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abaqus在边界条件和预定义场中定义速度和角速度的区别?-和记娱乐怡情博娱188

来源: | 作者:thinks | 发布时间: 2024-06-26 | 74 次浏览 | 分享到:

load 功能模块中单击菜单 predefined field→create,可以定义速度场、角速度场、温度场等多种类型的预定义场(predefinedfield),其相应的关键词是*initialconditions。

 

有些类型的预定义场(例如初始应力场)无法在abaqus/cae中直接定义,只能手工添加关键词*initial conditions。

 

速度和角速度预定义场

在边界条件和预定义场中都可以定义速度和角速度,二者有何区别

load 功能模块中,单击(create boundarycondition)按钮,可以创建速度和角速度边界条件(如图8-13所示),单击(create predefined field)按钮,可以创建速度和角速度预定义场(如图8-14所示)。

 

abaqus软件 

8-13创建速度和角速度边界条件

 

这两种方法的区别在于:1)角速度边界条件所定义的是节点(或参考点)以自身为中心旋转的角速度。对于实体单元,节点上没有转动自由度,就不能直接定义角速度边界条件,而应该使用【常见问题8-7】中介绍的方法加以定义。

 

abaqus软件 

8-14创建速度和角速度预定义场

 

角速度预定义场定义的是节点(或参考点)一个旋转轴旋转的角速度,此旋转轴是通过图8-14中的 axis point1和 axis point2定义的。在实体单元的节点上也可以定义角速度预定义场。

2)速度和角速度边界条件可以使用局部坐标系,而速度预定义场只能基于全局坐标系,角速度预定义场需要指定旋转轴。

3)速度和角速度边界条件可以在初始分析步中定义(大小只能为0),也可以在任意的后续分析步中定义,可以使用幅值曲线。

速度和角速度预定义场只能在初始(initial)分析步中定义,给出的是模型的初始运动状态(大小可以不为0),不能使用幅值曲线。

 

实体 a 以 10mm/s 的初始速度与静止的实体 b碰撞,使用 abaqus/explicit 来模拟碰撞过程。在预定义场中定义了实体的速度为10mm/s,并在初始(initial)分析步中为实体a创建了速度边界条件,在后续分析步中不改变此速度边界条件的值(状态为propagated)。为什么在分析结果中,实体a始终是静止不动的

 

错误原因

在初始(initial)分析步中创建速度边界条件时,abaqus/cae不要求给出速度大小其含义是:在初始状态的速度为0(初始分析步中各种边界条件的大小都是0)。这时,在预定义场中设定的初始速度不再起作用。

 

在后续分析步中速度边界条件的状态为propagated,其含义是:在后续分析步中始终保持初始(initial)分析步中的速度不变。因此在分析结果中,实体a始终是静止不动的。

 

解决方法

去掉速度边界条件,只保留速度预定义场即可。在初始状态下,实体a会以预定义场中所定义的10mm/s的速度运动在后续分析步中,实体a的速度由abaqus/explicit根据

实际碰撞情况计算得到。

 

对于【常见问题8-18】中的碰撞问题,使用如下方法来定义速度:在后续分析步中为实体 a 的所有节点定义10mm/s 的速度边界条件,没有指定速度预定义场。为什么在分析结果中,实体 a在碰撞时没有发生任何变形(实体a的材料属性与实体b相同,并没有将实体 a定义为刚体)?

 

错误原因

在实体a的所有节点上定义了相同的速度边界条件,则实体a上所有节点在任意时刻的位移也是相同的,相当于实体a变成了一个刚体,不可能再自由变形。

 

可以根据问题的实际情况选择正确的建模方法

1)如果希望在发生接触碰撞时,实体a仍然保持原来的速度,相当于有一个外力始终在推着它匀速地运动,则应该只把速度边界条件定义在外力的作用面上(例如远离碰撞区域的某个端面),而不是实体a的所有节点上。

 

2)如果希望模拟的是实体a以一定的初始速度撞向实体b,一旦发生接触,碰撞体的速度就由abaqus计算决定(没有外力让它保持原来的速度),就不应该使用速度边界条件,而是定义速度预定义场,详见【常见问题8-18】中的解答。

 

(内容、图片来源:《abaqus有限元分析常见问题解答》,侵删)

 

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