ANSYS中如何批量修改线的方向

在ANSYS中，线和面均有方向，线的方向对于杆系结构来讲至关重要，特别是针对梁单元分析当中，因为线的方向直接决定了划分梁单元时单元坐标系X的方向，我们在用梁单元做分析时，一定要时时刻刻留意单元坐标系的协调，其实方向都可以调整，但前后单元的坐标系一定要协调，否则后续内力图作图时就会出现非正常突变情况。

那么线的方向是怎么定义的呢？以直线建立为例，建立时首先定义关键点K1和K2,当我们采用命令L进行连接时，根据关键点出现的顺序，从而就会用有两种不同的方向，GUI操作类似，根据选中关键点先后顺序的不同，从而有不同的方向。

L,K1,K2: 直线方向为从K1到K2;

L, K2,K1:直线方向为从K2到K1。

直线方向的查看可通过点击ANSYS菜单栏—Plotctrls—Symbols—Ldir进行查看。

有同学可能会有疑问，既然这样，我可不可以一开始就规划好直线的方向呢，也即我们在建模阶段就规划好直线的连接顺序？

答案是可以的，但这样，会有两个难题：

1、模型不可避免需要进行布尔运算，一旦涉及到布尔运算，后期运算结果的直线方向不可控；

2、如果模型比较大，采用这种方式费时费力。

下面以一个框架结构来进行说明：

本模型为一个六层办公楼框架结构，由于构件数量多，且数据不是非常特别规则，如果采用传统建模方法，费时费力，且容易出错，故水哥首先在CAD中建立了三维线模型，通过插件获取线模型，然后在建立楼面面域，导入ANSYS中，下面分别是CAD当中的线模型和面模型：

导入ANSYS当中后的模型（原始模型，没做布尔运算）：

打开线的方向显示，可看见此时线的方向如下所示：

可见此时，线的方向是协调的，但主次梁交界处并未打断，也即还未进行布尔运算，导入楼板，然后进行布尔运算后（楼板本身边界有直线，故主要的布尔运算类型为Overlap以及Nummerg），线的方向如下所示:

从图中可见，主梁被次梁打断，两端的直线方向是不同的，这样会导致同一位置处的主梁单元坐标系不同，如果此处考虑截面偏置，则需要定义两个不同的截面，且直线赋值时也不好选择直线，费时费力，同时，由于不同位置处偏心值不同，可能会延伸出很多类型的截面，后期赋值时极容易搞错，此处如果不管直线的方向，直接赋值划分网格，打开单元形状后，易出现如下状况：

故而在划分网格之前，为方便后续截面定义以及直线选择，建议统一调整直线的方向，调整直线方向的命令为Lreverse,该命令的作用是直接反转方向，但在调整前，我们需要将不同方向的直线集中选中调整，ANSYS中有没有可以批量选中某个方向的命令呢？

答案是有的。

这里推荐使用的命令为Lsel,s,tan1,x(y or z),-1或者（1）或者Lsel,s,tan2,x(y or z)，-1或者（1）。

在ANSYS中，在ansys中每一条直线都有两个方向属性：tan1和tan2。它们是一个单位空间向量，tan1依附于直线的起始点，tan2依附于直线的终点。这两上单位向量有如下关系：
       tan1=-(tan2)

假定一条直线两上端点K1（x1,y1,z1）和K2（x2,y2,z2），k1为起点，K2为终点，那么这条直线的tan1就是指单位向量K2指向K1，tan2就是指单位向量K1指向K2。

这里说下用tan1的方法：

lsel,s,tan1,z,0———选择所有和z轴垂直的直线

lsel,s,tan1,z,1———选择所有和z轴平行且建模时起点到终点方向日朝向z轴正向的直线

lsel,s,tan1,z,-1———选择所有和z轴平行且建模时起点到终点方向日朝向z轴负向的直线

通过上述命令格式，即可批量选择朝某个方向的直线了，那又有同学可能会问：水哥，那如果是斜向直线，和坐标系又不平行又不垂直咋办呢？

Emmm…..可以沿着该斜向直线建立一个局部坐标系的嘛，在局部坐标系下就可以满足平行和垂直的关系了。

回归到上述例子，在进行布尔运算后，我们来调整线的方向，例如我想选中起点到终点朝向Y轴负向的直线，然后反转方向，使用命令如下：

Allsel,all

lsel,s,tan2,y,-1

lreverse,all

整体有限元模型如下所示：

祝好

ANSYS结构院

2019.11.27