abaqus hinge的案例
奇妙的abaqus hinge 連接器單元（一）
封面圖片是一款叫做hinge的約會軟件的logo。。。一個冰冷的機械結構居然能和約會聯系在一起--！
別說，還挺形象的，戀愛的男女就像hinge的兩片合頁繞著同一個軸轉動。。。
說正題~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
Hinge 連接器作為abaqus連接器的一種，其實很好理解，因為我們很容易將這種連接形式具象化：現實世界中合頁組件出現在我們生活中的方方面面：車門、家門、各種柜門、計算機的轉軸、折疊手機等等，凡是涉及到開合的機械結構，很難繞過hinge，也正因為此，hinge是仿真中較常用到的一種連接器。
如果不深究，hinge的設置在abaqus中非常簡單，無非建點——連線——加hinge，定參考軸，特殊的可能再加上剛度、阻尼等。但是仔細研究一下，就會發現非常有趣的現象。比如下面這個結構：
非常簡單和典型的hinge結構，建模過程就不再詳述。
當固定一端，然后在hinge上加connector displacement后，另一端就會繞軸旋轉。問題來了：另一端會怎么轉？先隨意加一個位移約束，結果顯示hinge是順時針轉動的（正對xy平面沿z負向），為什么呢？
那和hinge定義軸向有關嗎？上圖的結果的hinge局部坐標x軸定義為全局坐標z軸正向，如果指向負向會不會有變化？結果：
果然部件開始逆時針轉動。
原模型中線特征端點1在左邊部件上，端點2在右邊模型上，如果在第二個模型基礎上再調換一下線特征兩個端點的順序：
結果：
運動又變回最初狀態了。
在此基礎上再把局部坐標軸x改回z軸正方向：
又變了。。。。
展開 奇妙的abaqus hinge 連接器單元（二）
在（一）里討論了一些hinge的奇怪之處，只是簡單的調換了一些方向，就出現截然不同的運動模式：
這些現象可以解釋嗎？
能在定義hinge的時候，就對它的運動模式了然于胸嗎？應該是可以的。下面的解釋是本文作者根據資料和自己的理解給出，如有謬誤和差錯之處，哪位大神看到，請不吝賜教。
hinge 連接器單元的實質
hinge連接器單元實際上是兩種簡單連接器的復合：join連接器以及revolute連接器。
Join 連接器約束了兩點之間的相對位置關系，revolute連接器約束了兩點之間的旋轉關系，兩者結合就是hinge——只存在一個方向的相對轉動，其他五個相對自由度均被約束的運動關系。在abaqus中，定義基礎連接器join和revolute的結合（下圖左），與直接定義hinge（下圖右），效果是一毛一樣的。
join+revolute
hinge
分別了解revolute 和join，就能了解hinge的約束機制。
revolute 連接器
REVOLUTE 連接器等效實體與約束原理圖如上，它約束兩個節點（a\b）之間的兩個相對旋轉，并允許一個自由旋轉。 REVOLUTE 連接施加的兩個運動約束是：
且
兩個約束等效為一個，即a點的1軸和b點的1軸平行。
定義revolute時，需要定義兩個點a、b，以及兩點上的局部坐標軸，在CAE界面，orientation 1代表a點坐標軸，orientation 2代表b點坐標軸，通常會定義b點與a點初始坐標軸一致，此時初始角度為0。
重點是，a、b點不是絕對對等的，abaqus默認a點為連接器左端點，b點是連接器的右端點。左端點坐標軸1沿軸向指向端面內部，右端點b坐標軸1沿軸向指向端面外部。
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