極少人知道的ABAQUS坐標轉(zhuǎn)化法

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

ABAQUS中有三種定義局部坐標系的方法,其含義和用途各不相同,因此有相當一部分使用者都不能清晰的分別其應(yīng)用,下面我們就來詳細介紹。

1. 1. 關(guān)鍵詞*TRANSFORM

定義節(jié)點自由度的局部坐標系,用于定義載荷、邊界條件和約束方程等。如下面語句:

*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)點集合EX,將這些節(jié)點的自由度轉(zhuǎn)換至柱坐標系下,為這些節(jié)點定義位移邊界條件,約束2方向(周向)上的位移。其中TYPE=C表示局部坐標系的類型為柱坐標系,如果TYPER=R,則為局部直角坐標系,如果TYPE=S,則為球坐標系。并且在大位移分析中,此局部坐標系的方向不會隨著材料的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)。

1. 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的局部坐標系,類型為ZRECTANGULAR,由三個點來確定局部坐標系的方位,其中兩個點是節(jié)點11和12,第三個點是默認的原點;家家的轉(zhuǎn)動是繞局部坐標系的2方向,附加轉(zhuǎn)角為75°;將此局部坐標系用于殼截面的定義中,殼厚度為1.0。

實體單元默認的材料方向為全局直角坐標系,殼單元和膜單元默認的材料方向則是全局坐標系到殼或膜表面的投影。用*ORIENTATION來定義的局部坐標系會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,此局部坐標系的方向會隨著材料的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)。

1. 3. 關(guān)鍵詞*SYSTEM

只是使用局部坐標系來定義節(jié)點坐標,而節(jié)點和單元本身的自由度仍然是基于全局坐標系的,如下面語句:

*SYSTEM

400, 0, 0, 400, 0, 200

200, 0, 0

*NODE

1, 0, 0, 1

2, 0, 0, 2

其含義為:

定義局部直角坐標系,并在這個坐標系下定義節(jié)點1和2的坐標。其中*SYSTEM下面兩行語句給出了三個全局坐標系下的節(jié)點坐標,用來定義局部直角坐標系;*NODE下面兩行語句中的坐標系是局部直角坐標系下的坐標。

如果希望回到全局坐標系中,可以在*SYSTEM后面不加數(shù)據(jù)行或者加一個空數(shù)據(jù)行,然后定義節(jié)點坐標。如下面語句:

*SYSTEM

*NODE, NSET = AAA

1, 1.0, 2.0, 3.0

2, 4.0, 5.0, 6.0

其含義為:

在全局坐標系下定義節(jié)點1和2,其坐標分別為(1, 2, 3)和(4, 5, 6),他們都屬于節(jié)點集合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)來定義局部坐標系下的節(jié)點坐標。如下面語句:

*NODE, SYSTEM=C

1001,10,20,5

其含義為:

節(jié)點1001在局部坐標系下的坐標為(10, 20, 5)。ABAQUS會自動把這個坐標系轉(zhuǎn)化為全局直角坐標系下的坐標(10cos20°,10sin20°,5)。

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