abaqus软件中的在 load 功能模块中单击菜单 predefined field-(reate,可以定义速度场、角速度场、温度场等多种类型的预定义场 (predefined feld),其相应的关键词是 *inital conditions。
有些类型的预定义场(例如始应力场无法在 abaqus/cae 中直接定义,只能手工加关键词 *initial conditions。
本书将在第14.22节“在过之间传递数据的”如用定场来导人已有的分析结果,实现不同分析过程之间的数据传递。关于预定义场的详细介绍,请参见 abaqus 6.7 帮助文档《abaqus analyis uersmanual》 第 27.2.1 节“initial conditions”、第 27.6 节“predefined felds”和《abaqus/cae user’s manual》 第 16.8.3 节“creating predefined fields”。
[常见问题 8-17]
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?
[解答]
在 load 功能模块中,单击(create boundary condition)按钮,可以建度和角速度边界条件(如图 8-13 所示),单击(create predefined field)按钮,可以创建度和角速度预定义场(如图8-14 所)。
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。
角速度预定义场定义的是节点 (或参考点)一个转轴旋转的角速度,此旋转轴是通过图8-14 中的 axis point 1 和 axis point 2 定的。在实体单的节点上可以定角速度预定义场。
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)和角度边界条件可以在分中定 (小只为0),可以在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 (iitial)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),不能使用值曲线。
[常问题8-18]
实体a以10mm/s 的初始速度与静止的实体 b ,使用 abaqus/explicit 来模报碰撞过程。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(初始分折步中各种边界条件的大小都是 0)。这时,在顶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 的度运动;在后步中,实体 a 的 abaqus/explicit 根据实际碰撞情况计算得到。
[常见问题8-19]
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/ 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度边界条件,则实体 a 上所有节点在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。
解决法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时,实体 a 仍然保持原来的度,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 一定的始度向实体 b,一发生接触,撞体的速度就由 abaqus软件 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。
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