在 Load 功能模块中，可以对模型施加多种荷，本节将绍几种工程实际中较常用的载荷(集中载荷、弯矩载荷、线载荷、面载荷、压力载荷、重力载荷和体载荷等)。相关内容的详细介绍请参见ABAQUS软件 6.7 帮助文档《ABAQUS软件 Analysis User’s Mnual》第27.4节“Loadg”。

8.21集中载荷和弯矩载荷

[常问题8-7]

使用实体单元 C3D8R 对悬管梁建模，在梁的一端施加荷 (如图 8-11 所，何在 DAT 文件出现下列误信息:*** ERROR: DEGREE OF FREEDOM 6IS NOT ACTIVE ON NODE 93 INSTANCEPART-1-1. THIS LOADING IS NOT VALID.(部件实体 PART-1-1上节点 93 的第 6个自由度不可用，所施加的载荷是无效的)

图 8-11施加弯矩载荷

[错误原因]

实体 (solid)单元的节点只有平动自由度U1、U2、U3，没有转动自由度 UR1、UR2UR3，因此不能直接在实体单元的节点上施加弯矩载荷或定义转动边界条件。虽然 ABAQUS软件/CAE 提供了如图8-11 所的操作界面，但读者应该自己判断是否可以施加这样的载荷。

需要注意的是，弯矩载荷的作用是使实体发生整体的弯曲变形，这是各个节点的平动所形成的综合效果，而节点转动自由度的含义是以这个节点为中心做转动，读者应注意区分这二者的区别。

[解决方法]

如果确实需要在实体单元上施加弯矩载荷，可以通过建立合(coupling)约束的方法来实现。操作步骤如下：

1)在需要定义弯矩荷的位置定义一个参考点 (reference point)。

2)将弯矩载荷所作用的实体单元区域定义为一个集合(注意:要选择一个区域，而不是仅仅一个节点)。

3)在 Interaction 功能模块中，单击菜单Constraint-+Create，将类型设为 Coupling，在上述区城和参考点之间建立耦合约束。在如图 8-12所示的对话框中，选择 Kinematic 约束(实体单元区城不能再发生变形)或 Distrihuting 约束(实体单元区域可发形)。

4)在 Load 功能模块中，将直接施加在参考点上，此弯将会被传递到整个横合区域上。

图 8-12 在参考点与奇作用区域之间建立耦合约束

[相关知识]

同样道理，二维实体单元 (平面应力、平面应变和轴对称单元) 也只有平动自由度 1和 U2，没有转动自由度 UR3，因此不能直接施加弯矩载荷。

梁 (beam)单元和壳 (shel)单的节点上才具有转动自度，可以直接施加载荷或定义转动位移。

关于弯矩载荷的详细介绍，请参见 ABAQUS软件 67 帮助文档《ABAQUS软件/CAE USer’。Manual》 第 16.9.2节“Dfining a moment”。

[常见问题8-8]

定义集中载荷或弯矩载荷时，能否让裁荷的方向在分析过程中随着节点的转动而变化?

[解答]

可以在如图8-11 所示的对话框中选中“Follow nodal rotation”，实现此功能。同时应注意以下两点。

1) 被施加载荷的节点应该具有转动自由度(例如梁单元单元的节点或参考点)

2) 应该在 Step 功能中开非线开关(把Ngeom设为ON)。