ABAQUSDE 有哪些相关规定

ABAQUS有自己的一套约定用法,在进行操作前,读者需要特别注意 ABAQUS的这些约定,否则可能产生不易察觉的问题。下面将对 ABAQUS的坐标系、单位、自由度、变量符号等方面的约定进行介绍。

1. ABAQUS对坐标系的约定
ABAQUS的整体坐标系是直角笛卡尔坐标系,方向遵循右手法则。为了便于进行各种分析,用户可以自行定义局部坐标系,进行节点、载荷、边界条件、线性约束方程、材料属性、耦合约東、连接器单元、 ABAQUS/ Standard中接触分析的滑动方向的定义和变量输出等,局部坐标系可以是直角笛卡尔坐标系、柱坐标系和球坐标系,都遵循右手法则。
2. ABAQUS对单位的约定
如同其他有限元软件, ABAQUS没有单位的概念(除转动和角度测量外),它通过有限元方法对矩阵进行数学运算得到结果,单位的一致性是保证结果有效性的前提。 ABAQUS建议用户使用一套众人认可的单位制进行单位定义,如国际单位制。ABAQUS用弧度作为转动自由度的单位,其他与角度相关的测量以度数为单位国际单位制(SI)是最常用的一套单位系统,它符合一致性要求。国际单位制中的基本单位共五个:长度(米,m)、质量(千克,kg)、时间(秒,s)、温度(绝对温度,K)、电流(安培,A),其他单位都可以根据这些基本单位推导出来。在有些分析中,使用这些标准单位可能不方便,这时用户可以适当调整这些单位使其具备一致性。
3. ABAQUS对自由度的约定
ABAQUS对轴对称单元的位移和旋转自由度的规定如下:r方向(径向)位移、z方向(轴向)位移、绕z轴旋转(用于带扭曲的轴对称单元)、绕rz平面的旋转(用于轴对称壳),旋转自由度的单位都是弧度。其中r和z方向分别与整体坐标系的X和Y轴的方向一致;但如果通过节点转化定义了局部坐标系,它们将与局部坐标系中的相关坐标轴的方向一致。除了轴对称单元外,对自由度的约定包括x方向位移、y方向位移、z方向位移、绕x轴旋转(以弧度表示)、绕y轴旋转(以弧度表示)、绕z轴旋转(以弧度表示)、孔隙压力(或静水压)、电势、温度、第二温度(对于壳或梁)、第三温度(对于壳或梁)等。其中x、y、z的方向分别与整体坐标系的X、Y、Z轴的方向一致;但如果通过节点转化定义了局部坐标系它们将与局部坐标系中的相关坐标轴的方向一致。
4. ABAQUS对变量符号的约定
在 ABAQUS中定义材料特性时,应力、应变分量的定义如下:1/1:1方向的正应力/正应变,o2/e2:2方向的正应力/正应变,os/e3:3方向的正应力/正应变,τ12/Y12:1-2面的剪应力/剪应变,ττ/Y13:1-3面的剪应力/剪应变,Tτ3/Yz:2-3面的剪应力/剪应变。其中,12和3方向的确定依赖于所选择的单元类型。对于实体单元,默认的是整体坐标系的空间方向;
对于壳单元和膜单元,默认的1、2方向是壳或膜曲面的局部方向。用户可以根据需要对这三个方向进行修改。