本節書摘來自異步社群《ansys 14有限元分析自學手冊》一書中的第2章，第2.1節，作者 李兵 , 宮鵬涵，更多章節内容可以通路雲栖社群“異步社群”公衆号檢視
ansys 14有限元分析自學手冊
ansys有多種坐标系供選擇。
（1）總體和局部坐标系：用來定位幾何形狀參數（節點、關鍵點等）和空間位置。
（2）顯示坐标系：用于幾何形狀參數的清單和顯示。
（3）節點坐标系：定義每個節點的自由度和節點結果資料的方向。
（4）單元坐标系：确定材料特性主軸和單元結果資料的方向。
（5）結果坐标系：用來清單、顯示或在通用後處理操作中将節點和單元結果轉換到一個特定的坐标系中。
總體坐标系和局部坐标系用來定位幾何體。預設地，當定義一個節點或關鍵點時，其坐标系為總體笛卡爾坐标系。可是對有些模型，定義為不是總體笛卡爾坐标系的另外坐标系可能更友善。ansys程式允許用任意預定義的3種（總體）坐标系的任意一種來輸入幾何資料，或者在任何其他定義的（局部）坐标系中進行此項工作。
1．總體坐标系
總體坐标系被認為是一個絕對的參考系。ansys程式提供了前面定義的3種總體坐标系：笛卡爾坐标系、柱坐标系和球坐标系，所有這3種坐标系都是右手系，而且有共同的原點。它們由其坐标号來識别：1是柱坐标系，2是球坐标系，另外，還有一種以笛卡爾坐标系的y軸為z軸的柱坐标系，其坐标号是3，如圖2-1所示。
圖2-1a表示笛卡爾坐标系；圖2-1b表示一類圓柱坐标系（其z軸同笛卡爾系的z軸一緻），坐标系統标号是1；圖2-1c表示球坐标系，坐标系統标号是2；圖2-1d表示兩類圓柱坐标系（z軸與笛卡爾系的y軸一緻），坐标系統标号是3。
2．局部坐标系
在許多情況下，必須要建立自己的坐标系。其原點與總體坐标系的原點偏移一定距離，或其方位不同于先前定義的總體坐标系，圖2-2表示一個局部坐标系的示例，它是通過用于局部、節點或工作平面坐标系旋轉的歐拉旋轉角來定義的。可以按表2-1所示方式定義局部坐标系。
圖2-1中x、y、z表示總體坐标系，然後通過旋轉該總體坐标系來建立局部坐标系。圖2-2（a）表示将總體坐标系繞z軸旋轉一個角度得到x1、y1、z（z1）；圖2-2（b）表示将x1、y1、z（z1）繞x1軸旋轉一個角度得到x1（x2）、y2、z2。
當定義了一個局部坐标系後，它就會被激活。當建立了局部坐标系後，配置設定給它一個坐标系号（必須是11或更大），可以在ansys程式中的任何階段建立或删除局部坐标系。若要删除一個局部坐标系，可以利用以下方法：
若要檢視所有的總體和局部坐标系，可以使用下面的方法：
與3個預定義的總體坐标系類似，局部坐标系可以是笛卡爾坐标系、柱坐标系或球坐标系。局部坐标系可以是圓的，也可以是橢圓的，另外，還可以建立環形局部坐标系，如圖2-3所示。
圖2-3（a）表示局部笛卡爾坐标系，圖2-3（b）表示局部圓柱坐标系，圖2-3（c）表示局部球坐标系，圖2-3（d）表示局部環坐标系。
3．坐标系的激活
可以定義多個坐标系，但某一時刻隻能有一個坐标系被激活。激活坐标系的方法如下：首先自動激活總體笛卡爾坐标系，當定義一個新的局部坐标系，這個新的坐标系就會自動被激活，如果要激活一個與總體坐标系或以前定義的坐标系，可用下列方法：
在ansys程式運作的任何階段都可以激活某個坐标系，若沒有明确地改變激活的坐标系，目前激活地坐标系将一直保持不變。
在定義節點或關鍵點時，不管哪個坐标系是激活的，程式都将坐标标為x、y和z，如果激活的不是笛卡爾坐标系，應将x、y和z了解為柱坐标中的r、θ、z或球坐标系中的r、θ、φ。
在預設情況下，即使是在坐标系中定義的節點和關鍵點，其清單都顯示它們在總體笛卡爾坐标，可以用下列方法改變顯示坐 标系：
改變顯示坐标系也會影響圖形顯示。除非有特殊的需要，一般在用諸如nplot、eplot指令顯示圖形時，應将顯示坐标系重置為總體笛卡爾坐标系。dsys指令對lplot、aplot和vplot指令無影響。
總體和局部坐标系用于幾何體的定位，而節點坐标系則用于定義節點自由度的方向。每個節點都有自己的節點坐标系，預設情況下，它總是平行于總體笛卡爾坐标系（與定義節點的激活坐标系無關）。可用下列方法将任意節點坐标系旋轉到所需方向，如圖2-4所示。
（1）将節點坐标系旋轉到激活坐标系的方向。即節點坐标系的x軸轉成平行于激活坐标系的x軸或r軸，節點坐标系的y軸旋轉到平行于激活坐标系的y或θ軸，節點坐标系的z軸轉成平行于激活坐标系的z或 φ軸。
（2）按給定的旋轉角旋轉節點坐标系（因為通常不易得到旋轉角，是以nrotat指令可能更有用），在生成節點時可以定義旋轉角，或對已有節點制定旋轉角（nmodif指令）。
可以用下列方法列出節點坐标系相對于總體笛卡爾坐标系旋轉的角度：
每個單元都有自己的坐标系，單元坐标系用于規定正交材料特性的方向，施加壓力和顯示結果（如應力應變）的輸出方向。所有的單元坐标系都是正交右手系。
大多數單元坐标系的預設方向遵循以下規則。
（1）線單元的x軸通常從該單元的i節點指向j節點。
（2）殼單元的x軸通常也取i節點到j節點的方向，z軸過i點且與殼面垂直，其正方向由單元的i、j和k節點按右手法則确定，y軸垂直于x軸和z軸。
（3）對二維和三維實體單元的單元坐标系總是平行于總體笛卡爾坐标系。
然而，并非所有的單元坐标系都符合上述規則，對于特定單元坐标系的預設方向可參考ansys幫助文檔單元說明部分。
許多單元類型都有選項（keyopts，在dt或ketopt指令中輸入），這些選項用于修改單元坐标系的預設方向。對面單元和體單元而言，可用下列指令将單元坐标的方向調整到已定義的局部坐标系上：
如果既用了keyopt指令又用了esys指令，則keyopt指令的定義有效。對某些單元而言，通過輸入角度可相對先前的方向作進一步旋轉，例如shell63單元中的實常數theta。
在求解過程中，計算的結果資料有位移（ux，uy，rots等）、梯度（tgx，tgy等）、應力（sx，sy，sz等）、應變（epplx，epplxy等）等，這些資料存儲在資料庫和結果檔案中，要麼是在節點坐标系（初始或節點資料），要麼是單元坐标系（導出或單中繼資料）。但是，結果資料通常是旋轉到激活的坐标系（預設為總體坐标系）中來進行雲圖顯示、清單顯示和單中繼資料存儲（etable指令）等操作。
可以将活動的結果坐标系轉到另一個坐标系（如總體坐标系或一個局部坐标系），或轉到在求解時所用的坐标系下（例如，節點和單元坐标系）。如果清單、顯示或操作這些結果資料，則它們将首先被旋轉到結果坐标系下。利用下列方法可改變結果坐标系：
建立第三個節點：main menu > preprocessor > modeling > create > nodes > fill between nds，彈出一個拾取框，在圖形上拾取編号為1和3的節點，單擊“ok”按鈕，又彈出“create nodes between 2 nodes”對話框，單擊“ok”按鈕。
建立局部坐标系。
（1）執行菜單欄中的utility menu：workplane > local coordinate systems > create local cs > at specified loc 指令。
（2）在“global cartesian”文本框中輸入：“0.6,0.4,0”，然後單擊“ok”按鈕，得到“create local cs at specified location”對話框，如圖2-7所示。在指定位置建立本地工作平面
（3）在“ref number of new coord sys”中輸入“11”，在“type of coordinate system”中選擇“cylindrical 1”，在“origin of coord system”文本框中分别輸入“0.6,0.4,0”，在“thxy rotation about local z”文本框中輸入“60”，單擊“ok”按鈕，如圖2-8所示，新的局部坐标系建立完畢。
将激活的坐标系設定為局部坐标系。
（1）執行菜單欄中的utility menu：workplane > change display cs to > specified coord sys。
（2）在文本框中輸入“11”，單擊“ok”按鈕，将顯示坐标變為自定義局部坐标系。
（3）單擊utility menu：plot > replot，圖形視窗将按照自定義坐标系顯示節點，如圖2-9所示。
（4）單擊utility menu：workplane > change display cs to > global cylindrical y，顯示坐标系變為總體柱坐标系（y）。
（5）單擊utility menu：plot > replot，單擊幾次“視圖控制欄”中的“zoom out”圖檔 1{19{20}}按鈕，圖形視窗将按照總體柱坐标系顯示關鍵點，如圖2-10所示。