面

面用于描述表面尺寸远大于厚度的平面或曲面构件的几何形状。面的刚度由其材料和厚度决定。在生成有限元网格时，会在面上生成2D单元。这些单元在计算中作用于面的重心轴。

输入面时，您可以使用已有的'边界线'。您也可以使用直接输入方式，程序会自动创建定义线。

基础选项卡用于管理面的基本参数。勾选相关复选框后，将添加更多选项卡，您可以在其中进行具体设置。

刚度类型

刚度类型控制面能够以何种方式承受内力，或者假定面具有哪些特性。

列表中提供多种刚度类型供选择。

标准

该面传递弯矩和膜力。此方式描述均质各向同性面模型的一般特性。面的刚度特性与方向无关。

无厚度

该面不具有刚度。此类型适用于实体的边界面。

刚性

使用此刚度类型可以模拟非常刚硬的面，以建立对象之间的刚性连接模型。

膜

该面在所有方向上具有均匀的刚度。但仅传递拉力状态下的膜力(n_x、n_y)以及膜剪力(n_xy)。在压力、剪力以及弯矩作用下，受影响的面单元将失效。

膜拉力自由

仅传递压力状态下的弯矩和膜力。当膜力产生拉力时，受影响的面单元将失效（例如：孔壁承压）。

导荷虚面

使用此类型可以将面荷载施加到未被面填充的区域，例如施加到窗户或厂房杆件上的风荷载。该面的荷载将分配到边界或所包含的对象上。如果生成杆件荷载，荷载将按全局方向换算到真实的杆件长度上（荷载方向 X_L、Y_L、Z_L）。该面本身不具有刚度。

您可以在导荷虚面选项卡中设定荷载传递的准则。

'荷载传递方向'描述荷载应朝哪个（哪些）方向施加到对象上。列表提供基于FEM计算的各向同性分布选项，以及基于条带的正交排列选项，条带可在一个或两个局部面坐标轴方向上用于确定荷载分配宽度。

在'各向同性 | FEM'选项中，RFEM使用一个单独的部分模型来确定荷载分布，其中该面通过一个刚性面单元来模拟。所有包含在面中的对象（杆件、线支座和节点支座、与模型单元相连的线、耦合或节点等）均由刚性线或刚性节点支座替代。然后，该部分模型的响应将作为RFEM 3D计算的荷载。如果某些对象不应传递荷载，您可以在'对以下对象不起作用'部分中指定。

在通过条带进行荷载传递时，您可以设定RFEM应如何进行'荷载分布'。默认情况下，荷载以变化的分布方式分配到相邻对象。如果您希望获得恒定的荷载分布，请在列表中选择相应条目。两种方式的区别见下图对比。

只有当'选项'部分中的高级分布设置复选框被激活时，才可以输入'条带宽度'、'平滑系数'和'面上条带最少数量'。只有在荷载分布出现问题时才需要调整。这些参数的作用在技术文章导荷虚面的高级分布设置中通过示例进行了说明。

对于导荷虚面，您还可以'设定面自重'，例如考虑玻璃的自重。

在'对以下对象不起作用'部分中，您可以将杆件、线和节点排除在荷载传递之外（例如支撑）。您可以逐个指定对象，或选择一个与不受荷载的杆件或线平行的样本对象。

当面的边界线定义好后，'受荷载对象'部分中将列出受荷载的杆件、线和节点。如果您需要特定的荷载分布，请在'基础'选项卡中勾选荷载分布系数复选框。然后您可以在荷载分布系数选项卡中为承担荷载的对象单独设定系数。

在通过条带进行荷载传递时，您可以考虑'杆件偏心'或'截面分布'，以正确获取杆件的几何位置或其走向（参见章节截面）。'忽略弯矩平衡'复选框默认未激活。这样，面荷载对重心形成的弯矩将与杆件荷载对重心形成的弯矩进行平衡。但该选项对节点荷载没有意义。下图展示了自由线荷载在考虑和不考虑弯矩平衡的情况下如何分配到相对的杆件上。

/de/support-und-schulungen/support/produkt-features/003209 面刚度类型“支撑”]]中有详细描述。

结果面

此刚度类型可以通过积分方法将其他对象的应力和力转换为面内力。例如，您可以用它来确定一个实体中需要用不同分项系数进行设计的膜应力和弯曲应力。

结果积分的其他准则可以在结果面选项卡中设定。

在'应力和力积分'部分中，选择结果是仅按对象获取，还是也在某一范围内的几何上获取。在'包含对象'部分中定义相关的面和实体。或者选择'所有'对象，然后在'排除于包含对象之外'部分中排除特定单元。

如果需要积分面"下方"和"上方"某一范围内的结果，您可以在'参数'部分中定义相关距离。它们是相对于垂直于面的局部z轴而言的。

几何类型

几何类型描述面的形式概念。列表中提供多种类型供选择。

平面

平面状面的所有边界线均位于一个平面内。通过列表按钮可以选择不同形状的平面面。

您可以（在对话框中点击确定后）通过拖拽矩形、圆形等来图形化定义面。如果您'选择边界'，一旦确定了足够数量的边界线，RFEM会自动识别该面。

四边形

此面类型的基本形式为一般四边形面。边界线可以是直线、圆弧、多段线和样条曲线。这样可以模拟曲面。

在'新建面'对话框中定义四边形面的边界线。如果封闭面不能由四条线构成，也允许超过四条线。此时在'四边形'选项卡中指定四个角节点。它们控制曲面的张拉方式。

NURBS

NURBS面由四条封闭的NURBS线组成（参见章节线）。这样可以模拟几乎任意的自由曲面。

在'新建面'对话框中定义NURBS面的边界线。相对的每对NURBS线必须具有相同数量的控制点，以使这些NURBS线的阶次"兼容"。然后在'NURBS'选项卡中，您可以通过'控制点权重'来影响面的形状。所选控制点的坐标在'坐标 - 控制点'部分中显示。

裁剪

当面相互相贯时，您可以快速创建相贯：选择这些面，然后调出快捷菜单。有多种方式可供选择。

'创建相贯'选项仅生成交线。如果您选择'通过相贯分割'选项之一，RFEM会生成部分面并将其类型指定为'裁剪'。然后您可以删除某些部分，例如去除多余的面。

旋转

当一条已有线绕一根轴旋转时，会生成旋转面。RFEM根据线的起点和终点节点以及旋转的定义点生成面。此过程中会生成新的线。

在'旋转'选项卡中定义要旋转的面边界线。指定旋转角α。旋转轴上的点可以通过坐标或使用按钮 以图形方式确定。

管道

当管道的中线绕该轴以一个半径旋转时，会生成管道面。此过程中会生成新的线：两个圆形和一条平行于管轴的多段线。

在'管道'选项卡中定义管道的半径。该值描述从管轴到面中心的距离。指定中线的编号，或使用按钮 以图形方式选择管轴。

如果管截面呈锥形变化，请激活'末端半径不同'复选框并输入相应数值。

最小曲率样条

使用此几何类型，您可以通过位于面上或面外的控制节点创建曲面。例如可用于模拟地形表面。

定义参考平面的'坐标系'，并输入'坐标系中的样本坐标'。这些点代表样条面的控制节点。然后定义'参考平面的边界线'，或使用按钮 以图形方式选择这些线。

带材料的厚度

在已有厚度列表中选择合适的类型，或定义新的厚度（参见章节厚度）。

厚度的材料 =

上方部分所设定厚度的材料为默认设置。如有需要，您可以在已创建的材料列表中选择其他材料或重新定义（参见章节材料）。该材料随后将分配给该厚度类型。

铰

通过线铰可以控制面内力沿面上某条线的传递（参见章节线铰。勾选复选框后，您可以在'铰'选项卡中设定铰类型。

支座

如果面为弹性地基，您可以在'支座'选项卡中选择或重新定义面支座（参见章节面支座）。

释放

为了在面处解除模型的耦合，您可以在'释放'选项卡中选择或重新定义面释放（参见章节面释放）。

偏心距

通过偏心距可以模拟整个面的高度偏移（参见章节面偏心）。您可以在'偏心距'选项卡中设定偏移类型。

荷载分布系数

对于导荷虚面类型的面，可以为承担荷载的对象设定分布系数。勾选复选框后，您可以在新的选项卡中单独分配这些系数。

导荷虚面的受荷载对象默认为一行。每个对象的系数均为1.00，使所有对象对荷载传递的贡献相同。如果您需要特定的分布，请点击下一个空行并选择线或杆件。然后分配合适的'分布系数'。

网格细化

有限元网格的网格间距可以与面的几何形状相匹配（参见章节面网格细化），从而独立于一般的网格设置。在'网格细化'选项卡中，您可以选择或重新定义面网格细化。

特定轴

每个面都有一个局部坐标系。通常它与全局轴平行。但该坐标系也可以——分别针对输入和输出——由用户自定义。

输入轴

输入轴的方向对于正交各向异性和地基特性或面荷载的作用等都具有重要意义。

'类别'部分中的列表提供多种调整轴位置的方式：

• 角转动：xy面坐标轴绕z轴旋转角度α
• 轴平行于线：将x轴或y轴与某条线对齐
• 轴指向点：将x轴或y轴指向某条线与面的交点
• 轴平行于坐标系：将轴与用户自定义的坐标系对齐

您可以使用按钮 以图形方式确定参考对象。

'反转局部z轴'复选框可以反向设置z轴和y轴。

结果轴

目前结果轴的方向只能'与输入轴相同'。

结果栅格

每个面都覆盖有一个栅格，用于在表格中进行结果输出。它使输出能够独立于有限元网格，在规则的、可调整的结果点上显示。

默认设置为笛卡尔面栅格，栅格点在两个方向上的间距均匀，均为0.5 m。如有需要，您可以在此调整x方向(b)和y方向(h)的'栅格间距'、进行'栅格旋转'或更改'栅格原点'。对于圆形面，栅格类型'极'为数值结果输出提供了另一种选择。

如果'选项'部分中勾选了'自动调整'复选框，则当面的几何形状发生变化时，栅格点会自动适应新的几何形状。

在'点'部分中，您可以检查生成的栅格点坐标。表格中的修改无法进行。

集成的对象

RFEM通常会自动识别位于面内但未用于面定义的所有对象。

与面相关的节点、线和洞口的编号在'面内集成对象'部分中显示。

如果某个对象未被识别，您应当手动将其集成：停用自动对象识别。此时'面内集成对象'部分中的输入框变为可用。补充缺失的对象编号，或使用按钮 以图形方式确定该对象。

激活荷载传递

该复选框可以借助导荷虚面来分布面的荷载——与其刚度类型无关。这样，面通过其刚度在模型中起作用。而荷载向相邻对象的分布则由您在导荷虚面选项卡中设定的参数控制。此功能主要与厚度类型为骨架墙板的面相关。

在计算中停用

该复选框可以在计算中不考虑该面，例如模拟施工阶段或研究一种建模方案。在这种情况下，面的刚度、边界条件和荷载均不予考虑。

信息 | 分析

一旦您定义了面的边界线，此部分即会显示。它概述了面的重要特性，如面积、实体和质量，以及面重心的位置和面的方向。洞口也相应地被考虑。