abaqus有限元分析教程基础操作abaqus中的时间-博天堂登陆

[常问1-3]

怎样理解 abaqus中的时间概念?

 

[解答]

abaqus 中有两种时间计量方法。

1) 总分析时间 (totaltime) 计量法:从第 1个分开始，所有分步的时间累加起来 (包括重启动分析中的分析步时间)。

 

2)分析步时间 (step time) 计量法:每个分的开始为时刻 (线性动分析步除外，它不考虑时间影响)。

 

图 1-1 所示的例子可以说明这两种时间计量法的差异。在这个例子中，共包含三个分析0步 (step)，每个分析步步长为 50s。

 

在静力分析中，如果模型中不包含阻尼或与速率相关的材料性质，时间就没有实际的物理意义。为方便起见，一般把分析步时间设置为默认值 1。动力分析中涉及到爆炸、冲击等与时间有关的效应，应根据实际情况选择合适的时间计量方法。

 

在abaous/cae 中建模时，除了需要在 step 功能模块中设置时间之外，在 load 功能

 

 

 

模块和 interaction 功能模块中还可以创建与时间有关的幅值曲线，具体方法是:选择菜单tools-amplitude-create，选择幅值曲线的类型，将 time span 设为 step time 或 total time在定义载荷和边界条件时可以使用上述幅值曲线。

 

 

[常见问题1-4]

abaqus 中有哪些常用的物理常数?

[解答]

表 1-4 列出了 abaqus 中一些常用的物理常数，以方便读者查阅。

 

 

[常见问题1-5]

如何在 abaqus 中定义局部坐标系?

 

[解答]

abaous 中有三种定义局部坐标系的方法，其含义和用途各不相同，下面分别详细介绍。1)使用关键词* transform 定义节点自度的局部坐标系，用于定义载荷、边界条件和约束方程等。例如下面的语句:

 

 

 

其含义为:创建节点集合 ex，将这些节点的自由度转换至柱坐标系下，为这些节点定义位移边界条件，约束 2 方向 (周向) 上的位。其中 type = c 表示局部标系的类型为柱坐标系，如果type = r，则为局部直角坐标系，如果 type = s，则为球坐标系。

 

相关内容的详细介绍，请参见 abaqus 6.7 帮助文档《abaqus aalysis user’s manu-al》第2.1.5节“transformed coordinate systems”。《实例详解》第10.2.2节“旋转周期结构的建模”中的实例，演示了如何在 abaqus/cae 中定义基于局部柱坐标系的边界条件。2)使用关键词*orientation 定义局部标系，用于定材料特性、钢筋 (rebar)应力/应变分量输出、合约束 (coupling constraint)、惯性释放载荷 (inertia relief load).连接单元等。例如下面的语句:

 

 

 

其含义为:定义名称为 aa 的局部坐标系，类型为 zrectangular，由三个点来确定局部坐标系的方位，其中两个点是节点·11 和12第三个点是默的原点，附加的转动是绕局部坐标系的2方向，附加转角为 75;将此局部标系用于壳截面的定义中，壳厚度为 1.0实体单元默认的材料方向为全局直角坐标系，壳单元和膜单元默认的材料方向则是全局坐标系到壳或膜表面的投影。用 * orientation 来定义的局部标系会影响各向异性材料以及应力/应变输出的方向。在大位移分析中，此局部坐标系的方向会随着材料的旋转而旋转。相关内容的详细介绍，请参见abaqus 6.7 帮助文《abaqus analysis user’s manu-al》第2.2.5节“orientations”

 

3) 只是使用局部坐标系来定义节点坐标，而节点和单元本身的自由度仍然是基于全局坐标系的。具体方法是:使用关键词 * system 来定义局部直角坐标系，然后用关键词* node来定义这个局部直角坐标系下的各个节点坐标。例如下面的语句:

 

 

 

 

 

其含义为:定义如图 1-2 所示的局部直角标系并在这个坐标系下定义节点 1 和2的坐标。其中*system下面两行语句给出了三个全局坐标系下的节点坐标，用来定义局部直角坐标系; * node 下面两行语句中的坐标是局部直角坐标系下的坐标。

 

如果希望回到全局坐标系中，可以在 * system 后面不加数据行或者加一个空数据行然后定义节点坐标。例如下面的语句:

 

其含义为:在全局坐标系下定义节点 1 和2，其标分别为 (123)和 (456)，它们都属于节点集合 aaa。

 

另外一种方法是不用关键词 * system，而是直接在 * node 后面使用参数 system=r(或 c、或 s)来定义局部坐标系下的节点坐标。例如下面的语句:

 

*node，system = c

1001，10,20,5

 

其含义为:节点 1001 在局部柱标系下的坐标为 (10，205)。abaqus 会自动把这个坐标转化为全局直角坐标系下的坐标 (10cos20°，10sin20，5)。上述在局部坐标系下定义节点坐标的方法只能通过在 inp 文件中添加关键词 * system和 * node 来实现，在 abaous/cae 中没有相应的操作。相关内容的详细介绍，请参见abaqus 6.7 帮助文档《abaqus analysis user’s manual》第2.1.1节“node definition”。