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ABAQUS耦合约束和方程约束

来源: | 作者:thinks | 发布时间: 2024-06-21 | 528 次浏览 | 分享到:

如图 7-3所示的二维平面应力模型中,AB边受到拉力下,希望AB边始终保持水平状态,且AB 边在X方向可以自由变形,应如何建

 

1)方法1AB边上施加压力载荷(类型为Pressure)压力载荷的大小为力F除以AB边的长度,输入负值即为拉力。如果模型的几何形状比较复杂,AB边是一条曲线,无法直接施加压力载荷,可以使用下面介绍的第二种方法。2)方法2:使用耦合约束(coupingcon-straint)

 

2)创建一个参考点(reference point),在AB边和此参考点之间建立运动耦合约束,只约束y方向的自由度U2(如图7-4所示)。INP 文件中的相应语句为

*KINEMATIC COUPLING,REF NODE = RPserABset, 2

 

其中的RPset和ABset分别是参考点和AB边的节点集合名称,2是y方向的自由度U2。

 

提示如果在定义运动耦合约束时,把,方向的自由度U1也约束住,AB边在*方问就无法自由变形,这不符合此模型的要求。

 

将力F施加在此参考点上,另外一定要为此参考点定义边界条件UI=0和UR3=0,

否则会出现以下问题如果不在参考点上定义边界条件U1=0,提交分析后会在MSG文件中出现如下警告信

***WARNING:SOLVER PROBLEMNUMERICAL SINGULARITY WHENPROCESSINGNODEASSEMBLY.1D.0.F.1RATI0=3.46901E+015.(参考点的自由度U1上出现数值奇异

 

关于数值奇异的问题,本书第16.2.1节“数值奇异”做了详细的介绍。如果不在参考点上定义边界条件UR3=0,在后处理时可以看到,AB边发生了转动不再保持水平。这是因为在参考点的转动自由度UR3上没有定义边界条件,参考点可以自由转动,AB边也会随之转动。

 

这个现象验证了前面介绍过的内容:耦合约束的含义只是让AB边上各节点的运动遵从参考点的运动,而不意味着AB边上每个节点的位移都等同于参考点的位移。3)方法3:使用方程约束(equalionconstraint)

 

AB边和参考点之间建立方程约束,然后将力下施加在参考点上。具体方法为:在Interaclion功能模块中选择菜单 Consraint→Create,将类型设为Equatio:,然后输入如图 7-5所示的数据,其中的1和-1是位移的系数,ABset和RPse分别是AB边和参考点的节点集合名称,这些数据定义了如下的位移关系

 

1x(ABset 各点在2方向上的位移)+(-1)x(RPser在2方向上的位移)=0在如图7-5所示的对话框中,只有第一行数据中的节点集合可以包含多个节点,后面名

 

ABAQUS耦合约束和方程约束 

7-5 定义方程约束

 

行数据中的节点集合都只能包含一个节点。单击此对话框中的Tip按钮,可以看到相关的详细帮助信息。

INP 文件中的相应语句为

*EQUATION

ABset,2,1.

RPset,2,-1.

 

其中,第一个数据行的含义是:约束方程包含两项,第二个数据行中的2是自由度,1是方程项的系数。

 

(内容、图片来源:《ABAQUS有限元分析常见问题解答》,侵删)

 

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