坐标系和工作平面课件

坐标系和工作平面坐标系和工作平面坐标系和工作平面第2章几何建模技术与技巧2.1坐标系和工作平面2.2创建几何模型2.3几何模型的布尔运算2.4几何建模的其它常用命令2.5几何建模技巧2.6几何建模实例ANSYS中的模型可分★几何模型(也称实体模型)★有限元模型ANSYS求解必须使用有限元模型。几何模型通过定义各种属性和网格划分转成有限元模型,从而才能进行计算分析。ANSYS的建模方法:●直接建模:直接在ASYS中建立有限元模型,而不必先建几何模型。先对结构进行节点和单元编号,然后输入节点坐标建立节点,再输入每个单元的节点编号,从而建立有限元模型。该方法缺点是大量输入数据令人无法忍受,且对于复杂的3D实体靠人工去划分网格极易出错。●几何建模:在ANSYS软件中建立模型和从其它CAD软件导入模型,如建模软件如AutoCAD、ProE、SolidWork、UG、Solidedge等。●混合建模:在几何建模并网分后,再增加其它单元或特征的方法。该法基本是在有限元模型生成后,再建立少量的单元,例如接触单元、约束方程、耦合自由度等传统的“满堂灌”教学模式扼杀了学生的学习积极性，阻碍了学生思维能力和创造能力的发展，不符合素质教育对人才培养的要求。现代教育极力提倡以学生为主体的教学模式，如罗杰斯的非特异性教学模式(创设情境，提出问题，讨论、探究，解决问题。发展思维)就是典型代表。“疑”是一种对现有知识不满足的情感状态，它是学生学习过程中积极思维的动力。因此，在课堂教学中，教师应不断创设“因疑而学，因学而疑”的问题情境，激发并维持学生学习的兴趣，发展学生的思维能力和创造能力，让学生在一种有张有弛、和谐、生动的课堂气氛中获取知识。对一节课的教学过程非常精确的提出了“情景引入，问题搭台，探究立骨，训练固基”的“十六字”方针。从多方面培养学生的能力，从心理学的角度着，物理情景是指物理问题经过理性思考后在人脑中形成的关于物理现象、物理过程等的反映，即表象。物理情景不完全等同于物理现象，它有两层含义：一是具象，是人脑对具体物理现象形象化的反映；二是概象，是人脑对某一类物理现象经过抽象概括后形成的模型化的形象。可以看出，物理情景教学与学生的形象思维培养密不可分，它既是学生学好物理的必要条件，又是思维发展的基础。一、创设“全课式”问题情境，激发求知欲望物理概念、物理规律都是在分析物理现象的基础上形成的，重视物理现象教学是物理情景教学的一个重要方面。讲授物理概念、规律时，首先应通过具体事例让学生弄清物理现象，在学生头脑中建立起清楚的物理情景，也就是说，应该让学生有足够的感情基础，然后才是分析、比较、抽象、概括等。下面就位移概念的教学举例说明。位移概念教学中要解决的问题，是让学生认识“位移是矢量，是表示物体位置变化状况的物理量”这一含义，这个概念是在机械运动概念基础上引入的。引入位移概念，可以为学生设置这样的物理情景：在圆形跑道的圆心O处同时站着三个人，其中两个人首先沿着半径OB走到圆周上的B点，然后其中一人不动，另一人沿着圆形跑道从B走到C点，如图1所示。情景一：开始，两个人从O走向B的过程中，圆心处的人(假设就是你自己)观察他们是运动的还是静止的?“位置变化”的标志是什么?答：是运动的。因为观察到他们相对参照物(自己)的位置发生了变化，即距离发生变化。师：这表明，位置变化的一层含义是物体相对参照物发生“距离变化”。情景二：在一人从周围上B点到C点的过程中。在圆心处的人观察他是运动的还是静止的?“位置变化”的标志是什么?答：是运动的。因为观察到他相对参照物(自己)的位置发生变化，即方位发生变化。师：这表明，位置变化的另一层含义是物体相对参照物发生“方位变化”。情景三：在一人从B到C的过程中，在四周B处的人观察他是运动的还是静止的?“位置变化”的标志是什么?答：是运动的。因为观察到他相对参照物(B处的人)的位置发生变化，即距离和方位都发生了变化。师：“位置变化”的含义是物体与参照物之间的距离发生变化、方位发生变化或距离方位同时发生变化。物理上引入一个量――位移，用来表示物体的这种位置变化状况。这样设置情景，贴近学生的生活，很容易在学生头脑中形成表象，使学生易于接受，在已有概念的基础上建立新概念，学生的思维很容易同化和顺应。这样形成的位移概念，其矢量性和物理含义是不言而喻的。总之，应当抓住物理现象建立物理情景去讲物理概念。而不能空泛地讲、直接地讲、纯理论地讲。在教学中为使学生的探索、思考更高效，教师应当及时引导，适时提示新旧知识联系的线索，通过精心设置的疑问，把学生引入问题情景中来。当前的物理教学中，部分教师轻视物理现象，对物理情景的建立重视不够，这不能不说是进入了物理教学的一个误区。二、创设“辐射式”问题情境。构建知识体系“辐射式”问题是以某一知识点为中心，引导学生从不同方向、不同途径和角度，在尽可能短的时间内，去发展和寻找与此中心有密切联系的知识点，并将其建成网。此法有助于培养学生的综合、归纳和知识的迁移能力。在总复习时，该模式更能突出它的高效性。例如：进行“牛顿运动定律”复习时，可通过“辐射式”问题情境设计，让学生深入理解牛顿定律中涉及到的多个概念间的联系，随着学生对问题的回答，构建出列表知识体系。三、创设“开放式”问题情境，提高应用能力“开放式”问题，是一种高级提问形式，它可以激发学生的想象力、创造力，提高综合应用能力，解决实际问题的能力。当被这类问题刺激后，学生会在脑海里迅速检索与问题有关的知识，并将这些知识分析综合后得出创造性的结论。教师多设计开放式的问题，学生会在思维的灵敏性、语言的表达性、知识的应用性方面有长足的进步。如果在教学中轻视物理情景的建立，这不但使学生对物理概念、规律理解不透，而且也使学生无法记忆，学生学到的物理知识犹如无源之水、无本之木，知识缺乏形成过程的分析和情景载体，因此很容易忘记，而且一旦忘记很难想起，因为没有情景载体，缺少联想表象。例如波的概念。学生就缺乏生活体验，第一次学习如不做演示使学生建立正确的波的情景，而一味的画波的图像，结果时间一长，学生不是忘记就是记错。可以说，情景是记忆的线索。物理学本身是一门趣味无穷的科学，教师应具备一种素质，善于设计高质量的问题，激发学生的学习兴趣，这不仅有助于学生熟练掌握知识、运用知识、培养能力，同时也丰富了教师的知识，活跃了教师的思维，从而使教与学的过程变成了一种渴求知识、探索知识，不断进取的意向活动。总之，物理情景教学是物理教学设计的一个重要方面，通过物理情景可以展现物理过程。可以降低物理的理解难度，可以发展学生的思维，可以学会物理学的学习方法。教师在备课过程中，就所教授的内容为学生创设丰富、生动的物理情景，是学生学好物理的必要前提。兴趣是中学生喜欢化学课的最主要因素，它可分为暂时兴趣和稳定兴趣。前者是由于化学实验的新奇多变，象“魔术”一样能吸引学生，它具有一定的盲目性和广泛性，这种兴趣只是学生的直觉认识，不巩固、易消失。后者是学生在实验过程中逐渐理解，掌握新知识而产生的兴趣，它一般较稳定，具有自觉性和持久性。《高中化学教学大纲》中明确指出：“实验教学可以帮助学生形成化学概念”。因此在演示实验中，也要注意学生的心理特征分析。1、注意是一种重要的心理特征。高中学生由于年龄特点，对新事物的强烈的好奇心理，因而教师要注意吸引和分配学生的注意力。做到实验装置简单、方法通俗易懂，让学生的注意力始终集中在思考实验中出现的问题这个中心环节来，不仅吸引了学生注意力，而且还达到了学习新知识的目的。2、演示实验要尽可能保证一次成功。首次印象对学生来说是最深而又最易接受的。如果演示实验一次不能成功，学生就有可能产生两种心理：1、失去兴趣；2、把失败实验的影像留在大脑里，对以后的学习造成影响，甚至形成错误的认识，不易纠正。3、演示实验要尽量让学生参与。学生在演示实验中，一直处于被动地位。如果不让学生参与操作，久而久之，就会对演示实验产生厌烦心理而失去学习兴趣。学生的参与，既可活跃课堂气氛，又可培养学生的动手能力，极大的调动学生积极性，从而合学生可以把实验牢牢记忆下来，很难忘记。教学实践表明，多数学生自己动手做实验的能力还较差，包括一些成绩较好学生，他们只能在纸上或者在试卷上做实验，但当进入实验室自己动手做实验时，情况就很不理想了。为改变这种情况，在教学中可采取如下措施。一、巧设悬念诱兴趣悬念是对一个问题还没有得到答案的焦虑心理，它是学生对新知识企盼的兴趣来源。在教学中抓住初中学生的心理特征及认识规律，结合化学学科的特点，巧设悬念，诱发学生学习兴趣，使学生产生强烈的求知欲。如在教《绪言》一节时可向学生展示化学科学的发展历史和21世纪化学发展的宏伟蓝图，介绍化学与人类生存和社会文明的重大关系，使学生体验“处处有化学”的真情实感，与此同时巧妙地配合演示实验设置问题，使学生在“观察――惊叹――疑问”中感受化学世界的神秘和新奇，使他们从一开始就向往学习化学，增强对化学学科的兴趣。二、诱导探究激兴趣诱导探究，培养学生科学态度，科学的学习方法，能力及创新精神，是化学教学的重要任务，也是最终目的。在教学过程中，必须考虑到学生通过多种途径（实验、操作、观察、设计、讨论等）寻找问题的答案，进一步探索新知识的兴趣，整个环节应该在教师的启发诱导下，以思维为主线，视听并举，深思结合，让学生动口、动脑、动手，调动多种感官参与感知活动，激发探究化学知识的兴趣。如在讲第六章铁时，为了揭示铁生锈的原因，可以首先启发学生结合生活实践思考铁生锈的各种情况。如在通常情况下，铁制品放在空气中就会生锈，可涂了油漆则不会生锈，而干燥的铁制品则不会生锈等。然后经过学生讨论，引导学生提出以下几种假设：（1）铁制品生锈是因为在与空气接触时铁与空气中的氧气化合。（2）铁制品生锈是因为水分子的存在，铁与水发生化学反应。（3）铁制品生锈是水和空气对铁共同作用的结果。三、研讨释疑增兴趣学生通过学习一些疑问已经解决，但同时又会产生或提出一些新的问题。学生在探究新问题的过程中，看到了什么，听到了什么，受到了什么启发都会反馈出来，甚至争论不休。此时，教师只要给以恰当的诱导、点拨，让学生充分发表意见，开展热烈的讨论、认真思考、质疑辩难，使探究更深入，这样学生获得的知识就会更加全面，更加深刻，其科学的学习态度就会得到培养和提高。如讲《二氧化碳的实验室制法》一节时，在气体实验室制取的思路和方法指导下，自学实验室制取二氧化碳的反应原理、装置、制取等内容后，提出能否用碳酸钠代替大理石，用硫酸代替稀盐酸制取二氧化碳，为什么？让学生分组实验，仔细观察现象，引导学生讨论总结出答案：不能。然后诱导学生用吸滤瓶、小试管、浓碳酸钠溶液、浓盐酸溶液等仪器及试剂设计一实验熄灭洒精灯火焰，由此得出，泡沫灭火器的反应原理。这样一环扣一环，步步设疑，步步深入，步步点拨，使学生参与整个学习过程中增强了学生学习兴趣，成功的喜乐。使学生情绪倍增，效果良好。总之，课堂教学中，我尽力做到调动学生学习的积极性，变“要学生学”为“学生要学”，做到传授知识、技能时注重能力的培养。使学生愉快、轻松地学习，充分发挥学生的主观能动性，既不给学生过重的负担，又能提高教育质量。坐标系和工作平面坐标系和工作平面坐标系和工作平面第2章几何建1第2章几何建模技术与技巧2.1坐标系和工作平面2.2创建几何模型2.3几何模型的布尔运算2.4几何建模的其它常用命令2.5几何建模技巧2.6几何建模实例第2章几何建模技术与技巧2ANSYS中的模型可分★几何模型(也称实体模型)★有限元模型ANSYS求解必须使用有限元模型。几何模型通过定义各种属性和网格划分转成有限元模型,从而才能进行计算分析。ANSYS的建模方法:●直接建模:直接在ASYS中建立有限元模型,而不必先建几何模型。先对结构进行节点和单元编号,然后输入节点坐标建立节点,再输入每个单元的节点编号,从而建立有限元模型。该方法缺点是大量输入数据令人无法忍受,且对于复杂的3D实体靠人工去划分网格极易出错。●几何建模:在ANSYS软件中建立模型和从其它CAD软件导入模型,如建模软件如AutoCAD、ProE、SolidWork、UG、Solidedge等。●混合建模:在几何建模并网分后,再增加其它单元或特征的方法。该法基本是在有限元模型生成后,再建立少量的单元,例如接触单元、约束方程、耦合自由度等ANSYS中的模型可分32.1坐标系和工作平面坐标系类型6类坐标系:总体坐标系、局部坐标系、节点坐标系、单元坐标系、显示坐标系与结果坐标系。1.总体坐标系用于确定空间几何结构的位置,是一个绝对的参考系直角坐标系柱坐标系球坐标系☆原点相同,右手系☆坐标系号:0-直角坐标系,1-柱坐标系,2-球坐标系☆可使用任意坐标系,但某时刻只能激活一个☆总体坐标系均用X、Y、Z表示,当激活的不是直角坐标系时,应理解为柱坐标系的R、0、Z或球坐标系的R、0、Φ2.1坐标系和工作平面42局部坐标系对于复杂的几何模型,仅使用总体坐标系不够方便这时可建立自己的坐标系,即局部坐标系。☆局部坐标系的原点和坐标轴方向可与总体坐标系不同☆有4种坐标系,即直角坐标系、柱坐标系、球坐标系、环坐标系。☆局部坐标系的编号必须三11,且为整数号码。总体坐标系和局部坐标系主要用于几何建模。2局部坐标系53.节点坐标系★节点坐标系主要用于定义节点自由度的方向。★每个节点都有自己的节点坐标系,缺省的节点坐标系的方向平行于总体直角坐标系,而与建立节点时所用的坐标系无关★当施加不同于总体坐标系方向的约束或荷载时,需要旋转节点坐标系到需要的方向,然后再施加约束或荷载★在时程后处理(POST26)中,节点结果如节点位移、节点荷载和支座反力等都是以节点坐标系方向表示★在通用后处理(POST1)中,节点结果数据均以结果坐标系表示3.节点坐标系64.单元坐标系每个单元都有自己的单元坐标系,用于定义单元材料性质、面荷载和单元结果的方向。单元坐标系的缺省方向遵循以下规则●线单元(杆、梁单元)的X轴通常从「节点指向J节点,Y和Z轴可由节点K或θ确定;当节点K省略且θ=0时,元的Y轴总是平行于总体坐标系的XY平面;当单元的X平面于总体坐标系的Z轴时,单元的Y轴与总体坐标系的Y轴相同。●壳单元的X轴通常也从I节点指向J节点,Z轴通过I节点且与壳面垂直,其正方向由单元的Ⅰ、J、K节点按右手规则确定●2D/3D实体单元坐标系的方向总是平行于总体直角坐标系。4.单元坐标系75显示坐标系显示坐标系用来定义几何元素被列表或显示的坐标系。缺省时几何元素列表总是显示为总体直角坐标系,而不管它们是在何种坐标系下生成的。显示坐标系的改变会影响到图形显示和列表,无论是几何图素或有限元模型都将受到影响。但是边界条件符号、向量箭头和单元坐标系的三角符号都不会转换到显示坐标系下。显示坐标系的方向是X轴水平向右,Y轴垂直向上,Z轴垂直屏幕向外。当DSYS>0时将不显示线和面的方向。5显示坐标系86结果坐标系结果坐标系用于列表、显示或在通用后处理中将节点或单元结果旋转到一个特定坐标系中求解结果如节点位移、单元应力或应变等,以节点坐标系或单元坐标系保存在文件中,在显示或列表时,均按当前激活的结果坐标系缺省时结果坐标系与总体直角坐标系平行6结果坐标系92.1坐标条和工作平面2.1.2坐标糸的定义与激活缺省情况下总是激活总体直角坐标系,用户每定义一个局部坐标系则该坐标系自动被激活。如果要激活一个总体坐标系或以前定义的局部坐标系则要通过菜单或命令1.激活总体和局部坐标系命令:CSYS,KCN其中KCN表示坐标系号码,O-直角坐标系(缺省),1-柱坐标系,2-球坐标系,4-以工作平面为坐标系,5-柱坐标系(以Y轴为转轴),≥11-局部坐标系。由于工作平面可不断移动和旋转,因此当采用CSYS,4时也相当于不断定义了局部直角坐标,在很多情况下应用非常方便。2.1坐标条和工作平面102定义局部坐标系(1)根据总体坐标系定义局部坐标系Ak:LOCAL,KCN,KCS,XC,YC,ZC,THXY,THYZ,THZX,PAR1,PAR2其中KCN--局部坐标系编号,此编号必须大于10,如果与既有编号相同,则将重新定义KCS-坐标系类型,0或CART为直角坐标系,1或CYLN为柱坐标系,2或SPHE为球坐标系,3或TORO为环坐标系XC,YC,ZC--新坐标系原点在总体直角坐标系中的坐标。THXY,THYZ,THZX-新坐标系绕Z,X,Y轴的旋转角度,其正方向为:XY,YZ,ZX。AR1--适用于椭圆、类似球体或环形系统,当KCS=1或2时,其值为椭圆Y轴半径与X轴半径之比,缺省为1即圆。当KCS=3时,其值为环面的主半径PAR2—仅适用于类似球体的系统,当KCS=2时,其值为椭球体Z轴半径与X轴半径之比,缺省为1例如:LOCAL,11,0,3,4,5,10,15,20-定义了局部坐标系号为11,原点为总体直角坐标系下的点(3,4,5),绕Z、X、Y轴旋转角度分别为10°、15°、20°的直角坐标系。例如:LOCAL,120.8-定义了局部坐标系号为12,原点和方位与总体坐标系相同的柱坐标系,但Y轴半径与X轴半径之比为0.8,用于定义椭圆。当KCN=2时,PAR2为Z轴半径与X轴半径之比,用于椭球的定义。2定义局部坐标系11坐标系和工作平面课件12坐标系和工作平面课件13坐标系和工作平面课件14坐标系和工作平面课件15坐标系和工作平面课件16坐标系和工作平面课件17坐标系和工作平面课件18坐标系和工作平面课件19坐标系和工作平面课件20坐标系和工作平面课件21坐标系和工作平面课件22坐标系和工作平面课件23坐标系和工作平面课件24坐标系和工作平面课件25坐标系和工作平面课件26坐标系和工作平面课件27坐标系和工作平面课件28坐标系和工作平面课件29坐标系和工作平面课件30坐标系和工作平面课件31坐标系和工作平面课件32坐标系和工作平面课件33坐标系和工作平面课件34坐标系和工作平面课件35坐标系和工作平面课件36坐标系和工作平面课件37坐标系和工作平面课件38坐标系和工作平面课件39坐标系和工作平面课件40坐标系和工作平面课件41坐标系和工作平面课件42坐标系和工作平面课件43坐标系和工作平面课件44坐标系和工作平面课件45坐标系和工作平面课件46坐标系和工作平面课件47坐标系和工作平面课件48坐标系和工作平面课件49坐标系和工作平面课件50坐标系和工作平面课件51坐标系和工作平面课件52坐标系和工作平面课件53坐标系和工作平面课件54坐标系和工作平面课件55坐标系和工作平面课件56坐标系和工作平面课件57坐标系和工作平面课件58坐标系和工作平面课件59坐标系和工作平面课件60坐标系和工作平面课件61坐标系和工作平面课件62坐标系和工作平面课件63坐标系和工作平面课件64坐标系和工作平面课件65坐标系和工作平面课件66坐标系和工作平面课件6756、书不仅是生活，而且是现在、过去和未来文化生活的源泉。——库法耶夫

57、生命不可能有两次，但许多人连一次也不善于度过。——吕凯特

58、问渠哪得清如许，为有源头活水来。——朱熹

59、我的努力求学没有得到别的好处，只不过是愈来愈发觉自己的无知。——笛卡儿

60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地走到底，决不回头。——左拉56、书不仅是生活，而且是现在、过去和未来文化生活的源泉。—68坐标系和工作平面坐标系和工作平面坐标系和工作平面第2章几何建模技术与技巧2.1坐标系和工作平面2.2创建几何模型2.3几何模型的布尔运算2.4几何建模的其它常用命令2.5几何建模技巧2.6几何建模实例ANSYS中的模型可分★几何模型(也称实体模型)★有限元模型ANSYS求解必须使用有限元模型。几何模型通过定义各种属性和网格划分转成有限元模型,从而才能进行计算分析。ANSYS的建模方法:●直接建模:直接在ASYS中建立有限元模型,而不必先建几何模型。先对结构进行节点和单元编号,然后输入节点坐标建立节点,再输入每个单元的节点编号,从而建立有限元模型。该方法缺点是大量输入数据令人无法忍受,且对于复杂的3D实体靠人工去划分网格极易出错。●几何建模:在ANSYS软件中建立模型和从其它CAD软件导入模型,如建模软件如AutoCAD、ProE、SolidWork、UG、Solidedge等。●混合建模:在几何建模并网分后,再增加其它单元或特征的方法。该法基本是在有限元模型生成后,再建立少量的单元,例如接触单元、约束方程、耦合自由度等传统的“满堂灌”教学模式扼杀了学生的学习积极性，阻碍了学生思维能力和创造能力的发展，不符合素质教育对人才培养的要求。现代教育极力提倡以学生为主体的教学模式，如罗杰斯的非特异性教学模式(创设情境，提出问题，讨论、探究，解决问题。发展思维)就是典型代表。“疑”是一种对现有知识不满足的情感状态，它是学生学习过程中积极思维的动力。因此，在课堂教学中，教师应不断创设“因疑而学，因学而疑”的问题情境，激发并维持学生学习的兴趣，发展学生的思维能力和创造能力，让学生在一种有张有弛、和谐、生动的课堂气氛中获取知识。对一节课的教学过程非常精确的提出了“情景引入，问题搭台，探究立骨，训练固基”的“十六字”方针。从多方面培养学生的能力，从心理学的角度着，物理情景是指物理问题经过理性思考后在人脑中形成的关于物理现象、物理过程等的反映，即表象。物理情景不完全等同于物理现象，它有两层含义：一是具象，是人脑对具体物理现象形象化的反映；二是概象，是人脑对某一类物理现象经过抽象概括后形成的模型化的形象。可以看出，物理情景教学与学生的形象思维培养密不可分，它既是学生学好物理的必要条件，又是思维发展的基础。一、创设“全课式”问题情境，激发求知欲望物理概念、物理规律都是在分析物理现象的基础上形成的，重视物理现象教学是物理情景教学的一个重要方面。讲授物理概念、规律时，首先应通过具体事例让学生弄清物理现象，在学生头脑中建立起清楚的物理情景，也就是说，应该让学生有足够的感情基础，然后才是分析、比较、抽象、概括等。下面就位移概念的教学举例说明。位移概念教学中要解决的问题，是让学生认识“位移是矢量，是表示物体位置变化状况的物理量”这一含义，这个概念是在机械运动概念基础上引入的。引入位移概念，可以为学生设置这样的物理情景：在圆形跑道的圆心O处同时站着三个人，其中两个人首先沿着半径OB走到圆周上的B点，然后其中一人不动，另一人沿着圆形跑道从B走到C点，如图1所示。情景一：开始，两个人从O走向B的过程中，圆心处的人(假设就是你自己)观察他们是运动的还是静止的?“位置变化”的标志是什么?答：是运动的。因为观察到他们相对参照物(自己)的位置发生了变化，即距离发生变化。师：这表明，位置变化的一层含义是物体相对参照物发生“距离变化”。情景二：在一人从周围上B点到C点的过程中。在圆心处的人观察他是运动的还是静止的?“位置变化”的标志是什么?答：是运动的。因为观察到他相对参照物(自己)的位置发生变化，即方位发生变化。师：这表明，位置变化的另一层含义是物体相对参照物发生“方位变化”。情景三：在一人从B到C的过程中，在四周B处的人观察他是运动的还是静止的?“位置变化”的标志是什么?答：是运动的。因为观察到他相对参照物(B处的人)的位置发生变化，即距离和方位都发生了变化。师：“位置变化”的含义是物体与参照物之间的距离发生变化、方位发生变化或距离方位同时发生变化。物理上引入一个量――位移，用来表示物体的这种位置变化状况。这样设置情景，贴近学生的生活，很容易在学生头脑中形成表象，使学生易于接受，在已有概念的基础上建立新概念，学生的思维很容易同化和顺应。这样形成的位移概念，其矢量性和物理含义是不言而喻的。总之，应当抓住物理现象建立物理情景去讲物理概念。而不能空泛地讲、直接地讲、纯理论地讲。在教学中为使学生的探索、思考更高效，教师应当及时引导，适时提示新旧知识联系的线索，通过精心设置的疑问，把学生引入问题情景中来。当前的物理教学中，部分教师轻视物理现象，对物理情景的建立重视不够，这不能不说是进入了物理教学的一个误区。二、创设“辐射式”问题情境。构建知识体系“辐射式”问题是以某一知识点为中心，引导学生从不同方向、不同途径和角度，在尽可能短的时间内，去发展和寻找与此中心有密切联系的知识点，并将其建成网。此法有助于培养学生的综合、归纳和知识的迁移能力。在总复习时，该模式更能突出它的高效性。例如：进行“牛顿运动定律”复习时，可通过“辐射式”问题情境设计，让学生深入理解牛顿定律中涉及到的多个概念间的联系，随着学生对问题的回答，构建出列表知识体系。三、创设“开放式”问题情境，提高应用能力“开放式”问题，是一种高级提问形式，它可以激发学生的想象力、创造力，提高综合应用能力，解决实际问题的能力。当被这类问题刺激后，学生会在脑海里迅速检索与问题有关的知识，并将这些知识分析综合后得出创造性的结论。教师多设计开放式的问题，学生会在思维的灵敏性、语言的表达性、知识的应用性方面有长足的进步。如果在教学中轻视物理情景的建立，这不但使学生对物理概念、规律理解不透，而且也使学生无法记忆，学生学到的物理知识犹如无源之水、无本之木，知识缺乏形成过程的分析和情景载体，因此很容易忘记，而且一旦忘记很难想起，因为没有情景载体，缺少联想表象。例如波的概念。学生就缺乏生活体验，第一次学习如不做演示使学生建立正确的波的情景，而一味的画波的图像，结果时间一长，学生不是忘记就是记错。可以说，情景是记忆的线索。物理学本身是一门趣味无穷的科学，教师应具备一种素质，善于设计高质量的问题，激发学生的学习兴趣，这不仅有助于学生熟练掌握知识、运用知识、培养能力，同时也丰富了教师的知识，活跃了教师的思维，从而使教与学的过程变成了一种渴求知识、探索知识，不断进取的意向活动。总之，物理情景教学是物理教学设计的一个重要方面，通过物理情景可以展现物理过程。可以降低物理的理解难度，可以发展学生的思维，可以学会物理学的学习方法。教师在备课过程中，就所教授的内容为学生创设丰富、生动的物理情景，是学生学好物理的必要前提。兴趣是中学生喜欢化学课的最主要因素，它可分为暂时兴趣和稳定兴趣。前者是由于化学实验的新奇多变，象“魔术”一样能吸引学生，它具有一定的盲目性和广泛性，这种兴趣只是学生的直觉认识，不巩固、易消失。后者是学生在实验过程中逐渐理解，掌握新知识而产生的兴趣，它一般较稳定，具有自觉性和持久性。《高中化学教学大纲》中明确指出：“实验教学可以帮助学生形成化学概念”。因此在演示实验中，也要注意学生的心理特征分析。1、注意是一种重要的心理特征。高中学生由于年龄特点，对新事物的强烈的好奇心理，因而教师要注意吸引和分配学生的注意力。做到实验装置简单、方法通俗易懂，让学生的注意力始终集中在思考实验中出现的问题这个中心环节来，不仅吸引了学生注意力，而且还达到了学习新知识的目的。2、演示实验要尽可能保证一次成功。首次印象对学生来说是最深而又最易接受的。如果演示实验一次不能成功，学生就有可能产生两种心理：1、失去兴趣；2、把失败实验的影像留在大脑里，对以后的学习造成影响，甚至形成错误的认识，不易纠正。3、演示实验要尽量让学生参与。学生在演示实验中，一直处于被动地位。如果不让学生参与操作，久而久之，就会对演示实验产生厌烦心理而失去学习兴趣。学生的参与，既可活跃课堂气氛，又可培养学生的动手能力，极大的调动学生积极性，从而合学生可以把实验牢牢记忆下来，很难忘记。教学实践表明，多数学生自己动手做实验的能力还较差，包括一些成绩较好学生，他们只能在纸上或者在试卷上做实验，但当进入实验室自己动手做实验时，情况就很不理想了。为改变这种情况，在教学中可采取如下措施。一、巧设悬念诱兴趣悬念是对一个问题还没有得到答案的焦虑心理，它是学生对新知识企盼的兴趣来源。在教学中抓住初中学生的心理特征及认识规律，结合化学学科的特点，巧设悬念，诱发学生学习兴趣，使学生产生强烈的求知欲。如在教《绪言》一节时可向学生展示化学科学的发展历史和21世纪化学发展的宏伟蓝图，介绍化学与人类生存和社会文明的重大关系，使学生体验“处处有化学”的真情实感，与此同时巧妙地配合演示实验设置问题，使学生在“观察――惊叹――疑问”中感受化学世界的神秘和新奇，使他们从一开始就向往学习化学，增强对化学学科的兴趣。二、诱导探究激兴趣诱导探究，培养学生科学态度，科学的学习方法，能力及创新精神，是化学教学的重要任务，也是最终目的。在教学过程中，必须考虑到学生通过多种途径（实验、操作、观察、设计、讨论等）寻找问题的答案，进一步探索新知识的兴趣，整个环节应该在教师的启发诱导下，以思维为主线，视听并举，深思结合，让学生动口、动脑、动手，调动多种感官参与感知活动，激发探究化学知识的兴趣。如在讲第六章铁时，为了揭示铁生锈的原因，可以首先启发学生结合生活实践思考铁生锈的各种情况。如在通常情况下，铁制品放在空气中就会生锈，可涂了油漆则不会生锈，而干燥的铁制品则不会生锈等。然后经过学生讨论，引导学生提出以下几种假设：（1）铁制品生锈是因为在与空气接触时铁与空气中的氧气化合。（2）铁制品生锈是因为水分子的存在，铁与水发生化学反应。（3）铁制品生锈是水和空气对铁共同作用的结果。三、研讨释疑增兴趣学生通过学习一些疑问已经解决，但同时又会产生或提出一些新的问题。学生在探究新问题的过程中，看到了什么，听到了什么，受到了什么启发都会反馈出来，甚至争论不休。此时，教师只要给以恰当的诱导、点拨，让学生充分发表意见，开展热烈的讨论、认真思考、质疑辩难，使探究更深入，这样学生获得的知识就会更加全面，更加深刻，其科学的学习态度就会得到培养和提高。如讲《二氧化碳的实验室制法》一节时，在气体实验室制取的思路和方法指导下，自学实验室制取二氧化碳的反应原理、装置、制取等内容后，提出能否用碳酸钠代替大理石，用硫酸代替稀盐酸制取二氧化碳，为什么？让学生分组实验，仔细观察现象，引导学生讨论总结出答案：不能。然后诱导学生用吸滤瓶、小试管、浓碳酸钠溶液、浓盐酸溶液等仪器及试剂设计一实验熄灭洒精灯火焰，由此得出，泡沫灭火器的反应原理。这样一环扣一环，步步设疑，步步深入，步步点拨，使学生参与整个学习过程中增强了学生学习兴趣，成功的喜乐。使学生情绪倍增，效果良好。总之，课堂教学中，我尽力做到调动学生学习的积极性，变“要学生学”为“学生要学”，做到传授知识、技能时注重能力的培养。使学生愉快、轻松地学习，充分发挥学生的主观能动性，既不给学生过重的负担，又能提高教育质量。坐标系和工作平面坐标系和工作平面坐标系和工作平面第2章几何建69第2章几何建模技术与技巧2.1坐标系和工作平面2.2创建几何模型2.3几何模型的布尔运算2.4几何建模的其它常用命令2.5几何建模技巧2.6几何建模实例第2章几何建模技术与技巧70ANSYS中的模型可分★几何模型(也称实体模型)★有限元模型ANSYS求解必须使用有限元模型。几何模型通过定义各种属性和网格划分转成有限元模型,从而才能进行计算分析。ANSYS的建模方法:●直接建模:直接在ASYS中建立有限元模型,而不必先建几何模型。先对结构进行节点和单元编号,然后输入节点坐标建立节点,再输入每个单元的节点编号,从而建立有限元模型。该方法缺点是大量输入数据令人无法忍受,且对于复杂的3D实体靠人工去划分网格极易出错。●几何建模:在ANSYS软件中建立模型和从其它CAD软件导入模型,如建模软件如AutoCAD、ProE、SolidWork、UG、Solidedge等。●混合建模:在几何建模并网分后,再增加其它单元或特征的方法。该法基本是在有限元模型生成后,再建立少量的单元,例如接触单元、约束方程、耦合自由度等ANSYS中的模型可分712.1坐标系和工作平面坐标系类型6类坐标系:总体坐标系、局部坐标系、节点坐标系、单元坐标系、显示坐标系与结果坐标系。1.总体坐标系用于确定空间几何结构的位置,是一个绝对的参考系直角坐标系柱坐标系球坐标系☆原点相同,右手系☆坐标系号:0-直角坐标系,1-柱坐标系,2-球坐标系☆可使用任意坐标系,但某时刻只能激活一个☆总体坐标系均用X、Y、Z表示,当激活的不是直角坐标系时,应理解为柱坐标系的R、0、Z或球坐标系的R、0、Φ2.1坐标系和工作平面722局部坐标系对于复杂的几何模型,仅使用总体坐标系不够方便这时可建立自己的坐标系,即局部坐标系。☆局部坐标系的原点和坐标轴方向可与总体坐标系不同☆有4种坐标系,即直角坐标系、柱坐标系、球坐标系、环坐标系。☆局部坐标系的编号必须三11,且为整数号码。总体坐标系和局部坐标系主要用于几何建模。2局部坐标系733.节点坐标系★节点坐标系主要用于定义节点自由度的方向。★每个节点都有自己的节点坐标系,缺省的节点坐标系的方向平行于总体直角坐标系,而与建立节点时所用的坐标系无关★当施加不同于总体坐标系方向的约束或荷载时,需要旋转节点坐标系到需要的方向,然后再施加约束或荷载★在时程后处理(POST26)中,节点结果如节点位移、节点荷载和支座反力等都是以节点坐标系方向表示★在通用后处理(POST1)中,节点结果数据均以结果坐标系表示3.节点坐标系744.单元坐标系每个单元都有自己的单元坐标系,用于定义单元材料性质、面荷载和单元结果的方向。单元坐标系的缺省方向遵循以下规则●线单元(杆、梁单元)的X轴通常从「节点指向J节点,Y和Z轴可由节点K或θ确定;当节点K省略且θ=0时,元的Y轴总是平行于总体坐标系的XY平面;当单元的X平面于总体坐标系的Z轴时,单元的Y轴与总体坐标系的Y轴相同。●壳单元的X轴通常也从I节点指向J节点,Z轴通过I节点且与壳面垂直,其正方向由单元的Ⅰ、J、K节点按右手规则确定●2D/3D实体单元坐标系的方向总是平行于总体直角坐标系。4.单元坐标系755显示坐标系显示坐标系用来定义几何元素被列表或显示的坐标系。缺省时几何元素列表总是显示为总体直角坐标系,而不管它们是在何种坐标系下生成的。显示坐标系的改变会影响到图形显示和列表,无论是几何图素或有限元模型都将受到影响。但是边界条件符号、向量箭头和单元坐标系的三角符号都不会转换到显示坐标系下。显示坐标系的方向是X轴水平向右,Y轴垂直向上,Z轴垂直屏幕向外。当DSYS>0时将不显示线和面的方向。5显示坐标系766结果坐标系结果坐标系用于列表、显示或在通用后处理中将节点或单元结果旋转到一个特定坐标系中求解结果如节点位移、单元应力或应变等,以节点坐标系或单元坐标系保存在文件中,在显示或列表时,均按当前激活的结果坐标系缺省时结果坐标系与总体直角坐标系平行6结果坐标系772.1坐标条和工作平面2.1.2坐标糸的定义与激活缺省情况下总是激活总体直角坐标系,用户每定义一个局部坐标系则该坐标系自动被激活。如果要激活一个总体坐标系或以前定义的局部坐标系则要通过菜单或命令1.激活总体和局部坐标系命令:CSYS,KCN其中KCN表示坐标系号码,O-直角坐标系(缺省),1-柱坐标系,2-球坐标系,4-以工作平面为坐标系,5-柱坐标系(以Y轴为转轴),≥11-局部坐标系。由于工作平面可不断移动和旋转,因此当采用CSYS,4时也