# 3.1.14: 定位元素 (Orientate Element)

**“Orientate Element（定位元素 ）”**是一个多元运算器，其中**“Element Type（元素类型 ）”**的下拉列表允许用户在梁和壳体之间进行选择。

## 定位梁 (**Orientate Beam)**

在Karamba3D中，梁或桁架局部坐标系的默认方向遵循以下惯例：

* 局部坐标X轴（红色）是梁轴，由起始节点指向终止节点。
* 局部坐标Y轴（绿色）与局部坐标X轴成直角并平行于全局坐标XY平面。除非局部坐标X轴垂直于XY平面，否则这将是局部坐标Y轴的固定指定形式。在这种情况下，选择局部坐标Y轴与全局坐标Y轴平行。垂直度的默认标准是轴向单位矢量的z分量大于或等于$$0.999 999 995$$。该变量可以通过**“limit\_parallel（限制-平行）”**属性在["karamba.ini"](https://manual-1-3.karamba3d.com/chinese_1_3_3/troubleshooting/4.3.-miscellaneous-problems/4.1.6-changing-karamba.ini-file)文件中进行更改。
* 局部坐标Z轴（蓝色）始于局部坐标X轴和Y轴，三者形成右手坐标系。

![ 图3.1.14.1：可以使用“OrientateBeam（定位梁）”运算器控制局部梁坐标系的方向](https://2244769574-files.gitbook.io/~/files/v0/b/gitbook-legacy-files/o/assets%2F-M9XteyGDAU3Odla53cC%2Fsync%2Fe4310df51fafe2b0c4d7f832762083004cbbccc6.png?generation=1591871159395697\&alt=media)

局部坐标系会影响局部定义荷载的方向以及元素断面方向。使用**“Orientate Beam（定位梁）”**运算器可设置局部坐标系（请参见图3.1.14.1）：

* 输入端口**“X轴”**接受矢量。局部坐标X轴的方向应使其与给定矢量的角度小于90度。这样可以使一组梁集合的方向保持一致。
* 局部坐标Y轴位于由局部坐标X轴和**“Y轴”**输入中的矢量所定义的平面中。如果Y轴平行于梁轴，则不适用于该元素。
* 如果在**“Y轴”**输入端没有提供矢量或是给定的Y轴不适用，梁的局部坐标Z轴则位于由局部坐标X轴和**“Z轴”**输入中的矢量所定义的平面。
* **“Alpha”**表示局部坐标Z轴围绕局部坐标X轴的附加旋转角度（单位为度）。

为了控制梁的方向，可以通过两种方式使用**“Orientate Beam（定位梁）”**运算器：

1. **“Flow-through（通过）”**：将其接入**“LineToBeam（由线到梁）”**和**“Assemble（模型构建）”**运算器之间。更改应用于所有通过运算器的梁元素。接入壳体元素时，其输出为**“Null（零）”**。
2. **“Agent（代理 ）”**。通过输入**“BeamId（梁的标识符）”**指定梁，将生成的梁-代理直接接入**“Assemble（模型构建 ）”**运算器的**“Elem”**输入端口。该方法允许借助正则表达式的功能来选择元素（请参阅第[3.1.15](https://manual-1-3.karamba3d.com/chinese_1_3_3/3-in-depth-component-reference/3.1-model/3.1.15-select-beam)节）。

## 定位壳体 (**Orientate Shell)**

对于壳体而言，局部坐标系的默认方向如图3.1.14.2所示。适用以下惯例：局部坐标x轴平行于全局坐标x方向，当元素法线平行于全局坐标x方向时除外。在这种情况下，局部坐标x轴则指向全局坐标y方向。局部坐标z轴始终垂直于壳体元素，其方向取决于底层网格面上顶点的顺序：如果z轴朝向用户，网格面顶点的顺序则为逆时针方向。如图[\[12\]](https://manual-1-3.karamba3d.com/chinese_1_3_3/appendix/bibliography)中提供了一种可以帮助记忆右手旋转规则的方式。

![图3.1.14.2：局部壳体坐标系的默认方向](https://2244769574-files.gitbook.io/~/files/v0/b/gitbook-legacy-files/o/assets%2F-M9XteyGDAU3Odla53cC%2Fsync%2F287d7eb692e9fa810d2303c65a916e1ccd79d043.PNG?generation=1591871159048659\&alt=media)

**“Orientate Shell（定位壳体）”**运算器允许用户控制构建壳体元素的局部坐标的x和z方向：**“X-Axis”**和**“Z-Axis”**输入需要有方向矢量列表与网格面一一对应。如果向量数量与网格面数量不匹配，则应采用最长列表原则。不可行的方向（如，指定的z矢量位于元素平面中）将被忽略。

关于**“Orientate Shell（定位壳体）”**运算器的应用，与**“Orientate Beam（定位梁）”**运算器中的两个选项，亦即**“Flow-through（通过）”**或**“Agent（代理）”**相同。

![ 图3.1.14.3：局部壳体坐标系的默认方向](https://2244769574-files.gitbook.io/~/files/v0/b/gitbook-legacy-files/o/assets%2F-M9XteyGDAU3Odla53cC%2Fsync%2Fc2f02c45838ec6e3419d6b32a53555a4e6b485ec.PNG?generation=1591871159347867\&alt=media)