1

Rendszer szintű globális- és felhasználói

koordinátarendszerek a Femap programban

A) Rendszer szintű globális koordinátarendszerek (Basic)

1. Derékszögű koordinátarendszer (Basic Rectangular) {X; Y; Z}

Alapértelmezett (jobbsodrású) koordinátarendszer

2. Henger-koordinátarendszer (Basic Cylindrical) {r; t; z}

A tengelyirányok értelmezése (jobbsodrású): r (radiális), t (tangenciális), z (axiális)

A henger- (balra) és a globális XYZ (jobbra) koordinátarendszer tengelyirányainak megfeleltetése:

r ≡ X; t ≡ Y; z ≡ Z

3. Gömbi-koordinátarendszer (Basic Spherical) {r; p; t}

A tengelyirányok értelmezése (jobbsodrású): r (radiális), p (szög), t (tangenciális)

A gömbi- (balra) és a globális XYZ (jobbra) koordinátarendszer tengelyirányainak megfeleltetése:

r ≡ X; P ≡ Y; t ≡ Z

2

B) Felhasználói (henger-) koordinátarendszer definiálása

Koordintátarendszer definiálás ≡ koordináta transzformáció: ismerni kell az új koordinátarendszer

− típusát (derékszögű, henger, gömbi)

− origóját (célszerűen a globális XYZ koordinátarendszerben)

− irányítottságát (célszerűen a globális XYZ koordinátarendszer tengelyeihez képest)

A példában egy, a globális XYX koordinátarendszerben X=10, Y=20, Z=30 középpontú, és az Y-

tengely irányába mutató henger koordinátarendszert hozunk létre.

(A henger-koordinátarendszer z-tengelye minden esetben a henger tengelyének irányába mutat (axiális irány), függetlenül attól, hogy milyen az iránya a globális XYZ koordinátarendszerben.)

1. Új koordinátarendszer létrehozása

a) Menü

(Model -> Coord Sys…)

b) Model Info

(Jobb egérgomb: New)

3

2. Az új henger-koordinátarendszer típusának megadása

A felbukkanó ablakban a következőket kell megadni:

Title: Henger-Y (az új koordinátarendszer neve: ”beszédes név”)

Ref CSys: Basic Rectangular (a referencia koordinátarendszer, célszerűen: Basic Rectangular)

Method: Angles (a definiálás módszere, célszerűen: Angles)

Type: Cylindrical (az új koordinátarendszer típusa, esetünkben: Cylindrical)

3. Az új henger-koordinátarendszer origójának megadása

Method: Angles esetén a globális XYZ koordinátarendszerben az új henger-koordinátarendszer origó: X=10; Y=20; Z=30 (a koordináták mm-ben értendőek)

4. Az új hengerkoordináta-rendszer irányítottságának megadása

Method: Angles esetén meg kell megadni, hogy hány fokkal kell elforgatni a referencia koordinátarendszert (célszerűen Basic Rectangular) az X-, Y- és Z-tengelyek körül ahhoz, hogy az új henger-koordinátarendszer z-tengelye a henger tengelyével azonos irányú legyen.

Esetünkben a henger tengelye a globális Y-tengely irányába mutat, tehát az elforgatás a globális XYZ

koordinátarendszerben: X-tengely körül 90°, Y-tengely körül 0° és Z-tengely körül 0°.

A henger-koordinátarendszer z-tengelyének + (pozitív) irányítottságát a célszerűség határozza meg, amelyet szükség esetén figyelembe kell venni (pl. tangenciális erő iránya).

4

5. A kész hengerkoordináta-rendszer

Látható az új „Henger-Y” henger-koordinátarendszer (jobbra) és a globális XYZ koordinátarendszer

(balra) tengelyeinek megfeleltetése: r ≡ X (radiális), t ≡ Y (tangenciális), z ≡ Z (axiális).

6. A felhasználói hengerkoordináta-rendszer használata

Minden olyan esetben, amikor koordinátarendszer-függő adatok/művelet megadása szükséges, az analízisben definiált (rendszer- és felhasználói) koordinátarendszer használható. Az adatok/művelet koordináta-irányainak értelmezése a beállított koordinátarendszer koordináta-irányai szerint történik, a korábban megadott megfeleltetés szerint. Például a globális XYZ koordinátarendszerben egy általános tengelyirányú hengerhez definiált henger-kordinátarendszerben definiált erő (Force) komponenseinek (Component) értelmezése:

az erő iránya: radiális (a henger tengelyéhez képest) FX [szám] FY [0] FZ [0]

az erő iránya: tangenciális (a henger tengelyéhez képest)

FX [0] FY [szám] FZ [0]

az erő iránya: axiális (a henger tengelyéhez képest)

FX [0] FY [0] FZ [szám]

(A henger-koordinátarendszerben több erőkomponens megadása esetén az erő iránya is általános lesz a radiális, tangenciális és axiális komponenseknek megfelelően.)