在 ANSYS 中,局部坐标系(Local Coordinate System)是用户自定义的参考坐标系,用于简化复杂几何建模、网格划分、载荷施加、约束定义及结果后处理。其核心特性如下:基本特性
原点与方向固定不变:局部坐标系在定义后,其原点位置和坐标轴方向不会随物体变形而改变。即使发生大变形,它仍保持初始定义的参考框架
编号范围:局部坐标系编号从 11 开始,由用户自定义
激活方式:使用命令 CSYS, KCN(KCN ≥ 11)激活局部坐标系,后续建模操作将基于该坐标系进行
创建方法(GUI 与命令流)
GUI 操作路径:菜单栏 → Coordinate Systems → Coordinate System
或在浏览树中右键 Coordinate Systems → Insert → Coordinate System
常见命令:LOCAL, KCN, KCS, XL, YL, ZL, THXY, THYZ, THZX:在总体坐标系下创建局部坐标系
CLOCAL, KCN, KCS, XL, YL, ZL, ...:在当前激活坐标系基础上创建新局部坐标系
CSKP, KCN, ...:通过三个关键点定义坐标系
CS, KCN, ...:通过三个节点定义坐标系
原点定义方式(Ansys Mechanical)
Geometry Selection:与几何关联,几何变化时原点自动更新。
Named Selection:引用命名选择组。
Global Coordinates:直接输入全局坐标值,不与模型关联。
方向定义(Ansys Mechanical)
主轴(Principal Axis)可设为 Global X/Y/Z、Fixed Vector、Hit Point Normal 或 Geometry Selection。
绕主轴方向可通过 X/Y/Z 轴指定。
与其他坐标系的区别
类型 用途 是否随变形移动
局部坐标系 建模、载荷、约束参考 ❌ 否
节点坐标系 定义节点自由度方向 ❌ 否(默认平行总体)
单元坐标系 确定单元结果(如应力)方向 ❌ 否
结果坐标系 输出结果时转换参考 可自定义,但本身固定
⚠️ 注意:局部坐标系属于空间固定坐标系,不同于材料坐标系(随体坐标系),后者附着在材料微元上,随变形旋转
典型应用场景
在斜接管、法兰等非标准方向结构上施加载荷或约束
对圆柱形、球形等曲面结构采用柱/球坐标系简化建模
后处理中将应力/应变结果转换到特定方向便于分析
如需进一步操作演示,可参考官方教程或以下资源:ANSYS坐标系终极指南(2023版)
Ansys Mechanical中创建局部坐标系详解
武汉格发信息技术有限公司 | 许可分析,许可优化,许可管理,许可授权,软件授权