ANSYS常用材料的參數文件
展開 ANSYS坐標系總結
注意：節點坐標系總是笛卡爾坐標系。可以將節點坐標系旋轉到一個局部柱坐標下。這種情況下，節點坐標系的X方向指向徑向，Y方向是周向（theta)。可是當施加theta方向非零位移時，ANSYS總是定義它為一個笛卡爾Y位移而不是一個轉動（Y位移不是theta位移）。
單元坐標系
單元坐標系確定材料屬性的方向（例如，復合材料的鋪層方向）。對后處理也是很有用的，諸如提取梁和殼單元的膜力。單元坐標系的朝向在單元類型的描述中可以找到。
結果坐標系
/Post1通用后處理器中 (位移, 應力，支座反力）在結果坐標系中報告，缺省平行于總體笛卡爾坐標系。這意味著缺省情況位移，應力和支座反力按照總體笛卡爾在坐標系表達。無論節點和單元坐標系如何設定。要恢復徑向和環向應力，結果坐標系必須旋轉到適當的坐標系下。這可以通過菜單路徑Post1>Options for output實現。 /POST26時間歷程后處理器中的結果總是以節點坐標系表達。
顯示坐標系
顯示坐標系對列表圓柱和球節點坐標非常有用(例如, 徑向，周向坐標)。建議不要激活這個坐標系進行顯示。屏幕上的坐標系是笛卡爾坐標系。顯示坐標系為柱坐標系，圓弧將顯示為直線。這可能引起混亂。因此在以非笛卡爾坐標系列表節點坐標之后將顯示坐標系恢復到總體笛卡爾坐標系。
展開 Ansys Zemax | 如何使用坐標返回功能
如前文所述，S2表面(透鏡編輯器中的表面5)由于S1表面后光軸發生了傾斜并傳播一段距離，因而產生了一定的Y方向偏移。我們想要將S3表面的坐標軸返回至與物空間坐標軸重合。其中透鏡編輯器中的表面1的坐標軸與物空間坐標軸一致，又因為本例中物體位于無窮遠處，因此我們將“至表面(To Surface)”選為表面1。
在像面前插入一個空白面，并將表面類型設為坐標間斷面。在設置坐標返回之前，我們必須先對表面5和表面6的厚度進行修改。我們想要S2和S3的間距為20個透鏡單位，但我們首先要將系統的坐標軸偏移到與物空間坐標軸一致。因此，將表面5厚度設為0并將表面6厚度設為20，如下圖所示：
打開表面6的表面屬性菜單并點擊傾斜/偏心(Tilt/Decenter)選項卡。
在本例中我們需要改變沿XYZ軸傾斜量以及XY方向偏心量來使坐標軸復原到與物空間一致。我們不希望OpticStudio將返回后的S3表面頂點與表面1頂點重合，因此將坐標返回類型選為“XY方向”(不考慮Z方向偏移)，并將“至表面”選為表面1。
設置完成后，系統對表面6坐標間斷面的傾斜偏心參數做出了修改，如下圖所示。參數右側的字母R表示該參數由坐標返回功能控制，其代表的意義和其他求解類型相似。每次運行坐標返回后，原參數值的求解類型、變量或在多重結構中控制的數據都將被替換為坐標返回功能計算的結果。
在本例中，我們只需修改Y方向偏心即可將S3的坐標軸恢復至與表面1坐標軸重合。Y方向的偏移量實際為20*sin(20) = 6.8404個透鏡單位。您可以在分類數據報告(Prescription Data)中查看頂點坐標偏移:
小結
坐標返回功能非常靈活，它不需要進行傳統的“反向傳播”或手動計算所需要的傾斜和偏心參數。
展開 ANSYS坐標系問題
今天用ANSYS做壓氣機輪盤的分析時，
有下列疑惑，關于坐標系，
分網時單元坐標系，求解坐標系，與后處理坐標系，什么關系，
怎么在這些操作中在不同的坐標系間切換，
坐標系變換后對有限元分析結果數值會變到相應的坐標系中嗎？
ANSYS坐標系（存檔備份）
ANSYS坐標系總結
百度文檔下載，講的非常詳細，存檔備份
直角坐標系
在平面內畫兩條互相垂直，并且有公共原點的數軸。其中橫軸為X軸，縱軸為Y軸。這樣就說在平面上建立了平面直角坐標系，簡稱直角坐標系。
坐標系的一種。在平面上取一定點o，稱為極點，由o出發的一條射線ox，稱為極軸。對于平面上任意一點p，用ρ表示線段op的長度，稱為點p的極徑或矢徑，從ox到op的角度θε［0，2π］，稱為點p的極角或輻角，有序數對(ρ，θ)稱為點p的極坐標。極點的極徑為零，極角不定。除極點外，點和它的極坐標成一一對應。平面極坐標系
柱坐標系中的三個坐標變量是 r、φ、z。與直角坐標系相同，柱坐標系中也有一個z變量。各變量的變化范圍是：0 ≤ r < +∞,柱面坐標系
0 ≤φ≤ 2π
-∞<z<+∞
其中
x=rcosφ
y=rsinφ
z=z
球坐標是一種三維坐標。 球坐標系（空間極坐標系）
設P（x，y，z）為空間內一點，則點P也可用這樣三個有次序的數r，φ，θ來確定，其中r為原點O與點P間的距離，θ為有向線段與z軸正向所夾的角，φ為從正z軸來看自x軸按逆時針方向轉到有向線段的角，這里M為點P在xOy面上的投影。這樣的三個數r，φ，θ叫做點P的球面坐標，
x=rsinθcosφ
y=rsinθsinφ
z=rcosθ
ANSYS坐標系以及工作平面的具體說明http://zhishi.baidu.com/zhishi/184852.html
ANSYS中定義點(K)的坐標是在當前激活的坐標系(CSYS)中進行,包括由點生成線，與工作平面的位置以及全局坐標系無關。
展開 ANSYS坐標系的再認識
相信你看過這篇文章后一定會對ANSYS坐標系的意義會有更進一步的認識。
ANSYS使用APDL語言提取節點編號及對應坐標 ￥10
然后使用*vget讀取節點編號及相應坐標
*Get,nnod,NODE,0,COUNT
*vget,nl,node,,nlist !得到表面節點編號
*vget,locx,node,,loc,x
…………………….
*DIM,locx1,array,nnod,1 !定義一個數組，其為nnod行1列
………………………….
要注意，這里面得到的nl是從小到大排列的，只包含一部分節點，而我們得到的locx卻是所有節點的坐標，所以我們還需要定義一個locx1，再用一個循環把你想選擇的節點編號和其坐標一一對應起來。具體的關系從下面的圖可以看出。
*DO, j,1,nnod,1
locx1(j)=locx(nl(j)) !節點對應坐標
…………………………….
*ENDDO
這時我們就已經得到了想選取的節點坐標及對應編號，此時我們需要運行一個Output.mac文件，把得到的數組輸出。
Output.mac 中包含的內容
!----------------------------------!
*cfopen,node_number.dat, ! Generate Ist File
*vwrite,nl(1)
(1F6.0)
*cfclos
*cfopen,node_locx.dat,
*vwrite,locx1(1)
(1E15.6)
*cfclos
………………….剩下的按照同樣格式寫
!----------------------------------!
最后得到的txt文件的內容分別如下：
展開 ANSYS中 坐標系的介紹
注意：節點坐標系總是笛卡爾坐標系。可以將節點坐標系旋轉到一個局部柱坐標下。這種情況下，節點坐標系的X方向指向徑向，Y方向是周向（theta)。可是當施加theta方向非零位移時，ANSYS總是定義它為一個笛卡爾Y位移而不是一個轉動（Y位移不是theta位移）。
單元坐標系
單元坐標系確定材料屬性的方向（例如，復合材料的鋪層方向）。對后處理也是很有用的，諸如提取梁和殼單元的膜力。單元坐標系的朝向在單元類型的描述中可以找到。
結果坐標系
/Post1通用后處理器中 (位移, 應力，支座反力）在結果坐標系中報告，缺省平行于總體笛卡爾坐標系。這意味著缺省情況位移，應力和支座反力按照總體笛卡爾在坐標系表達。無論節點和單元坐標系如何設定。要恢復徑向和環向應力，結果坐標系必須旋轉到適當的坐標系下。這可以通過菜單路徑Post1>Options for output實現。 /POST26時間歷程后處理器中的結果總是以節點坐標系表達。
顯示坐標系
顯示坐標系對列表圓柱和球節點坐標非常有用(例如, 徑向，周向坐標)。建議不要激活這個坐標系進行顯示。屏幕上的坐標系是笛卡爾坐標系。顯示坐標系為柱坐標系，圓弧將顯示為直線。這可能引起混亂。因此在以非笛卡爾坐標系列表節點坐標之后將顯示坐標系恢復到總體笛卡爾坐標系。
展開 ansys導入外部節點坐標的方法 ￥4.9
用ANSYS做一些復雜的模型分析時候（如：桁架，拱形架，網架等），{網架模型如下（引自《空間鋼結構APDL參數化計算與分析》，P122）}
因為這種模型組成的單元數量很多，模型空間位置相對復雜，采用apdl語言實現可能比較繁瑣或者會遇到調試方面的不便（具體APDL程序可參考上書）。所以，我們可以用數據處理功能更為強大的matlab或者c++進行編程，將節點坐標直接導入到ansys中構建出幾何模型/網格模型。以下是引用另篇論文（因整理時間過早，具體出處丟失）對我上述過程的補充。
類似的，若定義出節點關系、單元連接關系在ABAQUS中也可以直接編寫inp文件，inp文件本身并沒有ANSYS中數據傳遞格式上的麻煩，但是本身自帶的二維線性單元可能并沒有ANSYS或LSDYNA好用（如ABAQUS的beam單元、truss,而ANSYS中BEAM4,LINK8,LINK167等），各有利弊。
展開 ANSYS坐標系功能應用
注意：節點坐標系總是笛卡爾坐標系。可以將節點坐標系旋轉到一個局部柱坐標下。這種情況下，節點坐標系的X方向指向徑向，Y方向是周向(theta)。可是當施加theta方向非零位移時，ANSYS總是定義它為一個笛卡爾Y位移而不是一個轉動(Y位移不是theta位移)。
五、單元坐標系
單元坐標系確定材料屬性的方向(例如，復合材料的鋪層方向)。對后處理也是很有用的，諸如提取梁和殼單元的膜力。單元坐標系的朝向在單元類型的描述中可以找到。
六、結果坐標系
/Post1通用后處理器中 (位移, 應力，支座反力)在結果坐標系中報告，缺省平行于總體笛卡爾坐標系。這意味著缺省情況位移，應力和支座反力按照總體笛卡爾在坐標系表達。無論節點和單元坐標系如何設定。要恢復徑向和環向應力，結果坐標系必須旋轉到適當的坐標系下。這可以通過菜單路徑Post1>Options for output實現。 /POST26時間歷程后處理器中的結果總是以節點坐標系表達。
七、顯示坐標系
顯示坐標系對列表圓柱和球節點坐標非常有用(例如, 徑向，周向坐標)。通常不要激活這個坐標系進行顯示。屏幕上的坐標系是笛卡爾坐標系。顯示坐標系為柱坐標系，圓弧將顯示為直線。這可能引起混亂。所以在以非笛卡爾坐標系列表節點坐標之后將顯示坐標系恢復到總體笛卡爾坐標系。
轉自：正脈CAE技術中心官方微信
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