在使用有限元分析時，有時候會遇到與深度相關的載荷，如：靜水壓力、地應力等。Abaqus/CAE提供了直接定義這兩種載荷的方式，下面通過簡單的例子介紹如何操作以及使用中應該注意到問題。

靜水壓力載荷的定義

假設高100M的壓力容器，需在其內部定義靜水壓力，如下圖1：

圖1 高100M的壓力容器內部施加靜水壓力

靜水壓力在Pressure下定義，分布形式選擇Hydrostatic。根據壓力的計算公式：p=ρgh，得知最深出的水壓為980000Pa。還需要定義零水位高度坐標值（Zero pressure height）和水位最深高度坐標值（Reference pressure height），這里分別輸入100和0。如下圖2所示。

圖2 靜水壓力的施加

進行簡單的計算后，發現壓力云圖如下，靜水壓力分布和預期的完全不一樣。

圖3 靜水壓力云圖

問題出在什么地方呢？這是因為Abaqus默認深度在Z軸方向上，而我們在建模時，將深度方向放在了Y軸方向，如圖1。

將深度方向放在Z軸方向上后重新計算，得到的靜水壓力分布如下：

圖4 深度方向放在Z軸（左）以及靜水壓力云圖（右）

注意到筒底的靜水壓力接近于980000Pa，筒頂的靜水壓力也不是0Pa。這是因為云圖中的數值來源于單元的積分點，而不是節點。

靜水壓力也能用于2D模型，只是需要注意到是，此時，深度方向在Y軸方向。

地應力的施加

Abaqus/CAE中施加地應力時，需要在預定義場中定義，如下圖5所示，載荷類型為Geostatic。

圖5 地應力的施加

需要定義的參數：第一點的深度坐標值與對應的垂直應力；第二點的深度坐標值與對應的垂直應力；兩方向的側向土壓力系數。

同樣，深度方向必須放在Y軸方向，深度h處的垂直壓力為ρgh，側向應力則必須乘以土壓力系數。需要注意的是，Abaqus/CAE中地應力只能用于實體單元。

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