空间中曲面上的局部切线方向

空间中曲面上的局部切线方向

在空间中的表面上需要局部切线方向;例如,要提供 描述基于单元的接触面上的滑移分量的约定,或 壳中的应力和应变的组成部分。Abaqus 中用于此类方向的约定如下。

默认的局部 1 方向是全局 x 轴的投影 到表面。如果全局 x 轴在法线的 0.1° 范围内 到表面时,局部 1 方向是全局 z 轴在表面上的投影。然后,局部 2 方向为直角 设置为本地 1 方向,以便本地 1 方向、本地 2 方向和正 垂直于表面形成右手组(见图 1)。正法线方向在元素中由右旋规则定义 绕过元素的节点。可以重新定义局部表面方向;请参阅方向。

图 1.默认局部曲面方向。
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当 考虑垫片元件或与集成输出段相关的本地系统 (集成输出截面定义)或用户定义的截面(来自 Abaqus/Standard 的截面输出)。

对于在空间中的梁、管道或桁架元素上定义的 “line(线)”类型曲面,默认的 局部 1 方向和 2 方向与单元相切且横向。在这个 的情况下,局部曲面方向也可以重新定义,如 方向 中所述。

本地方向的旋转

对于几何线性分析,应力和应变分量默认在 参考 (初始) 配置中的材料方向。

对于几何非线性分析,Abaqus/Standard 中的小应变壳单元(S4R5S8R、S8R5S8RT、S9R5STRI3 和 STRI65)使用总拉格朗日应变,并且 应力和应变分量是相对于材料方向给出的 引用配置。垫片元件是小应变小排量元件, 默认情况下,组件在参考 配置。

用于有限膜应变元件(所有膜元件、S3/S3RS4、S4RSAX 和 SAXA 元件)和小应变壳 元素中,材料方向会随着曲面的平均刚体运动而旋转,以 在当前配置中形成材料方向。应力和应变分量 这些单元是相对于电流中的这些材料方向给出的 配置。

有关旋转坐标方向定义的更深入讨论,请参阅 膜元件;S3/S3RS4 和 S4R 元素;S3RSS4RS和 S4RSW 元素;和 SAXA 元素,请参阅:

  • 膜元件 /

  • 有限应变壳单元公式 /

  • Abaqus/Explicit 中的小应变壳单元,以及

  • 允许不对称加载的轴对称壳单元。

您可以确定与用户定义的部分关联的本地系统是否为 固定或随平均刚体运动旋转;有关详细信息,请参见 Abaqus/Standard 的输出部分。

您可以确定本地系统是否与集成输出部分相关联 是固定的,使用平均刚体运动进行平移,或者使用 平均刚体运动;请参阅 Integrated Output Section Definition for 详。

有关信息 了解 Abaqus/Standard 接触分析期间局部相切方向如何演变。


文档最后更新时间:2025-05-29 15:24:35

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