面

使用曲面来描述平面或曲面的几何形状，其表面积远大于厚度。曲面的刚度取决于其材料和厚度。在生成有限元网格时，曲面上会生成2D单元。这些单元在计算中应用于曲面的重心轴。

输入一个曲面时，可以使用现有的“边界线”。您也可以使用直接输入，程序会自动生成定义线。

“基础” 选项卡管理基本的曲面参数。通过勾选选择框添加更多选项卡，您可以在其中进行具体设置。

刚度类型

刚度类型控制如何承受内力，或假定曲面的属性。

列表中提供了多种刚度类型可供选择。

标准

曲面传递弯矩和膜力。这种方法描述了同质和各向同性曲面模型的一般行为。曲面的刚度属性与方向无关。

无厚度

曲面没有刚度。此类型用于体积的边界面。

刚性

通过此刚度类型，可以模拟非常刚性的曲面，创建对象之间的刚性连接。

膜

曲面在所有方向上表现出均匀的刚度。但是仅传递拉伸状态下的膜力（n_x, n_y）以及薄膜剪力（n_xy）。在压应力和横向力与弯矩作用下，受影响的曲面单元失效。

无膜拉

仅传递压缩状态下的弯矩和膜力。在引起拉力的膜力下，受影响的曲面单元失效（例如孔口承压）。

荷载转移

此类型允许将面荷载施加到未填充曲面的区域，例如窗户或大厅杆件上的风荷载。该面的荷载分布到边界或集成的对象上。如果生成杆件荷载，则将荷载在全局方向按照真实杆件长度转换（荷载方向 X_L, Y_L, Z_L）。曲面本身没有刚度。

您可以在新选项卡中设置荷载转移的标准。

“荷载转移方向”描述了荷载施加到对象的方向。列表中提供了基于有限元计算的各向同性分布选择，以及基于面条带的正交分布，该分布用于确定向一或两个局部面轴的荷载影响宽度。

在“各向同性 | 有限元”选项中，RFEM通过一个独立的子模型计算荷载分布，其中曲面由刚性元件建模。面上的所有集成对象（杆、线-点支座、与模型元素相连的线、耦合或节点等）都通过刚性线或刚性点支座替代。该子模型的反作用力作为RFEM 3D计算的荷载。当某些对象不应传递荷载时，可以在'不影响'部分指定这些对象。

在面条带上的荷载转移中，您可以设置RFEM如何执行“荷载分布”。默认情况下，荷载随着变量分布到邻近对象。如果需要恒定荷载分布，请在列表中选择相应的选项。下面的图片展示了这两种方案的不同。

如果在“选项”部分中激活了选择框“高级分布设置”，那么“面条带宽度”、“平滑因子”和“面上的条带最少数量”的输入选项将可用。对于问题荷载分布，仅需进行调整。这些参数的影响已在支持文章荷载转移面的高级分布设置中通过示例进行了说明。

您还可以为荷载转移面定义“面重量”，例如考虑玻璃的自重。

在“无作用于”部分，您可以排除杆件、线和节点（例如桁架）不承担荷载。单独指定对象或选择与无荷载杆件或线平行的对象。

定义了曲面的边界线后，“受荷对象”部分列出了受荷的杆件、线和节点。若您需要特定的荷载分布，请在“基础”选项卡中勾选“荷载分布因子”选择框。然后您可以在荷载分布因子 选项卡中单独指定对荷载传递对象的因子。

在面条带上的荷载转移中，您可以考虑“杆件偏心”或“截面分布”，以准确描述杆件的几何位置或其展开（参见截面章节）。默认为未激活的“忽略弯矩平衡”选项。这样使得面荷载的弯矩与杆荷载的弯矩在重心处进行比较。对于节点荷载而言，此选项无意义。下图展示了在考虑与不考虑弯矩平衡时，自由线荷载如何分布到对面的杆件上。

几何类型

几何类型描述了曲面的形式概念。列表中提供了多种类型可供选择。

平面

在平面中，所有边界线都位于一个面内。通过列表按钮可以访问各种平面形式。

您可以图形化定义此面（在对话框中点击确定后），通过拉伸矩形、圆形等。如果选择“选择边界”，RFEM在确定足够数量的边界线后，自动识别该面。

四边形

这种曲面类型在其基本形式中描述了一般的四边形曲面。允许的边界线包括直线、弧线、多线串和样条曲线。这样可以建模曲面。

在“新建曲面”对话框中，指定四边形表面的边界线。如果无法通过四条边形成封闭的面，也可以允许多于四条边。在‘四边形’选项卡中指定四个端点。它们控制着如何张开曲面。

NURBS

NURBS曲面由四条闭合的NURBS线（参见线章节）组成。可以用它来建模几乎任何自由形曲面。

在“新建曲面”对话框中，指定NURBS曲面的边界线。相对的两对NURBS线必须具有相同数量的控制点，以便这些NURBS线的顺序“兼容”。在“NURBS”选项卡中，您可以通过“控制点权重”影响曲面的形状。选定控制点的坐标在“坐标-控制点”部分中指定。

剪裁

当曲面相互穿透时，您可以快速创建这种穿透：选择曲面并调用上下文菜单。有多种选项可供选择。

选择“创建穿透”选项时，只生成交线。如果选择“通过穿透分割”选项之一，RFEM将创建子面，并将其分配给“剪裁”类型。这样您可以删除组件，例如去除多余的面。

旋转

旋转曲面是通过将现有线绕轴旋转形成。RFEM通过起始节点和终止节点生成曲面，并随线的旋转定义点生成新线。

在“旋转”选项卡中，设置要旋转的边界线，指定旋转角度α。可以通过坐标或使用按钮 图形化确定旋转轴的点。

管道

管道曲面是通过将管道的中心线绕此轴在一定半径上旋转形成的。生成两个圆和一条平行于管道轴的多线串。

在“管道”选项卡中，设定管道的半径。此值描述从管道轴到曲面中心的距离。输入中心线编号或使用按钮 图形化选择管道轴。

如果管道截面锥化，激活“不同末端半径”选择框并指定相应值。

最小曲率样条

使用此几何类型，您可以创建由控制点产生的曲面，这些控制点可能位于曲面内或外部。例如，可以用来建模地形表面。

指定参考平面的“坐标系”，并在坐标系中给出“样本坐标”。这些点代表样条曲面的控制点。然后定义“参考平面的边界线”，或通过按钮 图形化选择线。

厚度与材料

在现有厚度列表中选择合适的类型或定义新的厚度（参见厚度章节）。

厚度材料

在以上部分定义的厚度材料是默认设置的。如果需要，您可以从创建的材料列表中选择或定义新材料（参见材料章节）。该材料然后会被分配给厚度类型。

铰接

铰接用于控制沿曲面线的内力传递（参见线铰章节）。勾选选择框后，可以在“铰接”选项卡中设定铰接类型。

支座

如果曲面是弹性支座，可以在“支座”选项卡中选择或定义平面支座（参见平面支座章节）。

释放

要在曲面处解除模型的耦合，可以在“释放”选项卡中选择或定义曲面释放（参见曲面释放章节）。

偏心

偏心可以为整个曲面建模一个高程补偿（参见面偏心章节）。可以在“偏心”选项卡中设定偏移类型。

荷载分布因子

对于荷载转移类型的曲面，可以为从荷载对象设定分布因子。勾选选择框后，可以在新选项卡中单独指定这些因子。

荷载转移曲面的受荷对象在一行中预先设定。为每个对象分配了因子1.00，因此所有对象都均匀贡献荷载转移。如果需要特殊分布，选择自由行并选择线或杆，然后指定适当的“分布因子”。

网格优化

可根据曲面的几何形状调整有限元网格的网格尺寸（参见面网格优化章节）。这样便独立于一般网格设置。在“网格优化”选项卡中，可以选择或定义面网格优化。

特定轴

每个曲面都有一个局部坐标系。通常是与全局轴平行的排列。但是该坐标系也可以单独为输入和输出定义。

输入轴

输入轴的方向，例如对正交性和支座属性或面荷载的作用有影响。

在“类别”部分的列表中，提供了各种方法调整轴方向：

• 角度旋转：绕z轴旋转xy轴，角度为α
• 轴平行于线：按线将x或y轴排列
• 轴朝向点：将x或y轴定向到面内线的交点
• 轴平行于坐标系：按用户定义的坐标系设定轴

可以通过按钮 图形确定参考对象。

“反向z轴”选择框使得轴z和y可逆向排列。

结果轴

当前，结果轴的方向仅可以是“与输入轴相同”。

结果栅格

每个面覆盖有一个栅格，表中用于结果输出。它允许独立于有限元网格，在规律且可调的结果点进行输出。

标准情况为，每隔0.5米的均匀间距，在两个方向上提供的网格点。如果需要，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”。对于圆形表面，“极坐标”栅格类型在数字结果输出中提供了替代方案。

如果在“选项”部分勾选了“自动调整”选择框，则在面变更时，栅格点将根据新几何形状进行适应。

在“点”部分中，可以检查生成的栅格点坐标。表中不允许更改。

集成对象

通常，RFEM会自动识别所有位于曲面内但未用于面定义的对象。

在“平面内集成对象”部分中列出了曲面相关节点、线和开口的编号。

如果未识别对象，应手动集成：关闭‘自动对象检测’。这样，“平面内集成对象”部分的输入字段变得可用。补充缺少的对象编号或利用按钮 图形选择对象。

激活荷载转移

选择框允许通过一个荷载转移面分布曲面荷载——这与其刚度类型无关。因此，曲面通过其刚度在模型中起作用。然而，荷载分布给相邻对象的方式，则由您在荷载转移选项卡中设定的参数控制。此功能主要用于梁板厚度类型的曲面。

从计算中停用

选择框提供了在计算中不考虑曲面的选项，例如模拟构建状态或研究模型变化。在这种情况下，曲面的刚度、边界条件和荷载都不会应用。

信息 | 分析

定义了曲面的边界线后，该部分会显示。它提供了曲面的重要属性概览，例如面积、体积和质量，以及曲面的重心和方向。开口同样被考虑在内。