abaqus坐標系
關注創建者：匿名 創建時間：2023-08-01
abaqus坐標系的視頻教程
ABAQUS 用戶自定義材料坐標（纏繞氣瓶算例）
如果ABAQUS的離散坐標系還不能滿足需求，可以用戶自定義局部坐標系。這里我們通過一個纏繞氣瓶來講解用戶自定義局部坐標系。
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Abaqus繪制力和位移及殘余位移曲線
1、課程回顧了翼子板的建模要點，以及如何在hyperview中讀取結果及殘余位移； 2、在abaqus中轉換坐標系，將全局坐標系轉換為用戶坐標系； 3、在變量輸出中選取的設置；
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abaqus坐標系的實例教程
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
展開 例如下圖所示，受Y方向某拉力作用，各點應力狀態為：
在圓孔中心位置建立圓柱坐標系，該應力狀態在圓柱坐標系下的公式為：
在這種情況下反推物理量，需要對曲面施加基于圓柱坐標系的面力。
案例如下：在圓弧面基于圓柱坐標系施加等效于單向應力狀態的面力。
加載前先建立圓柱坐標系（注意R軸方向為0度位置，T軸方向為角度增大方向，示意圖見文后的加載圖）
具體設置方法為：Load>Create Load>Mechanical>surface traction
選中中間曲面后，先設置徑向力，按以下參數設置：
Distribution：應力分配，點擊后面的f(x)創建一個基于圓柱坐標系的表達式，Local system 要選擇圓柱坐標系，Th為角度變量。
Traction：選擇General，為一般力。
Vector：點擊選擇圖標后，依次選擇（0，0，0） （-1，0，0） ，坐標選擇建立的圓柱坐標系。
注：面力方向矢量是基于所選坐標系，（-1，0，0）就是沿圓柱坐標系下的R軸反向。
Magnitude：選擇應力大小為1。
然后在創建一個Load,設置切向力，如下圖所示，也是基于圓柱坐標系。
再創建一個Load，在整體坐標系下對兩側的平面施加Y方向的面力，大小為1，同時對后面的面施加全約束。
最后加載形式為下圖所示：
求解結果如下圖：
大部分位置應力在0.99~1.01之間，為單向應力狀態，加載方式正確。
本問題的關鍵是面力的方向問題，在選擇面力的方向矢量時，是基于所選坐標系。對于圓柱坐標系，切向力矢量為（0，-1，0）時，即力的方向只沿著theta的反方向。
展開 有時候使用hm去設置坐標系，都不太清楚邊界是否關聯上相應的坐標系，只有打開abaqus查看才發現有點bug，重新校核下。
現下看下abaqus默認的
*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是單獨將對應的點作為一個Nset，然后調用*Transform關鍵字搞定的。
展開 Abaqus-部件的坐標系變換(平移或者旋轉) ￥3.99
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<p><a href="https://www.yqgqt.org.cn/major/abaqus" style="text-decoration: none;"></a><a href="https://www.yqgqt.org.cn/major/abaqus" style="text-decoration: none;"></a><a href="https://www.yqgqt.org.cn/major/abaqus" style="text-decoration: none;"></a><a href="https://www.yqgqt.org.cn/major/abaqus" style="text-decoration: none;"></a><a href="https://www.yqgqt.org.cn/major/abaqus" class="jsk-anchor">Abaqus</a>的【部件】的坐標系（平移、旋轉或二者的組合）變換，圖1為平移的示例。
展開 本篇文章將詳細講解Abaqus/CAE中局部坐標系的一些故事，內容來源于本人平時學習軟件時的心得和官方在線手冊以及曹金鳳老師、石亦平博士編寫的《ABAQUS有限元分析常見問題解答》，分為基礎小白篇（面向初學者）和高手進階篇（面向中級Abaqus仿真師）。
01
基礎小白篇（界面“點點點”）
1.在Abaqus/CAE中建立部件，然后點擊Tools——Datum;
2.點擊CSYS——Three points(以最常用的三點建立坐標系為例)
3.直角坐標系：先指明原點，按Enter鍵確定，然后在圖中選中自定義的X軸點的坐標（或自己直接輸入X軸點的坐標）按Enter鍵確定，最后在圖中選中自定義的X軸點的坐標（或自己直接輸入X軸點的坐標）按Enter鍵確定。
4.柱坐標系以及球坐標系：先指明原點，按Enter鍵確定，然后在圖中選中徑向坐標軸R上的點（或者自己輸入徑向坐標軸R上的點），最后在圖中選中周向坐標軸Theta上的點（或者自己輸入周向坐標軸Theta上的點）。
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基于ABAQUS軟件，用殼單元進行波紋管（管道連接件）的建模，在波紋管中心建立柱坐標系，輸入壁厚減薄的公式表征壁厚的非均勻分布。備注：需要提前在場邊量添加STH命令，厚度結果在后處理查看。
有時候使用hm去設置坐標系，都不太清楚邊界是否關聯上相應的坐標系，只有打開abaqus查看才發現有點bug，重新校核下。
正如大家所知，在ABAQUS默認坐標系中，我們的x=1，y=2，z=3。
而我們的后處理中得到的應力為：
S11，S22，S33，S12，S13，S23
由此便可確定我們在既定坐標系下的正應力與各個剪應力的方向。
即
S11=σxx，S22=σyy，S33=σzz，S12=τxy=τyx，S13=τxz=τzx，S23=τyz=τzy
如此，我們便可確定所建模型的剪應力等方向。
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Nastran相比Abaqus的劣勢：
很多實際情況是型材和下面的安裝的蒙皮的相對位置是定的，但在三維空間的位移是變化的，所以個人覺得Abaqus的相對坐標系的偏置更實用一點。
也正是基于Abaqus和Nastran的優缺點考慮，iSolver采用了Abaqus的局部坐標系的偏置，同時和Nastran一樣可以對矩形或者L型等設置雙向偏置。
梁截面幾何尺寸的方向的向上（即1方向）是Abaqus局部坐標系的y，截面方向的向右（即2方向）是Abaqus局部坐標系的z方向。
ABAQUS中復合材料建模，在復雜的模型時，如何建立局部坐標系呢
殼單元是一種結構單元，該結構一個方向的尺度(厚度)遠小于其它方向的尺度，并忽略沿厚度方向的應力。例如,壓力容器結構的壁厚小于典型整體結構尺寸的1/10,一般就可以用殼單元進行模擬。
在使用abaqus進行有限元分析的工作中，確定殼單元局部坐標系是一項重要的工作，其原因之一在于在abaqus中，殼單元的位移輸出基于整體坐標系，應力應變輸出基于局部坐標系，因此如果不能準確地確定殼單元的局部坐標系，在后處理查看計算結果時可能會無法準確理解計算結果
本篇文章將詳細講解Abaqus/CAE中局部坐標系的一些故事，內容來源于本人平時學習軟件時的心得和官方在線手冊以及曹金鳳老師、石亦平博士編寫的《ABAQUS有限元分析常見問題解答》，分為基礎小白篇（面向初學者）和高手進階篇（面向中級Abaqus仿真師）。
01
基礎小白篇（界面“點點點”）
案例02
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Abaqus圓柱坐標系及離散坐標系對復雜曲面分析對比
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