極少人知道的ABAQUS坐標(biāo)轉(zhuǎn)化法

2017-01-20 by:CAE仿真在線來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)

ABAQUS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,因此有相當(dāng)一部分使用者都不能清晰的分別其應(yīng)用,下面我們就來(lái)詳細(xì)介紹。

極少人知道的ABAQUS坐標(biāo)轉(zhuǎn)化法abaqus有限元培訓(xùn)資料圖片1

1. 關(guān)鍵詞*TRANSFORM

定義節(jié)點(diǎn)自由度的局部坐標(biāo)系,用于定義載荷、邊界條件和約束方程等。如下面語(yǔ)句:

*NSET, NSET = EX, GENERATE

2, 702, 100

3, 703, 100

*TRANSFORM, NSET = EX,TYPE=C

0, 0, 0, 0, 0, 1

*BOUNDARY

EX, 2, 2, 0

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)上的位移。其中TYPE=C表示局部坐標(biāo)系的類型為柱坐標(biāo)系,如果TYPER=R,則為局部直角坐標(biāo)系,如果TYPE=S,則為球坐標(biāo)系。并且在大位移分析中,此局部坐標(biāo)系的方向不會(huì)隨著材料的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)。

2. 關(guān)鍵詞*OTIENTATION

用于定義材料特性、鋼筋、應(yīng)力/應(yīng)變分量輸出、耦合約束、慣性釋放載荷、連接單元等,如下面語(yǔ)句:

*ORIENTATION, NAME=AA,SYSTEM=ZRECTANGULAR, DEFINITION=NODES

11, 12

2, 75.

*SHELL SECTION, ELSET=BBB,MATERIAL=MAT1,ORIENTATION=AA

1.0,

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(lái)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)是默認(rèn)的原點(diǎn);家家的轉(zhuǎn)動(dòng)是繞局部坐標(biāo)系的2方向,附加轉(zhuǎn)角為75°;將此局部坐標(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(lái)定義的局部坐標(biāo)系會(huì)影響各向異性材料及應(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)。

3. 關(guān)鍵詞*SYSTEM

只是使用局部坐標(biāo)系來(lái)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,如下面語(yǔ)句:

*SYSTEM

400, 0, 0, 400, 0, 200

200, 0, 0

*NODE

1, 0, 0, 1

2, 0, 0, 2

其含義為:

定義局部直角坐標(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(yǔ)句給出了三個(gè)全局坐標(biāo)系下的節(jié)點(diǎn)坐標(biāo),用來(lái)定義局部直角坐標(biāo)系;*NODE下面兩行語(yǔ)句中的坐標(biāo)系是局部直角坐標(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)。如下面語(yǔ)句:

*SYSTEM

*NODE, NSET = AAA

1, 1.0, 2.0, 3.0

2, 4.0, 5.0, 6.0

其含義為:

在全局坐標(biāo)系下定義節(jié)點(diǎn)1和2,其坐標(biāo)分別為(1, 2, 3)和(4, 5, 6),他們都屬于節(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(lái)定義局部坐標(biāo)系下的節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)。如下面語(yǔ)句:

*NODE, SYSTEM=C

1001,10,20,5

其含義為:

節(jié)點(diǎn)1001在局部坐標(biāo)系下的坐標(biāo)為(10, 20, 5)。ABAQUS會(huì)自動(dòng)把這個(gè)坐標(biāo)系轉(zhuǎn)化為全局直角坐標(biāo)系下的坐標(biāo)(10cos20°,10sin20°,5)。