面

使用面可以描述其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，将在面上创建二维单元。这些单元在计算时被设置在面的中心轴位置。

要输入面，您可以使用现有的'边界线'。您也可以使用直接输入的方式，程序会自动生成定义线。

基本选项卡管理基本的面参数。勾选复选框后会添加其他选项卡，您可以在其中进行具体的设置。

刚度类型

刚度类型控制着面能以何种方式吸收内力，或者说预设了面具有哪些属性。

列表中有多种刚度类型可供选择。

标准

该面传递弯矩和薄膜力。这种方法描述了均质各向同性面模型的一般行为。面的刚度特性与方向无关。

无厚度

该面没有刚度。此类型应用于实体的边界面。

刚性

使用此刚度类型可以模拟非常刚性的面，以建模对象之间的刚性连接。

薄膜

该面在所有方向上具有均匀的刚度。但是只传递受拉状态下的薄膜力(n_x, n_y)和薄膜剪力(n_xy)。在压力、剪力和弯矩作用下，受影响的面单元将失效。

无薄膜拉力

只传递受压状态下的弯矩和薄膜力。对于引起拉力的薄膜力，受影响的面单元将失效（例如：孔壁承压）。

荷载传递

使用此类型，可以将面荷载施加到没有用面填充的区域，例如窗户上的风荷载或大厅的杆件。该面的荷载被分配到其边界或集成对象上。如果生成杆件荷载，则荷载将相对于真实的杆件长度，按全局方向进行换算（荷载方向 X_L, Y_L, Z_L）。该面本身没有刚度。

您可以在 荷载传递 选项卡中确定荷载传递的标准。

'荷载传递方向'描述了荷载应以哪个/哪些方向施加到对象上。该列表提供了多种选择，包括基于有限元分析的各向同性分布，以及用于确定一个或两个局部面轴的荷载传导宽度的、施加在面条带上的正交各向异性布置。

对于 '各向同性 | 有限元' 选项，RFEM 使用一个单独的子模型来确定荷载分布，在该子模型中，面由一个刚性面单元表示。所有集成到该面中的对象（杆件、线和节点支座、与模型单元连接的线、耦合或节点等）都替换为刚性线或刚性节点支座。然后，将该子模型的反力作为 RFEM 三维计算的荷载施加。如果某些对象不应传递荷载，您可以在 '对……无影响' 部分指定它们。

对于通过条带进行荷载传递的情况，可以设置 RFEM 进行'荷载分布'的方式。默认情况下，荷载以线性变化的方式分布到相邻对象上。但是，如果您希望获得恒定的荷载分布，请从列表中选择相应的条目。下图中对比了这两种情况的不同。

当在 '选项' 区域激活 高级分布设置 复选框时，可以访问'条带宽度'、'平滑因子'和'面上最少条带数量'的输入选项。通常仅在荷载分布有问题时需要进行调整。这些参数的作用在技术文章 导荷虚面的高级分布设置 中通过一个示例进行了说明。

对于导荷虚面，您也可以'定义面重量'，例如用于考虑玻璃的自重。

在 '对……无影响' 区域，您可以将杆件、线和节点排除在荷载传递之外（例如支撑）。单独定义对象，或者选择一个与不承受荷载的杆件或线平行的样板对象。

一旦定义了面的边界线，'受载对象' 部分就会显示受载的杆件、线和节点。如果您希望进行特定的荷载分布，请在'基本'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 选项卡中单独定义传递荷载对象的系数。

对于通过条带进行荷载传递的情况，可以勾选 '杆件偏心' 或 '截面分布'，以便正确考虑杆件的几何位置或其走向（见章节 截面）。默认情况下，'忽略弯矩平衡' 复选框未激活。这样，由面荷载产生的关于重心的力矩，与由杆件荷载产生的关于重心的力矩达到平衡。但是，此选项对节点荷载没有影响。下图显示了在考虑和不考虑弯矩平衡的情况下，自由线荷载如何分布到相对的杆件上。

结果面

此刚度类型允许通过积分法将其他对象的应力和力转化为面内力。这样，例如可以在实体中确定需要用不同分项系数进行设计的薄膜应力和弯曲应力。

您可以在 结果面 选项卡中设置积分结果的其他标准。

在 '积分应力和力' 区域，选择结果是纯粹基于对象获取，还是也要在区域范围内进行几何获取。在 '包含对象' 区域，指定相关的面和实体。或者，选择 '全部' 对象，然后在 '从包含对象中排除' 区域排除特定单元。

如果要对面的“下方”和“上方”特定区域的结果进行积分，可以在 '参数' 区域定义相关距离。这些距离是相对于垂直于面的局部z轴而言的。

几何类型

几何类型描述了面的形式概念。列表中有多种类型可供选择。

平面

对于平面面，所有边界线位于一个平面内。通过列表按钮可以访问平面面的不同形状。

您可以（在对话框中点击确定后）通过绘制矩形、圆形等图形方式定义面。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是一个一般的四边形面。可以使用直线、弧线、多段线和样条曲线作为边界线。这样便可模拟曲面。

在 '新建面' 对话框中指定四边形面的边界线。如果封闭面不能由四条线组成，也允许使用四条以上的线。然后在'四边形'选项卡中指定四个角节点。它们控制着如何张成曲面。

NURBS

NURBS面由四条封闭的NURBS曲线组成（见章节 线）。使用这种方式几乎可以模拟任意自由曲面。

在 '新建面' 对话框中指定NURBS面的边界线。相对的两对NURBS曲线必须具有相同数量的控制点，以使这些NURBS曲线的阶数“兼容”。在 'NURBS' 选项卡中，您可以通过 '控制点权重' 影响面的形状。所选控制点的坐标在 '坐标 - 控制点' 区域显示。

裁剪

当面相互穿插时，可以快速创建相贯：选择这些面，然后调用上下文菜单。有多种选项可供选择。

使用 '创建相贯' 选项，仅生成相贯线。如果选择 '通过相贯分割' 选项之一，RFEM 会生成子面并为其分配 '裁剪' 类型。然后您可以删除组件，例如当您想去掉突出的部分时。

旋转

当一条现有线绕一个轴旋转时，就创建了一个旋转面。RFEM 从线的起点和终点节点以及旋转的定义点生成面。在此过程中会生成新的线。

在 '旋转' 选项卡中指定要进行旋转的面边界线。输入旋转角度 α。您可以通过坐标或者使用按钮 以图形方式确定旋转轴的点。

管道

当管道中心线以给定半径绕此轴旋转时，就创建了一个管道面。在此过程中会生成新的线：两个圆和一条平行于管道轴线的多段线。

在 '管道' 选项卡中指定管道的半径。该值描述了从管道轴线到面中心的距离。输入中心线的编号，或者使用按钮 以图形方式选择管道轴线。

如果管道截面是锥形的，请激活 '末端不同半径' 复选框并输入相应的值。

最小曲率样条曲线

使用此几何类型，可以通过位于面上或面外的控制节点创建曲面。例如，可以用这种方式模拟地形表面。

设置参考平面的'坐标系'，并输入'坐标系中的采样坐标'。这些点代表样条曲面的控制节点。然后确定 '参考平面的边界线'，或者使用按钮 以图形方式选择这些线。

带材料的厚度

在现有厚度列表中选择合适的类型，或定义一个新的厚度（见章节 厚度）。

厚度的材料

预设的是上面区域中定义的厚度的材料。如有需要，您可以在已创建的材料列表中选择另一种材料，或者定义新材料（见章节 材料）。该材料随后将分配给该厚度类型。

铰

可以使用铰来控制面上沿一条线的内力传递（见章节 线铰）。勾选该复选框后，您可以在'铰'选项卡中设置铰类型。

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（见章节 面支座）。

释放

为了在面处脱开模型，您可以在 '释放' 选项卡中选择或重新定义面释放（见章节 面释放）。

偏心

可以使用偏心距来模拟整个面的高度偏移（见章节 面偏心）。您可以在'偏心'选项卡中设置偏移类型。

荷载分布系数

对于 荷载传递 类型的面，可以为其传递荷载的对象定义分布系数。勾选该复选框后，可以在新选项卡中单独指定这些系数。

导荷虚面的受载对象在表格的一行中预设好了。每个对象都分配了系数 1.00，因此所有对象都对荷载传递做出均匀的贡献。如果您想进行特定分布，请单击下一个空行并选择线或杆件。然后分配适当的'分布系数'。

网格细化

有限元网格的尺寸可以基于面的几何形状进行调整（见章节 面网格细化）。因此它独立于全局网格设置。在 '网格细化' 选项卡中，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。通常情况下它与全局轴平行。但是，该坐标系也可以 - 针对输入和输出分别 - 进行用户自定义设置。

输入轴

例如，输入轴的方向对于正交各向异性特性、地基属性或面荷载的作用很重要。

'类别'区域中的列表提供了调整轴位置的多种可能性：

• 角度旋转：将面的 xy 轴绕 z 轴旋转角度 α
• 轴平行于线：将 x 或 y 轴与一条线对齐
• 轴指向点：将 x 或 y 轴指向一条线与该面的交点
• 轴平行于坐标系：将轴与用户自定义坐标系对齐

您可以通过按钮 以图形方式确定参考对象。

'反转局部 z 轴' 复选框允许您将 z 轴和 y 轴反向定向。

结果轴

目前，结果轴的方向只能是 '与输入轴相同'。

结果栅格

每个面都覆盖有一个栅格，用于在表格中输出结果。这使得结果的输出可以独立于有限元网格，在有规律的、可调整的结果点中进行。

默认预设了一个笛卡尔面结果栅格，其栅格点在两个方向上的间距均为 0.5 m。如有必要，您可以在此处调整 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，'极坐标'栅格类型为数值结果输出提供了另一种选择。

如果'选项'区域中的 '自动调整' 复选框被勾选，则当面发生变化时，栅格点会与新的几何形状匹配。

在 '点' 区域，您可以查看生成的栅格点的坐标。无法在表格中进行修改。

集成对象

通常，RFEM 能自动识别出位于面内但未用于面定义的所有对象。

属于面的节点、线和洞口的编号在 '面内集成对象' 区域列出。

如果某个对象未被识别出来，您应该手动集成它：取消勾选 自动对象检测。'面内集成对象' 区域的输入框现在可以访问。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

此复选框允许使用导荷虚面来分布面的荷载，而与其刚度类型无关。这样，该面通过其刚度在模型中起作用。而荷载向相邻对象的分布，则通过您可以在 荷载传递 选项卡中确定的参数进行控制。此功能主要与厚度类型为 梁板 的面相关。

停用计算

此复选框提供了在计算时不考虑该面的可能，例如为了模拟施工阶段或研究模型变体。在这种情况下，将不考虑该面的刚度、边界条件和荷载。

信息 | 分析

此区域在您确定了面的边界线后立即显示。它提供了面重要属性的概览，如面积、体积和质量，以及面重心的位置和面的方向。洞口也被相应考虑。