极少人知道的ABAQUS坐标转化法

2017-01-20  by:CAE仿真在线  来源:互联网

ABAQUS中有三种定义局部坐标系的方法,其含义和用途各不相同,因此有相当一部分使用者都不能清晰的分别其应用,下面我们就来详细介绍。

1. 1. 关键词*TRANSFORM

定义节点自由度的局部坐标系,用于定义载荷、边界条件和约束方程等。如下面语句:

*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)上的位移。其中TYPE=C表示局部坐标系的类型为柱坐标系,如果TYPER=R,则为局部直角坐标系,如果TYPE=S,则为球坐标系。并且在大位移分析中,此局部坐标系的方向不会随着材料的旋转而旋转。

1. 2. 关键词*OTIENTATION

用于定义材料特性、钢筋、应力/应变分量输出、耦合约束、惯性释放载荷、连接单元等,如下面语句:

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

11, 12

2, 75.

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

1.0,

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,第三个点是默认的原点;家家的转动是绕局部坐标系的2方向,附加转角为75°;将此局部坐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来定义的局部坐标系会影响各向异性材料及应力/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。

1. 3. 关键词*SYSTEM

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,如下面语句:

*SYSTEM

400, 0, 0, 400, 0, 200

200, 0, 0

*NODE

1, 0, 0, 1

2, 0, 0, 2

其含义为:

定义局部直角坐标系,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系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。如下面语句:

*SYSTEM

*NODE, NSET = AAA

1, 1.0, 2.0, 3.0

2, 4.0, 5.0, 6.0

其含义为:

在全局坐标系下定义节点1和2,其坐标分别为(1, 2, 3)和(4, 5, 6),他们都属于节点集合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。如下面语句:

*NODE, SYSTEM=C

1001,10,20,5

其含义为:

节点1001在局部坐标系下的坐标为(10, 20, 5)。ABAQUS会自动把这个坐标系转化为全局直角坐标系下的坐标(10cos20°,10sin20°,5)。

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