abaqus顯示坐標(biāo)系
關(guān)注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時(shí)間：2023-02-27
abaqus顯示坐標(biāo)系的實(shí)例教程
SpaceClaim顯示坐標(biāo)系
例如下圖所示，受Y方向某拉力作用，各點(diǎn)應(yīng)力狀態(tài)為：
在圓孔中心位置建立圓柱坐標(biāo)系，該應(yīng)力狀態(tài)在圓柱坐標(biāo)系下的公式為：
在這種情況下反推物理量，需要對(duì)曲面施加基于圓柱坐標(biāo)系的面力。
案例如下：在圓弧面基于圓柱坐標(biāo)系施加等效于單向應(yīng)力狀態(tài)的面力。
加載前先建立圓柱坐標(biāo)系（注意R軸方向?yàn)?度位置，T軸方向?yàn)榻嵌仍龃蠓较?，示意圖見文后的加載圖）
具體設(shè)置方法為：Load>Create Load>Mechanical>surface traction
選中中間曲面后，先設(shè)置徑向力，按以下參數(shù)設(shè)置：
Distribution：應(yīng)力分配，點(diǎn)擊后面的f(x)創(chuàng)建一個(gè)基于圓柱坐標(biāo)系的表達(dá)式，Local system 要選擇圓柱坐標(biāo)系，Th為角度變量。
Traction：選擇General，為一般力。
Vector：點(diǎn)擊選擇圖標(biāo)后，依次選擇（0，0，0） （-1，0，0） ，坐標(biāo)選擇建立的圓柱坐標(biāo)系。
注：面力方向矢量是基于所選坐標(biāo)系，（-1，0，0）就是沿圓柱坐標(biāo)系下的R軸反向。
Magnitude：選擇應(yīng)力大小為1。
然后在創(chuàng)建一個(gè)Load,設(shè)置切向力，如下圖所示，也是基于圓柱坐標(biāo)系。
再創(chuàng)建一個(gè)Load，在整體坐標(biāo)系下對(duì)兩側(cè)的平面施加Y方向的面力，大小為1，同時(shí)對(duì)后面的面施加全約束。
最后加載形式為下圖所示：
求解結(jié)果如下圖：
大部分位置應(yīng)力在0.99~1.01之間，為單向應(yīng)力狀態(tài)，加載方式正確。
本問題的關(guān)鍵是面力的方向問題，在選擇面力的方向矢量時(shí)，是基于所選坐標(biāo)系。對(duì)于圓柱坐標(biāo)系，切向力矢量為（0，-1，0）時(shí)，即力的方向只沿著theta的反方向。
展開 有時(shí)候使用hm去設(shè)置坐標(biāo)系，都不太清楚邊界是否關(guān)聯(lián)上相應(yīng)的坐標(biāo)系，只有打開abaqus查看才發(fā)現(xiàn)有點(diǎn)bug，重新校核下。
現(xiàn)下看下abaqus默認(rèn)的
*Nset, nset=_T-PART-1-1-WW, internal
_M18,
_M19,
_M20,
_M21,
_M22,
_M23,
_M24,
*Transform, nset=_T-PART-1-1-WW
0.650207662680776, -0.749978756954605, 0.121498393026525, -0.152359230545774, 0.027956435087132, 0.987929705295229
嗯，abaqus是單獨(dú)將對(duì)應(yīng)的點(diǎn)作為一個(gè)Nset，然后調(diào)用*Transform關(guān)鍵字搞定的。
展開 ANSYS與Abaqus球坐標(biāo)系下的結(jié)果讀取
1 概述
采用ANSYS和Abaqus軟件計(jì)算的結(jié)果通常默認(rèn)的結(jié)果是在總體笛卡爾坐標(biāo)系下產(chǎn)生的結(jié)果，這對(duì)于應(yīng)力或者應(yīng)變等分量的分析有時(shí)候不方便，比如對(duì)于一個(gè)圓筒體，比較關(guān)心其徑向應(yīng)力和環(huán)向應(yīng)力，而這個(gè)結(jié)果直接讀取使不可能的，需要一定的轉(zhuǎn)換。
這就是結(jié)果坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換。
在軟件里，應(yīng)力分量表示為sx,xy,xz（ANSYS），s11,s22,s22（Abaqus），當(dāng)其轉(zhuǎn)換到柱坐標(biāo)或者球坐標(biāo)時(shí)，對(duì)應(yīng)的應(yīng)力分量就發(fā)生變化，sx和s11均表示徑向應(yīng)力。
2 ANSYS
建立一個(gè)球體模型，如圖1，加載求解，得到其總體坐標(biāo)系下的sx應(yīng)力分量。
圖1
在后處理器中，將結(jié)果坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換為球坐標(biāo)系，采用的命令為：RSYS。查詢ANSYS幫助文檔，如圖2：
圖2 RSYS
0,1,2分別代表笛卡爾坐標(biāo)系，柱坐標(biāo)系，球坐標(biāo)系。
輸入命令：RSYS，2
顯式結(jié)果sx為圖3，此時(shí)的sx應(yīng)力分量為徑向應(yīng)力。
圖3
3 Abaqus
建立模型加載求解，得到s11應(yīng)力分量如圖4.
圖4
轉(zhuǎn)換結(jié)果坐標(biāo)系，Visualization模塊下選擇 Tools--Create Coordinate Aystem，按指定方法建立局部坐標(biāo)系，然后選擇Result-Option，選擇Transformation標(biāo)簽，User-specified，就可以看到新建立的坐標(biāo)系，選擇新建的坐標(biāo)系即可完成坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。
如圖5，圖6
圖5
建立球坐標(biāo)系的時(shí)候根據(jù)Abaqus窗口下方的提示進(jìn)行操作。
圖6
最終轉(zhuǎn)換為徑向應(yīng)力的顯式結(jié)果，如圖7
圖7
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基于ABAQUS軟件，用殼單元進(jìn)行波紋管（管道連接件）的建模，在波紋管中心建立柱坐標(biāo)系，輸入壁厚減薄的公式表征壁厚的非均勻分布。備注：需要提前在場(chǎng)邊量添加STH命令，厚度結(jié)果在后處理查看。
有時(shí)候使用hm去設(shè)置坐標(biāo)系，都不太清楚邊界是否關(guān)聯(lián)上相應(yīng)的坐標(biāo)系，只有打開abaqus查看才發(fā)現(xiàn)有點(diǎn)bug，重新校核下。
現(xiàn)下看下abaqus默認(rèn)的
*Nset, nset=_T-PART-1-1-WW, internal
_M18,
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SpaceClaim顯示坐標(biāo)系
ABAQUS中復(fù)合材料建模，在復(fù)雜的模型時(shí)，如何建立局部坐標(biāo)系呢
殼單元是一種結(jié)構(gòu)單元，該結(jié)構(gòu)一個(gè)方向的尺度(厚度)遠(yuǎn)小于其它方向的尺度，并忽略沿厚度方向的應(yīng)力。例如,壓力容器結(jié)構(gòu)的壁厚小于典型整體結(jié)構(gòu)尺寸的1/10,一般就可以用殼單元進(jìn)行模擬。
在使用abaqus進(jìn)行有限元分析的工作中，確定殼單元局部坐標(biāo)系是一項(xiàng)重要的工作，其原因之一在于在abaqus中，殼單元的位移輸出基于整體坐標(biāo)系，應(yīng)力應(yīng)變輸出基于局部坐標(biāo)系，因此如果不能準(zhǔn)確地確定殼單元的局部坐標(biāo)系，在后處理查看計(jì)算結(jié)果時(shí)可能會(huì)無法準(zhǔn)確理解計(jì)算結(jié)果
本篇文章將詳細(xì)講解Abaqus/CAE中局部坐標(biāo)系的一些故事，內(nèi)容來源于本人平時(shí)學(xué)習(xí)軟件時(shí)的心得和官方在線手冊(cè)以及曹金鳳老師、石亦平博士編寫的《ABAQUS有限元分析常見問題解答》，分為基礎(chǔ)小白篇（面向初學(xué)者）和高手進(jìn)階篇（面向中級(jí)Abaqus仿真師）。
01
基礎(chǔ)小白篇（界面“點(diǎn)點(diǎn)點(diǎn)”）
物體受力在單一應(yīng)力狀態(tài)下，內(nèi)部各點(diǎn)也是單一狀態(tài)。在部分科研理論分析中，需要在物體內(nèi)部挖孔，利用逆推法推導(dǎo)物理量。例如下圖所示，受Y方向某拉力作用，各點(diǎn)應(yīng)力狀態(tài)為：
在圓孔中心位置建立圓柱坐標(biāo)系，該應(yīng)力狀態(tài)在圓柱坐標(biāo)系下的公式為：
在這種情況下反推物理量，需要對(duì)曲面施加基于圓柱坐標(biāo)系的面力。
案例如下：在圓弧面基于圓柱坐標(biāo)系施加等效于單向應(yīng)力狀態(tài)的面力
ANSYS與Abaqus球坐標(biāo)系下的結(jié)果讀取
1 概述
采用ANSYS和Abaqus軟件計(jì)算的結(jié)果通常默認(rèn)的結(jié)果是在總體笛卡爾坐標(biāo)系下產(chǎn)生的結(jié)果，這對(duì)于應(yīng)力或者應(yīng)變等分量的分析有時(shí)候不方便，比如對(duì)于一個(gè)圓筒體，比較關(guān)心其徑向應(yīng)力和環(huán)向應(yīng)力，而這個(gè)結(jié)果直接讀取使不可能的，需要一定的轉(zhuǎn)換。
這就是結(jié)果坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換。
在軟件里，應(yīng)力分量表示為sx,xy,xz（ANSYS），s11,s22,s22（
