ABAQUS在進(jìn)行仿真的時(shí)候，會(huì)使用到一些邊界條件，這些邊界條件中使用最多的是XYZ三個(gè)方向上的平動(dòng)約束，使用平動(dòng)位移約束第一個(gè)需要注意的是位移的數(shù)值與正負(fù)情況，再者就是顯示求解器與隱式求解器對(duì)位移結(jié)果的影響。

有時(shí)候我們還需要實(shí)現(xiàn)部件的轉(zhuǎn)動(dòng)，那就要使用到XYZ的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度約束。但是如果是一個(gè)物體多方向轉(zhuǎn)動(dòng)或者是多個(gè)物體轉(zhuǎn)動(dòng)，設(shè)置不當(dāng)往往會(huì)出現(xiàn)胡亂轉(zhuǎn)動(dòng)的情況，尤其是公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)的混亂。

下邊使用三個(gè)實(shí)例來(lái)演示一下不同耦合點(diǎn)和邊界條件下公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)的區(qū)別。

首先繪制兩個(gè)長(zhǎng)方體，如圖1所示，并設(shè)置三個(gè)參考點(diǎn)RP1、RP2與RP3，三個(gè)參考點(diǎn)的位置分別在左側(cè)長(zhǎng)方體的左端中心位置、原點(diǎn)位置、左側(cè)立方體的重心位置。 

圖1

第一種情況：如圖2所示，耦合左邊長(zhǎng)方體至RP1，并設(shè)置約束住XYZ三個(gè)方向的平動(dòng)自由度，設(shè)置約束住YZ方向的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度，設(shè)置繞X軸轉(zhuǎn)動(dòng)-0.533rad。

 

圖2耦合設(shè)置與邊界條件

 

圖3 第一種結(jié)果

結(jié)果顯示左邊長(zhǎng)方體沿著參考點(diǎn)RP1做順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，體現(xiàn)為自轉(zhuǎn)。

第二種情況：如圖3所示，耦合左邊長(zhǎng)方體至RP2，并設(shè)置約束住XYZ三個(gè)方向的平動(dòng)自由度，設(shè)置約束住YZ方向的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度，設(shè)置繞X軸轉(zhuǎn)動(dòng)-0.533rad。

圖4

 

圖5

結(jié)果顯示左邊立方體沿著參考點(diǎn)RP2做順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，體現(xiàn)為繞右側(cè)長(zhǎng)方體公轉(zhuǎn)。

第三種情況：如圖4所示，耦合左邊長(zhǎng)方體至RP3，并設(shè)置約束住XYZ三個(gè)方向的平動(dòng)自由度，設(shè)置約束住YZ方向的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度，設(shè)置繞X軸轉(zhuǎn)動(dòng)-0.533rad。

圖6

圖7

結(jié)果顯示左邊立方體沿著參考點(diǎn)RP3做順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，體現(xiàn)為繞中心自轉(zhuǎn)。

綜合以上三個(gè)例子，我們得出結(jié)論，設(shè)置繞X軸旋轉(zhuǎn)后，長(zhǎng)方體實(shí)際的轉(zhuǎn)動(dòng)軌跡為繞參考點(diǎn)旋轉(zhuǎn)，并不是繞著坐標(biāo)系原點(diǎn)旋轉(zhuǎn)。所以在設(shè)置邊界條件的時(shí)候一定要特別注意參考點(diǎn)的位置，尤其是復(fù)雜模型。如果想要的旋轉(zhuǎn)點(diǎn)位置與原點(diǎn)位置靠的很近，非常難發(fā)現(xiàn)問(wèn)題出在什么地方。

下面還提供了兩種不同自由度約束的情況。圖8顯示了放開(kāi)Y軸平動(dòng)約束的結(jié)果；圖9顯示了放開(kāi)Z軸平動(dòng)約束的結(jié)果。可以觀(guān)察到放開(kāi)約束后與上面第二種情況的結(jié)果差別很大，在一些特別的模型中，為了防止過(guò)度拉伸，必須釋放一些約束，如何選擇，大家可以自己嘗試。至于其他約束放開(kāi)的組合情況，就不在一一舉例呈現(xiàn)了。

圖8

圖9

 

歡迎關(guān)注微信公眾號(hào)CAE小花生一起學(xué)習(xí)進(jìn)步，也可通過(guò)文章作者名稱(chēng)聯(lián)系我交流探討。