abaqus球坐標
關注創建者：王靖雯 創建時間：2023-02-27
abaqus球坐標的實例教程
ANSYS與Abaqus球坐標系下的結果讀取
1 概述
采用ANSYS和Abaqus軟件計算的結果通常默認的結果是在總體笛卡爾坐標系下產生的結果，這對于應力或者應變等分量的分析有時候不方便，比如對于一個圓筒體，比較關心其徑向應力和環向應力，而這個結果直接讀取使不可能的，需要一定的轉換。
這就是結果坐標系轉換。
在軟件里，應力分量表示為sx,xy,xz（ANSYS），s11,s22,s22（Abaqus），當其轉換到柱坐標或者球坐標時，對應的應力分量就發生變化，sx和s11均表示徑向應力。
2 ANSYS
建立一個球體模型，如圖1，加載求解，得到其總體坐標系下的sx應力分量。
圖1
在后處理器中，將結果坐標系轉換為球坐標系，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系，柱坐標系，球坐標系。
輸入命令：RSYS，2
顯式結果sx為圖3，此時的sx應力分量為徑向應力。
圖3
3 Abaqus
建立模型加載求解，得到s11應力分量如圖4.
圖4
轉換結果坐標系，Visualization模塊下選擇 Tools--Create Coordinate Aystem，按指定方法建立局部坐標系，然后選擇Result-Option，選擇Transformation標簽，User-specified，就可以看到新建立的坐標系，選擇新建的坐標系即可完成坐標轉換。
如圖5，圖6
圖5
建立球坐標系的時候根據Abaqus窗口下方的提示進行操作。
圖6
最終轉換為徑向應力的顯式結果，如圖7
圖7
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（更加特殊情況可采用球坐標系），此時定義的坐標系為RTZ，其中R方向為徑向，應力張量序號為1，T為切向，應力張量序號為2，Z為軸向，應力張量序號為3。
(3) 調整兩球位置：點擊【Translate Instance】，選擇“Ball-1”，沿X軸方向移動至坐標（0,0,0）（球心位于球桌上表面上方26mm）；選擇“Ball-2”，沿X軸正方向移動至坐標（1270mm,0,0）（兩球球心間距1270mm），確保兩球球心連線沿X軸方向。
8.0版本介紹：
晶體塑性有限元 Abaqus 三維泰森多邊形（voronoi模型）插件 V8.0
9.0相比于8.0增添三項功能如下：
1.
通過在球坐標系統中隨機選擇角度來實現，然后將其轉換為笛卡爾坐標。確保生成的點位分布相對均勻，以避免在后續步驟中產生過于復雜或不均勻的切割面。
構建切割面：根據生成的點位，采用空間排序算法，確定切割面的空間順序。通過檢查切割面的法線方向，確保切割面的法線均指向球體外部。
不管如何，讓用戶感覺一體化是最重要的，類似Abaqus的standard和explicit求解器融入到Abaqus/CAE的前后處理一樣。
1.3 直接邊界元脈動球外場輻射模型校核
無論什么計算模塊集成到iSolver中，我們要求和自己的求解器iSolver一樣，都首先必須保證精度。我們僅以一個簡單算例考核一下集成到iSolver的聲學邊界元求解器精度。
其中基體是長方體部件，基體內部帶有球形孔洞，與過渡區部件形成無干涉且無間隙的裝配關系；過渡區部件是有厚度的球殼，球殼外表面連接基體，內表面連接內部球體；球體顆粒分布在過渡區內部。三者之間形成裝配模型。基體、過渡區、每種粒徑范圍的球體均繪制在不同的CAD圖層上，方便批量管理。
對于上述模型中連接器的建立，尤其需要注意的一點是我們必須指定一個局部坐標系，我們為連接器施加載荷時遵循的是這個局部坐標系，而不是系統的默認坐標系。指定局部坐標系也為我們稍后的視角觀察提供了一定的便利。
軟件支持坐標系類型：直角坐標系、圓柱坐標系、球坐標系。
軟件支持載荷和邊界條件：可以轉換Shell板單元均布力、beam梁單元均布力、節點集中力/力矩、慣性力等載荷，也可以轉換節點約束等邊界條件和工況組合設置。
彈簧只能在一個方向上發生變形，是典型的1維單元；同理殼單元（shell）需要XY兩個方向來定義，是2維單元；四面體，六面體是3維單元，也稱為實體單元；對象可以看做質點的為0維單元，比如稱之為“定樓神球"的調諧質量阻尼器。
? Adams/Flex工具具備Abaqus文件轉換功能。
