如何定义等间距型(equally spaced)幅值曲线?
在图8-1中选择Equally spaced,就可以创建等间距型幅值曲线,以固定时间间隔给出幅值大小,ABAQUS将在每个时间间隔内进行线性插值。定义时应给出时间间隔和初始时刻(或最小频率值),默认的初始时刻为 0。图8-4中的幅值也可以家义为等间距型幅值曲线(如图8-5所示),在INP文件中对应的语句为:
*Amplitude,NAME=my-amp,DEFINITION =EQUALLY SPACED,FIXEDINTERVAL=0.2
0.0,1.2,1:2,0.8,0.8,0.0(每个数据行最多允许8个数值)其中,除了最后一个数据行之外,每个数据行都必须是8个数据。
周期型幅值曲线
在什么情况下应该使用周期型(periodic)幅值曲线?如何定义?
如果某个量是周期变化的,就可以使用周期型幅值曲线,图86是一个周期型幅值曲线的例子。
周期型幅值曲线用傅里叶(Fourier)级数表示,其表达式为:
这个表达式看似复杂,实际上并不难掌握。例如,对于图8-6中的幅值曲线a=5cos2t,式(8-1)中的各个参数为:N=1,w=2,=0,A。=0,A=5,B,=0。在图8-1中选择Periodic,就可以创建周期型幅值曲线(如图8-7所示)。
图86 周期型幅值曲线a=5cos2i
图8-7在ABAQUS/CAE中创建周期型幅值曲线a=Scos2t
周期型幅值曲线的关键词为*Amplitude,NAME=name,DEFINITION=PERIODIC,对于a=5cos2t,在INP文件中对应的语句如下:*Amplitude,NAME =my-amP,DEFINITION = PERIODIC1,2,0,0
5.0
其中第一个数据行分别指的是N、ω、、4。,第二个数据行分别指的是A、B,。【常见问题 8-6】
将一块金属板料冲压成如图88所示的形状,冲头沿着图中所示路径运动:在X-Y平面内旋转,每转完一圈后,在z方向下降1.5mm,并且圆周半径减小2mm,然后重复上述运动过程。共转6圈,第一圈的半径为20mm。如何在ABAQUS中定义冲头的运动?
图8-8冲头运动示意图
提示:本实例中冲头的运动情况比较复杂,建模过程中涉及很多技巧。建议读者在阅读下面的解答之前,先尝试自已建立这个模型。即使是中级以上的读者,也往往需要反复修改多次才能成功。如果能够在1h之内成功完成模型(只模拟冲头运动,不模拟接触等问题),就可以称得上是ABAQUS的高手了。
可以用周期型幅值曲线定义圆周运动在x、y方向上的位移,然后为冲头定义3个位移边界条件,分别描述x、y、z方向上的位移。
提示:这里使用直角坐标系,是为了帮助读者加深对周期型幅值曲线的理解。在这个实例中,使用柱坐标系会更简单。
在随书所附光盘的Amplitude文件夹中可以找到本实例的模型和结果文件。为简明起见,只模拟了旋转-周、旋转半径减小一次和下降一次,各个分析步时间都为1。冲头的初始坐标为(20,0.0),在旋转一周的过程中,冲头、y方向上的位移可以表示为
x=(-20)+20cos(2π·t) t=0~1
y=20sin(2π·t) t=0~1
在ABAQUS/CAE中定义上述幅值曲线的方法如图89和图8-10所示。
模型中把冲头定义为刚体,所有边界条件都施加在刚体参考点上。表8-2描述了各个分析步中的位移边界条件,其中的边界条件BC-FixUR用来约束刚体参考点的3个转动自由度,注意此处的“转动自由度”是以刚体参考点为原点的自转,而在-Y平面内的圆周运动已经被分解为x、y方向上的平移。
表8-2 各个分析步中的位移边界条件
(内容、图片来源:《ABAQUS有限元分析常见问题解答》,侵删)
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