如何顯示局部坐標(biāo)系下的位移、應(yīng)力、應(yīng)變、載荷和支座反力分量？

如本書第1.1.5節(jié)“ABAQUS中的坐標(biāo)系”所述，在ABAQUS中使用局部坐標(biāo)系有兩種情況。

1）在節(jié)點(diǎn)上使用局部坐標(biāo)系:在定義邊界條件(包括位移、速度和加速度)、集中載荷、彎矩載荷和線性方程約束時(shí)所選擇的局部坐標(biāo)系是基于節(jié)點(diǎn)的，相應(yīng)的關(guān)鍵詞為* TRANSFORM 。

2）在單元上使用局部坐標(biāo)系:在定義材料屬性、合約束和連接單元時(shí)所選擇的局部坐標(biāo)系是基于單元的，相應(yīng)的關(guān)鍵詞為*ORIENTATION。

默認(rèn)情況下，在后處理中顯示單元分析結(jié)果(例如單元上的應(yīng)力、應(yīng)變)時(shí)，會(huì)自動(dòng)使用建模時(shí)定義的單元局部坐標(biāo)系，而顯示節(jié)點(diǎn)分析結(jié)果(例如節(jié)點(diǎn)上的位移、應(yīng)力和應(yīng)變)時(shí)，總是使用默認(rèn)的全局直角坐標(biāo)系，建模時(shí)在節(jié)點(diǎn)上定義的局部坐標(biāo)系會(huì)被忽略。如果希望顯示局部坐標(biāo)系下的節(jié)點(diǎn)分析結(jié)果，可以進(jìn)行如下操作：

1）如果建模過程中在節(jié)點(diǎn)上定義了局部坐標(biāo)系，可以在Visualization功能模塊中選擇菜單 Result-Options，選中Transformation，單擊 Nodal。

2）如果建模時(shí)沒有使用局部坐標(biāo)系，可以在Visualization功能模塊中單擊菜單Tools一Coordinate System-Create，創(chuàng)建局部坐標(biāo)系(例如名稱為CSYS-1)，其類型可以是直角坐標(biāo)系、柱坐標(biāo)系或球坐標(biāo)系。然后單擊菜單Result→0ions，在Transformation 標(biāo)簽頁中選擇User-specifed，選中局部坐標(biāo)系CSYS-1(或模型中已有的局部坐標(biāo)系)。

這時(shí)再顯示節(jié)點(diǎn)上的位移、應(yīng)力、應(yīng)變、載荷和支座反力等分量時(shí)，都是基于局部坐標(biāo)系的。例如，在顯示位移分量U1時(shí)，在視窗左上角可以看到其標(biāo)記為U，U1(CSYS-1)。

需要注意的是，ABAQUS/CAE在計(jì)算局部坐標(biāo)系上的位移、速度和加速度時(shí)，是把位移矢量投影到變形后的局部坐標(biāo)系上。當(dāng)模型發(fā)生旋轉(zhuǎn)時(shí)，ABAQUS/CAE所給出的局部坐標(biāo)系上的結(jié)果有可能不是用戶所希望的結(jié)果。如圖11-6所示，長度為10的桿件發(fā)生909的剛體旋轉(zhuǎn)，在圖中的柱坐標(biāo)系下，桿件端點(diǎn)A的徑向位移應(yīng)該是0，周向位移應(yīng)該是T/2但在ABAQUS/CAE的計(jì)算結(jié)果中，此柱坐標(biāo)

圖11-6桿件旋轉(zhuǎn)的實(shí)例

系下的A點(diǎn)徑向位移U1是10，即位移矢量在A點(diǎn)最終位置的R軸方向上的投影;A點(diǎn)周向位移U2是-10，即位移天量在A點(diǎn)最終位置的T軸方向上的投影。因此當(dāng)模型發(fā)生了周向位移時(shí)，不應(yīng)在ABAQUS/CAE中使用柱坐標(biāo)系查看位移，而應(yīng)該根據(jù)變形后的節(jié)點(diǎn)直角坐標(biāo)手工計(jì)算其徑向和周向位移。如果模型只發(fā)生徑向位移，不發(fā)生周向位移(例如圓筒的熱膨脹)，則沒有上述問題。

（內(nèi)容、圖片來源：《ABAQUS有限元分析常見問題解答》，侵刪）

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