面

面用于描述平整或弯曲构件的几何形状，这些构件的表面尺寸远大于其厚度。面的刚度由其材料和厚度确定。在生成有限元网格时，会在面上生成2D单元。这些单元在计算中沿面的重心轴设置。

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

基本选项卡管理面的基本参数。勾选复选框后，会添加更多选项卡，您可以在其中进行具体设置。

刚度类型

刚度类型控制面以何种方式承受内力，或假定面具有哪些特性。列表中提供了多种类型供选择。

规范

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

无厚度

面不具有刚度。此类型适用于实体的边界面。

刚性

使用此刚度类型可以模拟非常刚硬的面，以在对象之间建立刚性连接。

膜

面在所有方向上具有均匀的刚度。但仅传递受拉状态下的膜力（n_x、n_y）以及膜剪力（n_xy）。在压力、剪力和弯矩作用下，相关的面单元将失效。

膜仅受压

仅传递受压状态下的弯矩和膜力。当膜力引起拉力时，相关的面单元将失效（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，例如施加到窗口或厂房杆件上的风荷载。该面的荷载将分布到边缘或集成的对象上。如果生成了杆件荷载，荷载将按全局方向换算到实际杆件长度上（荷载方向X_L、Y_L、Z_L）。该面本身不具有刚度。

荷载传递的准则可以在导荷虚面选项卡中设置。

'荷载传递方向'描述荷载应以哪个（哪些）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，以及在条带上正交布置的选项，条带可在沿一个或两个局部面轴方向用于确定荷载有效宽度。

在'Isotrop | FEM'选项下，RFEM使用一个单独的部分模型来确定荷载分布，其中面由刚性面单元表示。所有集成到面中的对象（杆件、线支座和节点支座、与模型单元连接的线、耦合或节点等）由刚性线或刚性节点支座替代。该部分模型的响应随后作为荷载用于RFEM的3D计算。如果某些对象不应传递荷载，可以在'不影响'部分中指定这些对象。

在通过条带进行荷载传递时，可以设置RFEM应如何进行'荷载分布'。默认情况下，荷载以可变分布形式分布到相邻对象上。但是，如果希望获得恒定的荷载分布，请在列表中选择相应的条目。两种变体的区别在下图中进行了对比。

'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'部分中激活高级分布设置复选框后才可用。只有在荷载分布出现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，您还可以'设定面重量'，例如考虑玻璃化的自重。

在'不影响'部分中，可以将杆件、线和节点排除在荷载传递之外（例如支撑）。您可以逐个指定对象，或选择一个位于无荷载杆件或线旁的样板对象。

当面的边界线定义完成后，'受荷对象'部分会显示受荷载的杆件、线和节点。如果您希望特定的荷载分布，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逐个设置承载对象的系数。

在通过条带进行荷载传递时，可以考虑'杆件偏心'或'截面分布'，以准确掌握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，面荷载对重心形成的弯矩将与杆件荷载对重心形成的弯矩进行平衡。但对于节点荷载，此选项没有意义。下图展示了自由线荷载在考虑和不考虑弯矩平衡的情况下如何在对面杆件之间分布。

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结果面

此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，您可以在实体中确定需要按不同分项系数进行设计的膜应力和弯曲应力。

结果积分的其他准则可以在结果面选项卡中设置。

在'积分应力和力'部分中，选择结果是纯粹按对象还是也按某一区域内的几何位置进行采集。在'包含对象'部分中设置相关的面和实体。或者选择'所有'对象，然后在'不包括在包含对象中'部分排除特定单元。

如果要对面"下方"和"上方"某一区域的结果进行积分，可以在'参数'部分中定义相关距离。它们相对于垂直于面平面的局部z轴。

几何类型

几何类型描述面的形式概念。列表中提供了多种类型供选择。

平面

平面面的所有边界线位于一个平面内。通过列表按钮可以选择多种平面面的形状。

您可以通过拖拽矩形、圆形等方式以图形方式定义面（在对话框中点击OK之后）。如果您选择'选择边界'，一旦有足够数量的边界线确定，RFEM会自动识别面。

四边形

此面类型的基本形状为一般四边形面。边界线可以是直线、圆弧、多段线和样条曲线。这样可以模拟弯曲的面。

在'新建面'对话框中设置四边形面的边界线。如果封闭面不能由四条线构成，也允许超过四条线。然后在'四边形'选项卡中指定四个角节点。它们控制弯曲面的展开方式。

NURBS

NURBS面由四条封闭的NURBS线构成（参见章节线）。这样可以模拟几乎任意的自由曲面。

在'新建面'对话框中设置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，使这些NURBS线的阶"兼容"。然后在'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'部分中显示。

裁剪

当面相互贯穿时，可以快速生成相贯：选择面，然后调出快捷菜单。有多种方式可供选择。

'生成相贯'选项仅生成交线。如果选择'通过相贯分割'选项之一，RFEM会生成部分面并将其类型指定为'裁剪'。然后您可以删除组件，例如移除超出部分的面。

旋转

旋转面是通过将一条现有线绕一根轴旋转而形成的。RFEM根据线的起点和终点节点以及旋转后的定义点生成面。在此过程中会生成新的线。

在'旋转'选项卡中设置要旋转的面边界线。输入旋转角度α。旋转轴上的点可以通过坐标或按钮 以图形方式确定。

管

管道面是通过将管的中线绕该轴以一个半径旋转而形成的。在此过程中会生成新的线：两个圆形和一条平行于管轴的多段线。

在'管'选项卡中设置管的半径。该值描述从管轴到面中心的距离。输入中线的编号，或使用按钮 以图形方式选择管轴。

如果管截面呈锥形，请激活'端部半径不同'复选框并输入相应数值。

最小曲率样条

使用此几何类型，可以通过位于面上或面外的控制节点生成弯曲的面。例如，可以模拟地形表面。

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。然后设置'参考平面的边界线'或使用按钮 以图形方式选择线。

带材料的厚度

在现有厚度列表中选择合适的类型，或定义一个新厚度（参见章节厚度）。

厚度的材料

上面部分所设定的厚度的材料已预先设置。如有需要，您可以在已创建的材料列表中选择另一种材料，或重新定义（参见章节材料）。该材料随后将分配给该厚度类型。

铰

使用铰可以控制面沿一条线的内力传递（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

如果面设置在弹性地基上，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

为了在面处解开模型，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）。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，可以为承载对象设置分布系数。勾选复选框后，您可以在新选项卡中逐个分配这些系数。

导荷虚面的受荷对象默认在一行中显示。每个对象的系数均为1.00，因此所有对象对荷载传递的贡献相同。如果您希望特定的分布，请点击下一个空行并选择线或杆件。然后分配合适的'分布系数'。

网格细化

有限元网格的网格宽度可以与面的几何形状相匹配（参见章节面网格细化）。因此它独立于一般网格设置。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。通常它与全局坐标轴平行。但坐标系也可以——输入和输出分别——由用户自定义设置。

输入轴

输入轴的对齐方式对于正交各向异性和地基特性或面荷载的作用等具有重要意义。

'类别'部分中的列表提供了多种调整轴位置的方式：

• 角转动：面xy轴绕z轴按角度α旋转
• 轴平行于线：将x轴或y轴对齐到一条线
• 轴指向点：将x轴或y轴指向一条线与面的交点
• 轴平行于坐标系：将轴对齐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。

'反转局部轴z'复选框可以将z轴和y轴反向对齐。

结果轴

目前结果轴的对齐只能'与输入轴相同'。

结果栅格

每个面上都覆盖有一个栅格，用于在表格中进行结果输出。它使得结果可以在与有限元网格无关的规则、可调整的结果点上输出。

默认情况下，预设为笛卡尔面栅格，两个方向的栅格点间距均为0.5 m。如有需要，您可以在此调整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'。对于圆形面，栅格类型'极坐标'为数值结果输出提供了另一种选择。

如果'选项'部分中'自动调整'复选框已勾选，则修改面时栅格点会自动适应新的几何形状。

在'点'部分中，您可以检查生成的栅格点坐标。表格中无法进行更改。

集成对象

通常，RFEM会自动识别所有位于面内但未用于面定义的对象。

与面相关的节点、线和洞口的编号在'面内集成对象'部分中显示。

如果某个对象未被识别，您应手动将其集成：禁用自动对象识别。'面内集成对象'部分中的输入框即可使用。补充缺失的对象编号，或使用按钮 以图形方式确定对象。

激活荷载传递

通过该复选框，可以将面的荷载——与其刚度类型无关——借助导荷虚面进行分布。这样，面通过其刚度在模型中起作用。而荷载在相邻对象上的分布则通过您在导荷虚面选项卡中设置的参数进行控制。此功能主要与厚度类型为骨架墙板的面相关。

为计算停用

该复选框可以在计算中不考虑该面，例如模拟施工阶段或研究一种建模变体。在这种情况下，面的刚度、边界条件和荷载均不予考虑。

信息 | 解析

一旦您设置了面的边界线，就会显示此部分。它提供了面重要特性的概览，如面积、实体和质量，以及面重心的位置和面的定向。洞口也相应地被考虑在内。