局部坐標(biāo)系約束的案例
hypermesh如何約束局部坐標(biāo)系下的自由度
面板analysis --system創(chuàng)建好局部坐標(biāo)系，然后把需要添加約束的節(jié)點assign當(dāng)前坐標(biāo)系。
坐標(biāo)系的關(guān)聯(lián)方式有set reference和set displacement兩種，set reference是指定位置參考坐標(biāo)系，節(jié)點坐標(biāo)會轉(zhuǎn)變至參考坐標(biāo)系下；set displacement是指定節(jié)點自由度坐標(biāo)系，一般用于約束節(jié)點的自由度，節(jié)點坐標(biāo)不變。
Meta中創(chuàng)建局部坐標(biāo)系
1、當(dāng)在Meta中進行后處理用到局部坐標(biāo)系的時候，可以直接在Meta中創(chuàng)建，而不需要返回到前處理中創(chuàng)建，創(chuàng)建后可以直接參與后處理進行結(jié)果轉(zhuǎn)化。
2、在Meta中需要通過對應(yīng)的命令來定義局部坐標(biāo)，創(chuàng)建方式有如下兩種：
方式一：從模型中選取節(jié)點來創(chuàng)建：
model create coord fixed {cyl / rect / sph} <id of new coord.sys.> pick
例如在命令窗口輸入如下命令，如圖-1所示，創(chuàng)建一個ID為30的直角坐標(biāo)系，坐標(biāo)系如圖-2所示；
Command: model: create: coord: fixed: rect: 30: pick
選取節(jié)點時，選取的第一個點為原點，第二個點為Z軸上一點，第三個點為XZ平面上一點。
方式二：通過輸入節(jié)點號或坐標(biāo)來定義
model create coord fixed {cyl / rect / sph} <id of new coord.sys.> <Origin (type either
a node id or coordinates)> <Enter z point (type either a node id or coordinates)> <type xz point
(type either a node id or coordinates)>
例如在命令窗口輸入如下命令，如圖-3所示，創(chuàng)建一個ID為40的直角坐標(biāo)系，坐標(biāo)系如圖-4所示，原點節(jié)點號為38，Z方向節(jié)點號為78，XZ面上節(jié)點號為22。
Command: model: create: coord: fixed: rect: 40: 38: 78: 22
meta中創(chuàng)建局部坐標(biāo)系.pdf
展開 ANSA+NASTRAN自動創(chuàng)建局部坐標(biāo)系 ￥20
在進行車身某些安裝點剛度分析時，其安裝面與全局坐標(biāo)系方向不一致，我們經(jīng)常需要手動創(chuàng)建局部坐標(biāo)系，并進行單位力加載，此過程費時費力，本程序可以解決自動創(chuàng)建坐標(biāo)系的過程，并將節(jié)點assign到該局部坐標(biāo)系下，后續(xù)會增加程序，根據(jù)節(jié)點所在局部坐標(biāo)系，將載荷自動加載至局部坐標(biāo)系方向，并自動創(chuàng)建subcase，全程操作只需連續(xù)選擇多個安裝點rbe2主節(jié)點即可。
import ansa
from ansa import base
from ansa import constants
def main():
#提示選擇需要創(chuàng)建局部坐標(biāo)系的RBE2主節(jié)點
ent = ('GRID',)
nodes_pick = base.PickEntities(constants.NASTRAN, ent)
展開 *DEFINE_BOX_LOCAL定義局部坐標(biāo)系的Box
image_process=/format,webp/quality,q_40" data-initial-src="https://img.jishulink.com/202412/attachment/209311698c054293907a54f5e2173de5.png">
</figure>
</div><p class="ql-align-center">注意：x向量、Vxy向量、y向量是同一個平面哈</p><p class="ql-align-center"><br></p><p>這個z軸，是通過 x向量 和 Vxy向量 這<strong><em>兩個向量</em> 叉乘</strong>得到的，注意，這里的Vxy向量與局部坐標(biāo)系的y軸并非重合的，這點就很方便，相當(dāng)于給了我們很大的靈活性（不必找到與x向量垂直的y向量即可），這個局部坐標(biāo)系的 <em><u>y 軸</u></em> 是怎么得到的？ 它是從上步得出的局部坐標(biāo)系的z軸，再將局部坐標(biāo)系的z軸 和 局部坐標(biāo)系的x軸 這兩個向量 叉乘得到的。</p><p><br></p><p><br></p><p>所以，看明白上邊的圖，這個局部坐標(biāo)系的box就<strong> 一眼明了。
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[軟件使用]abaqus殼單元局部坐標(biāo)系，你學(xué)會了嗎？
在使用abaqus進行有限元分析的工作中，確定殼單元局部坐標(biāo)系是一項重要的工作，其原因之一在于在abaqus中，殼單元的位移輸出基于整體坐標(biāo)系，應(yīng)力應(yīng)變輸出基于局部坐標(biāo)系，因此如果不能準(zhǔn)確地確定殼單元的局部坐標(biāo)系，在后處理查看計算結(jié)果時可能會無法準(zhǔn)確理解計算結(jié)果。
通常情況下，殼單元的局部坐標(biāo)系如下圖所示，其包含平面內(nèi)的1，2軸和平面法線的n軸（3軸）。顯然，n軸由殼單元所在平面確定，但是其有兩種選擇，即由“殼內(nèi)指向殼外”和由“殼外指向殼內(nèi)”。
那么在abaqus中，殼單元的局部坐標(biāo)系依據(jù)以下規(guī)則定義：
（1）對于一個3節(jié)點/4節(jié)點殼單元，按照右手定則，拇指指向即為n軸方向。
殼單元節(jié)點順序為1-2-4-3時的n軸方向。
（2）確定好n軸之后，接下來的1軸和2軸按照以下規(guī)則確定：
將整體坐標(biāo)系的X軸投影到殼單元上，投影方向即為1軸。再按照右手定則，1-2-n軸形成右手坐標(biāo)系，即右手拇指指向n軸時，其余4指的旋轉(zhuǎn)方向從1軸轉(zhuǎn)向2軸，具體圖解如下：右側(cè)為整體坐標(biāo)系，左手為局部坐標(biāo)系。
按照上述規(guī)則必然會存在一種特殊情況，即整體1軸與殼單元垂直，則此時整體1軸投影到殼單元上會是一個點，無法確定局部1軸方向，在這種情況下，abaqus采用整體3軸投影到殼單元上作為局部1軸方向。
以上就是殼單元局部坐標(biāo)系的確定過程，下面以一個例子，來表明殼單元局部坐標(biāo)系確定的具體作用。
以如圖所示外壓圓環(huán)為例：
計算完成后，后處理S11應(yīng)力分布如下：
S22分布：
很明顯，應(yīng)力云圖不符合常規(guī)理解。均勻外壓圓環(huán)的應(yīng)力分布應(yīng)當(dāng)是相對均勻的，而不會出現(xiàn)在“某一格”的單元應(yīng)力分布明顯不同于其他單元。
展開 ANSYS workbench中如何建立局部坐標(biāo)系。
ANSYS workbench中如何建立局部坐標(biāo)系。
Abaqus疑難雜癥——局部坐標(biāo)系的那些事兒
節(jié)點集合：*NSET, NSET=<結(jié)點集合名稱>，GENERATE
<起始節(jié)點編號>，<結(jié)束節(jié)點編號>，<節(jié)點編號增量>
邊界條件：*BOUNDARY
set名字，2,2,0 #表示約束2方向位移。
其
含義
為：
創(chuàng)建節(jié)點集合ex，將這些節(jié)點的自由度轉(zhuǎn)換至柱坐標(biāo)系下，為這些節(jié)點定義位移邊界條件，約束2方向（周向）上的位移。
其中TYPE=C表示局部坐標(biāo)系的類型為柱坐標(biāo)系，如果TYPE=R，則為局部直角坐標(biāo)系，TYPE=S，則為球坐標(biāo)系。
在大位移分析中，此局部坐標(biāo)系的方向不會隨著材料的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)。
02
單元局部坐標(biāo)系（基于各向異性）
使用 *ORIENTATION 定義局部坐標(biāo)系，用于定義材料特性、應(yīng)力 / 應(yīng)變分量輸出、耦合約束。
展開 基于局部坐標(biāo)系求解不規(guī)則形狀物體（各向異性）的傳熱 ￥5
本分析使用軟件Ansys Workbench19.0版本
選擇穩(wěn)態(tài)熱分析模塊，并點擊Geometry導(dǎo)入模型
設(shè)置材料屬性
對物體的各部分進行命名，方便后面的設(shè)置一一對應(yīng)
命名一些線條，方便后面設(shè)置局部坐標(biāo)系
進行網(wǎng)格剖分
局部坐標(biāo)系設(shè)置以及整體操作視頻和模型文件如下
質(zhì)量管理 | 功能尺寸和局部坐標(biāo)系在eMMA軟件輔助車身裝配中的應(yīng)用
局部坐標(biāo)系
設(shè)定“正確的測量基準(zhǔn)”
01
為何需要局部坐標(biāo)系？
在全局坐標(biāo)系下，一個零件可能因夾具偏差或焊接變形發(fā)生整體位移或旋轉(zhuǎn)。這種“整體偏差”可能并不影響其與相鄰零件的裝配。如果在全局坐標(biāo)系下評價，所有測點都會顯示超差，從而掩蓋了零件自身真正的制造誤差和關(guān)鍵的裝配問題。
局部坐標(biāo)系的作用，就是建立一個與特定裝配功能相關(guān)的測量基準(zhǔn)，過濾掉非關(guān)鍵的整體偏差，讓分析聚焦于零件本身的制造精度和更關(guān)鍵的局部裝配關(guān)系。
02
在eMMA中的實現(xiàn)方式
在eMMA Planner或Assembler模塊中，工程師可以基于實際裝配基準(zhǔn)，輕松創(chuàng)建局部坐標(biāo)系。最常用的方法是 “3-2-1”原則，即通過三個點確定主基準(zhǔn)面（限制三個自由度），兩個點確定次基準(zhǔn)軸（限制兩個自由度），一個點確定第三基準(zhǔn)（限制最后一個自由度），從而完全限定零件的位置。
協(xié)同作戰(zhàn)
eMMA平臺上的實戰(zhàn)流程
功能尺寸與局部坐標(biāo)系在eMMA系統(tǒng)中并非孤立存在，而是形成一個閉環(huán)的質(zhì)量控制流程，其協(xié)同應(yīng)用邏輯清晰，讓我們分解到具體應(yīng)用階段：
01
規(guī)劃階段
工程師基于CAD模型，首先為零件定義其局部坐標(biāo)系（通常基于RPS定位系統(tǒng)）。
隨后，在正確的局部坐標(biāo)系下，創(chuàng)建各類功能尺寸（如間隙面差、對稱點等），并設(shè)定比單點尺寸更嚴(yán)格的功能公差。
02
分析階段：
測量數(shù)據(jù)上傳后，系統(tǒng)自動將實測數(shù)據(jù)與理論CAD模型在定義的局部坐標(biāo)系下進行對齊。
在eMMA Assembler中，可將多個零件以其自身的局部坐標(biāo)系為基準(zhǔn)，進行“虛擬匹配”。系統(tǒng)在此虛擬裝配狀態(tài)下，計算它們之間的間隙面差功能尺寸，能在物理樣件制造前就精準(zhǔn)預(yù)測裝配問題，極大節(jié)約成本與時間。
展開 ABAQUS中復(fù)合材料建模，在復(fù)雜的模型時，如何建立局部坐標(biāo)系呢
ABAQUS中復(fù)合材料建模，在復(fù)雜的模型時，如何建立局部坐標(biāo)系呢
某型無人直升機主旋翼操縱系統(tǒng)線剛度有限元分析
1 有限元建模及分析
1.1 建模方法
某型無人直升機主槳轂操縱系統(tǒng)組件的幾何模型如圖1所示，幾個主要部分通過螺栓、軸承連接而成，部分局部連接部件如圖2所示。由于連接部件過于復(fù)雜，且本文研究的重點不是局部細微的應(yīng)力、應(yīng)變情況，因此對該幾何模型進行了簡化處理，如圖3所示。
1.2 實體建模
在ANSYS軟件中可供選用的solid單元中，四面體單元不如六面體單元計算精度高，特別是涉及小孔邊緣等應(yīng)力集中區(qū)域[5-6]。由于主軸在小孔處施加扭矩時兩端的應(yīng)力幾乎為零，因此建模時忽略了一些影響網(wǎng)格劃分的倒角，同時為了方便網(wǎng)格劃分忽略了加載孔處的倒角。劃分網(wǎng)格時，在ANSYS軟件中將實體模型分割成若干個小實體，從而可以通過自適應(yīng)網(wǎng)格劃分出需要的六面體網(wǎng)格，采用solid45單元對模型進行網(wǎng)格劃分，如圖4、圖5所示，共計553 629個單元、148 679個節(jié)點。
根據(jù)其幾何連接關(guān)系，對各部件連接做以下處理：舵機推桿和桿端軸承通過CP連接、桿端軸承和不動環(huán)、桿端軸承和動環(huán)通過中心節(jié)點建立MPC單元進行連接；在動環(huán)中建立中心節(jié)點局部坐標(biāo)系約束其內(nèi)壁，使其在主軸上轉(zhuǎn)動和滑動，具體如圖4所示。在兩個變距拉桿中心各施加1 000 N集中力。
1.3 材料設(shè)置
操縱系統(tǒng)組件材料參數(shù)具體如表1所示。
2 計算結(jié)果
基于Catia模型文件，采用HyperMesh進行幾何處理和單元劃分，采用ANSYS軟件基于工況進行加載計算，計算結(jié)果如表2所示。結(jié)構(gòu)整體位移云圖如圖6所示。
展開 
Abaqus陀螺仿真
采用了Hinge連接器，Abaqus的思路通過局部坐標(biāo)系自由度約束來實現(xiàn)多體動力學(xué)模擬，和Adams建模不太一樣，圖中給出了陀螺頂點的進動軌跡與章動軌跡的投影。
同樣轉(zhuǎn)動的陀螺由于角動量守恒也會抵抗轉(zhuǎn)動。
