ABAQUS中的時(shí)間

[常問1-3]

怎樣理解 ABAQUS中的時(shí)間概念?

 

[解答]

ABAQUS 中有兩種時(shí)間計(jì)量方法。

1) 總分析時(shí)間 (totaltime) 計(jì)量法:從第 1個(gè)分開始，所有分步的時(shí)間累加起來 (包括重啟動(dòng)分析中的分析步時(shí)間)。

 

2)分析步時(shí)間 (step time) 計(jì)量法:每個(gè)分的開始為時(shí)刻 (線性動(dòng)分析步除外，它不考慮時(shí)間影響)。

 

圖 1-1 所示的例子可以說明這兩種時(shí)間計(jì)量法的差異。在這個(gè)例子中，共包含三個(gè)分析0步 (step)，每個(gè)分析步步長(zhǎng)為 50s。

 

在靜力分析中，如果模型中不包含阻尼或與速率相關(guān)的材料性質(zhì)，時(shí)間就沒有實(shí)際的物理意義。為方便起見，一般把分析步時(shí)間設(shè)置為默認(rèn)值 1。動(dòng)力分析中涉及到爆炸、沖擊等與時(shí)間有關(guān)的效應(yīng)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的時(shí)間計(jì)量方法。

 

在ABAOUS/CAE 中建模時(shí)，除了需要在 Step 功能模塊中設(shè)置時(shí)間之外，在 Load 功能

 

 

 

模塊和 Interaction 功能模塊中還可以創(chuàng)建與時(shí)間有關(guān)的幅值曲線，具體方法是:選擇菜單Tools-Amplitude-Create，選擇幅值曲線的類型，將 Time Span 設(shè)為 Step time 或 Total time在定義載荷和邊界條件時(shí)可以使用上述幅值曲線。

 

ABAQUS中的重要物理常數(shù)

 

[常見問題1-4]

ABAQUS 中有哪些常用的物理常數(shù)?

[解答]

表 1-4 列出了 ABAQUS 中一些常用的物理常數(shù)，以方便讀者查閱。

 

 

ABAQUS中的坐標(biāo)系

[常見問題1-5]

如何在 ABAQUS 中定義局部坐標(biāo)系?

 

[解答]

ABAOUS 中有三種定義局部坐標(biāo)系的方法，其含義和用途各不相同，下面分別詳細(xì)介紹。1)使用關(guān)鍵詞* TRANSFORM 定義節(jié)點(diǎn)自度的局部坐標(biāo)系，用于定義載荷、邊界條件和約束方程等。例如下面的語句:

 

 

 

其含義為:創(chuàng)建節(jié)點(diǎn)集合 ex，將這些節(jié)點(diǎn)的自由度轉(zhuǎn)換至柱坐標(biāo)系下，為這些節(jié)點(diǎn)定義位移邊界條件，約束 2 方向 (周向) 上的位。其中 TYPE = C 表示局部標(biāo)系的類型為柱坐標(biāo)系，如果TYPE = R，則為局部直角坐標(biāo)系，如果 TYPE = S，則為球坐標(biāo)系。

 

相關(guān)內(nèi)容的詳細(xì)介紹，請(qǐng)參見 ABAQUS 6.7 幫助文檔《ABAQUS Aalysis User’s Manu-al》第2.1.5節(jié)“Transformed coordinate systems”?！秾?shí)例詳解》第10.2.2節(jié)“旋轉(zhuǎn)周期結(jié)構(gòu)的建?！敝械膶?shí)例，演示了如何在 ABAQUS/CAE 中定義基于局部柱坐標(biāo)系的邊界條件。2)使用關(guān)鍵詞*ORIENTATION 定義局部標(biāo)系，用于定材料特性、鋼筋 (rebar)應(yīng)力/應(yīng)變分量輸出、合約束 (coupling constraint)、慣性釋放載荷 (inertia relief load).連接單元等。例如下面的語句:

 

 

 

其含義為:定義名稱為 aa 的局部坐標(biāo)系，類型為 ZRECTANGULAR，由三個(gè)點(diǎn)來確定局部坐標(biāo)系的方位，其中兩個(gè)點(diǎn)是節(jié)點(diǎn)·11 和12第三個(gè)點(diǎn)是默的原點(diǎn)，附加的轉(zhuǎn)動(dòng)是繞局部坐標(biāo)系的2方向，附加轉(zhuǎn)角為 75;將此局部標(biāo)系用于殼截面的定義中，殼厚度為 1.0實(shí)體單元默認(rèn)的材料方向?yàn)槿种苯亲鴺?biāo)系，殼單元和膜單元默認(rèn)的材料方向則是全局坐標(biāo)系到殼或膜表面的投影。用 * ORIENTATION 來定義的局部標(biāo)系會(huì)影響各向異性材料以及應(yīng)力/應(yīng)變輸出的方向。在大位移分析中，此局部坐標(biāo)系的方向會(huì)隨著材料的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)。相關(guān)內(nèi)容的詳細(xì)介紹，請(qǐng)參見ABAQUS 6.7 幫助文《ABAQUS Analysis User’s Manu-al》第2.2.5節(jié)“Orientations”

 

3) 只是使用局部坐標(biāo)系來定義節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)，而節(jié)點(diǎn)和單元本身的自由度仍然是基于全局坐標(biāo)系的。具體方法是:使用關(guān)鍵詞 * SYSTEM 來定義局部直角坐標(biāo)系，然后用關(guān)鍵詞* NODE來定義這個(gè)局部直角坐標(biāo)系下的各個(gè)節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)。例如下面的語句:

 

 

 

 

 

其含義為:定義如圖 1-2 所示的局部直角標(biāo)系并在這個(gè)坐標(biāo)系下定義節(jié)點(diǎn) 1 和2的坐標(biāo)。其中*SYSTEM下面兩行語句給出了三個(gè)全局坐標(biāo)系下的節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)，用來定義局部直角坐標(biāo)系; * NODE 下面兩行語句中的坐標(biāo)是局部直角坐標(biāo)系下的坐標(biāo)。

 

如果希望回到全局坐標(biāo)系中，可以在 * SYSTEM 后面不加數(shù)據(jù)行或者加一個(gè)空數(shù)據(jù)行然后定義節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)。例如下面的語句:

 

其含義為:在全局坐標(biāo)系下定義節(jié)點(diǎn) 1 和2，其標(biāo)分別為 (123)和 (456)，它們都屬于節(jié)點(diǎn)集合 aaa。

 

另外一種方法是不用關(guān)鍵詞 * SYSTEM，而是直接在 * NODE 后面使用參數(shù) SYSTEM=R(或 C、或 S)來定義局部坐標(biāo)系下的節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)。例如下面的語句:

 

*NODE，SYSTEM = C

1001，10,20,5

 

其含義為:節(jié)點(diǎn) 1001 在局部柱標(biāo)系下的坐標(biāo)為 (10，205)。ABAQUS 會(huì)自動(dòng)把這個(gè)坐標(biāo)轉(zhuǎn)化為全局直角坐標(biāo)系下的坐標(biāo) (10cos20°，10sin20，5)。上述在局部坐標(biāo)系下定義節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)的方法只能通過在 INP 文件中添加關(guān)鍵詞 * SYSTEM和 * NODE 來實(shí)現(xiàn)，在 ABAOUS/CAE 中沒有相應(yīng)的操作。相關(guān)內(nèi)容的詳細(xì)介紹，請(qǐng)參見ABAQUS 6.7 幫助文檔《ABAQUS Analysis User’s Manual》第2.1.1節(jié)“Node definition”。