面

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

创建面时，可以使用已有的'边界线'。也可以使用直接输入方式，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设置。

刚度类型

刚度类型控制着内力如何被吸收，或者对面预设了哪些属性。

列表中有多种刚度类型可供选择。

标准

面传递弯矩和膜力。这种方法描述了均质各向同性面模型的一般特性。面的刚度属性与方向无关。

无厚度

该面没有刚度。此类型用于实体的边界面。

刚性

使用该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。

膜

该面在所有方向上具有均匀的刚度。但只传递受拉状态下的膜力（n_x、n_y）以及膜剪力（n_xy）。在压力、剪力以及弯矩作用下，受影响的面单元失效。

无拉膜

只传递受压状态下的弯矩和膜力。在引起拉力的膜力作用下，受影响的面单元失效（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上，例如窗户上的风荷载或大厅的杆件。该面的荷载会分配到边缘或集成对象上。如果生成杆件荷载，荷载会转换为以全局方向为基准、按真实杆件长度计算（荷载方向 X_L、Y_L、Z_L）。该面本身没有刚度。

荷载传递的条件可以在导荷虚面选项卡中设置。

'荷载传递方向'描述了荷载应以哪个（些）方向施加到对象上。列表提供了基于有限元计算的各向同性分布选项，以及基于条带的正交各向异性布置选项，这些条带用于在一个或两个局部面坐标轴方向上确定荷载分配宽度。

选择'各向同性 | 有限元'选项时，RFEM 使用一个单独的部分模型来确定荷载分布，在该模型中面通过一个刚性面单元来模拟。所有集成到面中的对象（杆件、线和节点支座、与模型单元连接的线、耦合或节点等）都会被替换为刚性线或刚性节点支座。然后，该部分模型的响应将作为 RFEM 三维计算的荷载。如果不希望某些对象传递荷载，可以在'对以下对象无效'部分中指定。

通过条带进行荷载传递时，可以定义 RFEM 如何进行'荷载分布'。荷载默认以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条目。两种方式的区别如下图所示。

'条带宽度'、'平滑系数'和'面上最少条带数量'的输入选项在'选项'部分中勾选高级分布设置复选框后才可用。只有在荷载分布存在问题时才需要进行调整。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示例进行了说明。

对于导荷虚面，您也可以'定义面重量'，例如考虑玻璃幕墙的自重。

在'对以下对象无效'部分中，可以将杆件、线和节点从荷载传递中排除（例如支撑）。可以单独指定对象，或选择一个与无荷载杆件或线平行的样板对象。

当面边界线定义完成后，'受载对象'部分会列出受载的杆件、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。然后可以在 荷载分布系数选项卡中为传递荷载的对象单独设置系数。

通过条带进行荷载传递时，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，由面荷载相对于重心产生的弯矩会与由杆件荷载相对于重心产生的弯矩进行平衡。但此选项对节点荷载没有意义。下图显示了自由线荷载在考虑和不考虑弯矩平衡时如何分配到对侧的杆件上。

结果面

该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，您可以确定实体中需要根据不同分项系数进行设计的膜应力和弯曲应力。

有关结果积分的更多条件可以在结果面选项卡中设置。

在'积分应力和力'部分中，选择结果是否仅按对象相关方式获取，还是也在某个区域内按几何方式获取。在'包含对象'部分中指定相关的面和实体。或者选择'所有'对象，然后在'从包含对象中排除'部分中排除某些单元。

如果要积分的特定区域结果位于面的"下方"和"上方"，可以在'参数'部分中定义相关距离。它们基于垂直于面平面的局部 z 轴。

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，所有边界线都位于一个平面上。通过列表按钮可以访问各种平面形状。

您可以（在对话框中确认后）通过绘制矩形、圆形等图形来定义面。如果选择'边界'，一旦确定了足够数量的边界线，RFEM 会自动识别面。

四边曲面

该面类型的基本形式描述了一个一般的四边形面。直线、圆弧、多段线和样条曲线都可以作为边界线。由此可以建模曲面。

在'新建面'对话框中指定四边曲面面的边界线。如果闭合面无法由四条线构成，也允许使用多于四条线。然后在'四边曲面'选项卡中指定四个角节点。它们控制着曲面的生成方式。

NURBS

NURBS 面由四条闭合的 NURBS 线构成（参见章节 线）。由此几乎可以建模任意自由曲面。

在'新建面'对话框中指定 NURBS 面的边界线。相对的两对 NURBS 线必须具有相同数量的控制点，以使这些 NURBS 线的阶数"兼容"。然后您可以在'NURBS'选项卡中通过'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'部分中给出。

修剪

当面相互贯穿时，可以快速创建贯穿效果：选择这些面，然后打开上下文菜单。有多种选项可供选择。

选择'创建相交'选项时，只生成相交线。如果选择'通过相交分割'选项之一，RFEM 会生成子面并为这些子面分配'修剪'类型。然后您可以删除组件，例如当您想要移除突出的面时。

旋转面

旋转面是由一条现有线绕轴旋转而成的。RFEM 根据线的起点和终点节点以及旋转后的定义点生成面。同时会生成新线。

在'旋转面'选项卡中指定要旋转的面的边界线。输入旋转角 α。旋转轴的点可以通过坐标或使用按钮 以图形方式确定。

管道面

管道面是由管道中线绕该轴以半径旋转而成的。同时会生成新线：两个圆和一条平行于管道轴线的多段线。

在'管道面'选项卡中指定管道半径。该值描述了从管道轴线到面中心的距离。输入中线编号，或使用按钮 以图形方式选择管道轴线。

如果管道横截面是锥形的，请激活'端部不同半径'复选框并输入相应值。

最小曲率样条

使用该几何类型，可以通过位于面上或面外的控制节点创建曲面。例如，可以建模地形表面。

指定参考面的'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。然后指定'参考面的边界线'，或使用按钮 以图形方式选择线。

厚度与材料

在现有厚度列表中选择合适的类型，或定义一个新厚度（参见章节 厚度）。

厚度材料

预设了上方部分中所定义厚度的材料。如有必要，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）。然后该材料将被分配给厚度类型。

铰

使用铰可以控制面沿线方向的内力传递（参见章节 线铰）。勾选复选框后，您可以在'铰'选项卡中设置铰类型。

支座

如果面是弹性地基的，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

为了在面处解耦模型，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

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

荷载分布系数

对于 导荷虚面类型的面，可以为传递荷载的对象定义分布系数。勾选复选框后，您可以在新选项卡中单独分配这些系数。

导荷虚面的受载对象默认显示在一行中。每个对象都分配了系数 1.00，因此所有对象对荷载传递的贡献相同。如果您希望进行特定的分布，请单击下一个空闲行并选择线或杆件。然后分配适当的'分布系数'。

网格细化

有限元网格的网格尺寸可以根据面的几何形状进行调整（参见章节 面网格细化）。因此它与一般网格设置无关。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。但坐标系也可以——分别针对输入和输出——进行用户自定义设置。

输入轴

输入轴的方向例如对于正交各向异性和地基属性或面荷载的作用非常重要。

'类别'部分中的列表提供了多种调整轴线位置的可能性：

• 角转动：面坐标轴 x、y 绕 z 轴旋转角度 α
• 轴平行于线：将 x 轴或 y 轴定向到一条线
• 轴指向点：将 x 轴或 y 轴定向到一条线与面的交点
• 轴平行于坐标系：将轴定向到用户自定义坐标系

您可以使用按钮 以图形方式确定参考对象。

'反转局部 z 轴'复选框允许您反向定向 z 轴和 y 轴。

结果轴

目前结果轴的方向只能设置为'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。它允许以规则的、可调整的结果点进行独立于有限元网格的输出。

默认预设了一个在两个方向上栅格点间距均为 0.5 m 的笛卡尔面栅格。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。

如果在'选项'部分中勾选了'自动调整'复选框，则当面发生变化时，栅格点会与新几何形状相匹配。

在'点'部分中，您可以检查生成的栅格点的坐标。无法在表格中进行更改。

集成对象

RFEM 通常会自动识别所有位于面内但未用于面定义的对象。

属于面的节点、线和洞口的编号在'面中的集成对象'部分中给出。

如果某个对象未被识别，您应该手动将其集成：停用自动对象识别。'面中的集成对象'部分中的输入字段现在可用。补充缺失的对象编号，或使用按钮 以图形方式确定对象。

启用荷载传递

该复选框允许您借助导荷虚面来分布面的荷载——无论其刚度类型如何。这样，面通过其刚度在模型中起作用。而荷载到相邻对象的分布则由您可以在 导荷虚面选项卡中设置的参数控制。此功能主要用于厚度类型为 骨架墙板的面。

在计算中停用

该复选框提供了在计算中不考虑该面的可能性，例如模拟施工阶段或研究建模变体。在这种情况下，面的刚度、边界条件和荷载都不会被应用。

信息 | 分析

一旦您确定了面的边界线，就会显示此部分。它提供了面的重要属性概览，如面积、体积和质量以及面重心位置和面的朝向。洞口已相应考虑。