Fluent Pro/ENGINEER Wildfire Connection
Fluent Solidworks Connection今天看到一篇关于一级方程式赛车CDG Wing(Centreline Downwash Generating Wing，中央下潜气流发生尾翼)的新闻。看来威廉姆斯车队的工程部主任对CFD模拟还是持怀疑态度（If CFD was at a level that it could support car design exclusively, then the teams would not have wind tunnels.如果CFD真的成熟到了可以单独完成赛车设计的程度，那么车队就不需要风洞了）。
传统的赛车尾翼设计是基于单独一辆赛车的情形，但是当两辆赛车比较接近时，前面一辆车产生的尾流会严重影响后面一辆车的空气动力性能，所以在F1大赛中超车变得非常的困难。为了鼓励超车，FIA（国际汽联）和AMD合作利用CFD提出了CDG wing。
下面是新尾翼的示意图，以及和常规尾翼的气动性能比较。
有人说这种设计把F1赛车变丑了，因为把常规尾翼的中间挖掉了，变成了两块。看看官方的描述还有网易体育的报道。
注：在一篇发布在SimWe仿真论坛的文章基础上改写，原始出处应为安世亚太网站。
工作平面（Working Plane）
工作平面是创建几何模型的参考(X,Y)平面，在前处理器中用来建模(几何和网格) 。
工作平面其实严格来说不是坐标系，只是在建立固体模型(solid model)的时候用得到。很多建立固体模型的命令是以工作平面为参照的，工作平面可以当成是一个临时的局部坐标系。利用它可以方便的换算各个部分的几何关系。如果不用工作平面的话，很多命令以当前的激活坐标系为参照，但是如果几何形状比较复杂的话，用激活坐标系会相当麻烦。
在建立一个新的模型时，默认的工作平面和总体笛卡尔坐标系一致。可以通过Utility menu -> WorkPlane来控制和修改工作平面。Offset WP by Increments ... 可以精确的设定工作平面平移和转动的范围，而Offset WP to和Align WP with可以参照已经存在的实体来调整工作平面的位置。
全局坐标系(global coordinate system)
每开始进行一个新的ANSYS分析时，已经有四个预先定义的坐标系了。它们位于模型的总体原点。四种类型为: CS,0: 全局笛卡尔坐标系，CS,1: 全局柱坐标系，CS,2: 全局球坐标系还有CS,5:全局柱坐标系-Y。
全局柱坐标系和全局柱坐标系-Y的区别是柱坐标的轴相对用总体笛卡尔坐标系的关系不一样，如下图所示：
数据库中存储的节点坐标总是以全局笛卡尔坐标系为参照，无论节点是在什么坐标系中创建的。
局部坐标系（local coordinate system）
局部坐标系是用户定义的坐标系。在ANSYS里面总体坐标系和局部坐标系其实可以认为是等同的，并没有“总体”，“局部”之分。在这里命名方式可能有点误导。可以把总体坐标系当成是系统坐标系，而把局部坐标系当成是用户坐标系。和总体坐标系一样，局部坐标系也可以是卡迪尔，柱坐标或者球坐标（还可以是椭圆柱坐标系，椭球坐标系或者环形坐标系，参见CSWPLA命令）。用户可以自由定义坐标原点和方向。
局部坐标系可以用于建模和后处理阶段，下面的激活坐标系将要提到，用户可以把激活坐标系设成任一全局或者局部坐标系，然后进行相应的操作。
局部坐标系可以通过菜单路径Workplane -> Local Coordinate Systems -> Create Local CS来创建。局部坐标系的编号总是从11开始的，因为系统把0-10的编号保留给总体坐标系了。
激活坐标系（active coordinate system）
当数据库中有很多坐标系（全局或者局部）时，当前实际使用的坐标系成为激活坐标系。激活坐标系是分析中当前时间的参考坐标系，很多命令都是参照激活坐标系的，比如建模，改变其他坐标系的属性。缺省的激活坐标系为全局笛卡尔坐标系。当创建了一个新的坐标系时，新坐标系会自动被设成当前的激活坐标系。
菜单中激活坐标系的路径是：Workplane -> Change active CS to。同时在主屏幕下面的状态栏会显示当前激活坐标系的信息，如 csys=1。
节点坐标系（node coordinate system）
每一个节点都有一个附着的坐标系。节点力和节点边界条件（约束）指的是节点坐标系的方向。时间历程后处理器 /POST26 中的结果数据是在节点坐标系下表达的。而通用后处理器/POST1中的结果是按结果坐标系进行表达的。
节点坐标系缺省总是笛卡尔坐标系并与总体笛卡尔坐标系平行。通常情况下，用户并不需要改变节点坐标系，但是某些情况下，可以转动节点坐标系来方便的设定特定方向的节点力或约束。
例如: 模型中任意位置的一个圆，要施加径向约束。首先需要在圆的中心创建一个柱坐标系并分配一个坐标系号码(例如CS,11)。这个局部坐标系现在成为激活的坐标系。然后选择圆上的所有节点。通过使用 “/prep7 -> Modeling -> Move/Modify -> Rotate Nodal CS -> to active CS”, 选择节点的节点坐标系的朝向将沿着激活坐标系的方向。未选择节点保持不变。节点坐标系的显示通过菜单路径 Pltctrls -> Symbols -> Nodal coordinate system 来控制的。这些节点坐标系的X方向现在沿径向。约束这些选择节点的X方向，就是施加的径向约束。
注意：节点坐标系总是笛卡尔坐标系，而不会是柱坐标或者球坐标，但是可以将节点坐标系旋转到一个局部柱坐标下。这种情况下，节点坐标系的X方向指向径向，Y方向是周向（theta)。可是当施加theta方向非零位移时，ANSYS总是定义它为一个笛卡尔Y位移而不是一个转动（Y位移不是theta位移）。
单元坐标系（element coordinate system）
单元坐标系主要用于两个方面，定义材料的属性和决定在求解器中计算的应力和应变的方向。对后处理也是很有用的，诸如提取梁和壳单元的膜力。对正交各向异性和各向异性材料，单元坐标系的定义是很很重要的。
对不同的单元，默认的单元坐标系是不一样的。对线单元而言，默认单元坐标系X轴方向是由I节点指向J节点；默认壳单元坐标系X轴方向是由I节点指向J节点，Y轴方向垂直于X轴且在壳平面内，而Z轴方向是垂直于XY平面且遵循右手规则；默认体单元坐标系和全局笛卡尔坐标系一致。
作为单元属性之一，单元坐标系也是可以修改的。路径是：Preprocessor -> Modeling -> Move/Modify -> Elements -> Modify Attrib。
结果坐标系（result coordinate system）
在/Post1通用后处理器中 (位移, 应力，支座反力）在结果坐标系中报告，缺省平行于总体笛卡尔坐标系。这意味着缺省情况下，无论节点和单元坐标系如何设定，位移，应力和反应力总是在全局笛卡尔坐标系表达。要恢复径向和环向应力，结果坐标系必须旋转到适当的坐标系下。这可以通过菜单路径General Postproc -> Options for Outp实现。
/POST26时间历程后处理器中的结果总是以节点坐标系表达。
显示坐标系（display coordinate system）
显示坐标系对列表圆柱和球节点坐标非常有用(例如, 径向，周向坐标)。显示坐标系对列表（list）和显示（plot）命令有效。如果模型是在柱坐标下生成的，在卡迪尔坐标下能显示真实情况，但是列表却不能直接给出r,theta,z值（实际上给出的是x,y,z）。如果把显示坐标系转换成柱坐标后在列表，列表结果会更为直观。
建议不要改变显示坐标系进行显示。屏幕上的坐标系是笛卡尔坐标系。如果显示坐标系为柱坐标系，圆弧将显示为直线。这可能引起混乱。因此在以非笛卡尔坐标系列表节点坐标之后，应该将显示坐标系恢复到总体笛卡尔坐标系，以避免混乱。
