ABAQUS中初級基礎運動的定義

基礎運動激勵用于分析支座運動激勵下的動力學響應問題。例如由地震、爆炸或結構的機械性能等引起的結構響應問題。在模態動力學分析過程中,支座的運動定義為基礎運動激勵。 ABAQUS 支持多重基礎運動的結構動態響應分析,基礎運動的自由度可劃分成一組基礎或是多組基礎。如果基礎運動難以由一組剛性運動描述,就要采用多組基礎運動形式來表示。本文中只介紹初級基礎運動。

? 初級基礎

可以由一組剛性運動來描述的基礎運動通常定義為初級基礎運動。如結構僅有一個支座,或結構具有多個支座但各支座運動形式一致,則僅需要定義初級基礎運動。

ABAQUS中初級基礎運動的定義的圖1


初級基礎運動求得的結構運動時與初級基礎的相對運動。模型的特征模態是在基礎自由度全部固定的狀態下得到的,因此初級基礎所包含的自由度必須在提取特征模態步內定義為固定形式。
? 在ABAQUS 中定義基礎運動
定義基礎在模態動力學過程中的運動基礎所包含的自由度,必須在之前特征模態提取分析過程內定義為固定邊界條件。運動歷程包含在振幅函數之中,在 ABAQUS 中振幅函數通過 AMPLITUDE 引用,基礎運動形式由總體坐標系下的三個平動自由度和三個轉角自由度來確定。基礎運動必須在總體坐標系下定義。定義基礎運動的方向(自由度 1~6 )由參數 DOF 指定,每個基礎自由度的運動都需要一個單獨的 *BASE MOTION 選項來定義。如果基礎運動定義包括圍繞某點的轉動,而該轉動中心并不在坐標系原點,那么必須說明該轉動中心的位置。
例如,定義繞點 [X1,Y1,Z1] 4 方向的轉動,幅值時間歷程為 AMP 的初級基礎運動,可用下面的輸入文件
*BASE MOYION, DOF=4 AMPLITUTE=AMP
X1 Y1 Z1
ABAQUS 中定義的振幅函數 AMPLITUDE ,可以通過參數 SCALE 設置比例因子以調整振幅的大小,比例因子默認值為 1
下面的輸入文件定義了幅值比例因子為 2
*BASE MOTION, DOF=3, AMPLITUDE=AMP, SCALE=2
基礎運動可以是位移 (DISPLACEMENT) 、速度 (VELOCITY) 、加速度 (ACCELERATION) 形式的時間歷程。若運動是以位移或者速度的形式給出的, ABAQUS 將其對時間微分得到基礎運動的加速度時間歷程。基礎運動的默認輸入形式是加速度。
指定基礎運動的加速度歷程用以下命令:
*BASE MOTION DOF=n AMPLITUDE=name TYPE=ACCELERATION
因此,一個完整的基礎運動的定義,為以下形式:
*BASE MOTION DOF=n AMPLITUDE=name TYPE=ACCELERATION SCALE=n

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