有关INPUT文件定义局部坐标的问题

凌绝顶

图中:
1为beam；
2为任意的固定物，cable_beam.cae中将它与一个reference point 做一个无相对位移和转动的coupling；
3为cable。1和2、1和3、2和3各结合处均无相对位移和转动。1，3组成的面在铅垂面上。cable有一个初始拉应力，考虑cable的重力的影响。(附件cable_beam.zip解压缩可见cable_beam.cae 和cable_beam.inp两文件)
                                                   

对上面结构进行模态分析。定义两个steps，第一步为考虑cable初始拉应力和重力的静力分析；第二步在第一步计算基础上进行模态分析。


遇到的问题：
1.. 据我调查和实践所知，在CAE中无法施加初始应力，所以只能考虑在input文件里面施加。拉应力沿着cable的轴向，为了加载方便，定义一个以A为原点、沿cable轴向为X轴、在铅垂面的一个局部坐标系。我的想法是先在CAE里面操作，再将其在job中write成inp（附件中的cable_beam.inp）文件，再在此inp文件基础上编辑加上初始应力，提交给abaqus command运行。为了知道inp文件里面是怎么分别在局部坐标系和全局坐标系下施加力的，我在CAE中cable A端施加了个沿cable轴向的集中力load 4（局部坐标系下的X轴），在B端施加了个水平方向的集中力load 2（全局坐标系下的X轴）。但是在CAE写成的inp文件里头，load 2和load 4的加载过程似乎体现不出全局坐标和局部坐标的区别。在inp文件里头，以下命令
*Nset, nset="_T-Datum csys-2", internal
_PickedSet40,
*Transform, nset="_T-Datum csys-2"
0.847998304005088, -0.52999894000318,           0., -0.52999894000318, -0.847998304005088,           0.
是什么意思？（_PickedSet40为图中A点），Transform在这起什么作用？将_PickedSet40转化成局部坐标系的换算还是定义局部坐标系呢？另外，Transform下面的0.847998304005088, -0.52999894000318, 0., -0.52999894000318, -0.847998304005088,  0.分别表示局部坐标系的X轴和Y轴（Z轴与全局坐标的Z轴重合，所以缺省），但是为什么不考虑局部坐标系的原点呢？我可是选择A为坐标原点下建立的局部坐标系，难道局部坐标系与原点无关吗？

2.. 我试过在A点同时加载分别在局部坐标系和全局坐标系下描述的两个力，可write inp的过程中提示我不能这样做。这样的话就会产生一个问题，因为重力和初始应力都是施加在cable上面，重力在全局坐标系下加载方便，而应力在局部坐标系下加载方便，那是不是也没有办法实现呢？

凌绝顶

帖子沉得真快啊，期待高手出现。

zsq-w

对lz的问题，我不大懂。仅就1楼的描述，说下个人看法。
1 既然构件2仅仅是个任意的固定物，我觉得建模过程中构件2没有必要建。在约束的时候，构件1 左端固结，cable3 上端约束xyz三个方向自由度即可。
2 lz的模拟目的是什么？是不是先给结构施加自重，then计算自重状态下的模态？ 这样的话没有必要写initial stress的inp啊，搜搜蓝雪儿版主的帖子吧。直接第一步施加自重，第二步算frequency不就行了。

如果除了结构自重以外还在cable中有预拉力，也可以在step1中实现的，不一定非要写inp定义预应力的。

凌绝顶

3# zsq-w
构件2确实是没有必要建模，版主说的没错。
除了在重力作用下还有一个预应力，预应力和预拉力是有微妙的差别的。如果在cable和beam上施加一对作用力和反作用力来代替因cable的预应力导致的cable和beam之间的相互作用的话，虽然当cable为直线的时候，拉力使cable产生轴向的应力，导致beam对cable一个沿cable轴向的力，cable同时对beam一个反作用力。但是cable在重力作用下下垂以后，cable对beam的力（预应力+自重产生的力）的方向是会变的，所以不能用一对恒定concentrated forces 来代替预应力。

zsq-w

重力和预拉力都可以在step1实现的。
“如果在cable和beam上施加一对作用力和反作用力来代替因cable”此法不行。

“但是cable在重力作用下下垂以后，cable对beam的力（预应力+自重产生的力）的方向是会变的”这个不就是施加了预拉力和预应力step1结束时候的状态？

凌绝顶

step1计算过程预应力的方向是不断变化的，因它的方向是沿着cable的切线方向，而cable的形状不断变形。而concentrated force是始终不变的。所以用预concentrated force和用预应力在step1这个过程中是有差别的。

zsq-w

step1计算过程预应力的方向是不断变化的，因它的方向是沿着cable的切线方向，而cable的形状不断变形。而concentrated force是始终不变的。所以用预concentrated force和用预应力在step1这个过程中是有差别的。
凌绝顶 发表于 2010-11-2 15:11

你这个观点是对的。

凌绝顶

经版主编辑一下，帖子比原来整齐多了，thank you very much！

凌绝顶

再顶一下，希望有高手路过！

Robert_Su

9# 凌绝顶

對CAE文件嘗試做了如下修改,沒有在inp文件中另外加上初始應力:
1.去除RP1所屬的剛體
2.將重力改為whole model
3.step加了Auto stabilization以解決多段truss求解不收斂的問題,查看ALLSD/ALLIE比值很低.

不知這麼做是否有問題,請高手指正.
inp文件及動畫如下.

凌绝顶

9# 凌绝顶

對CAE文件嘗試做了如下修改,沒有在inp文件中另外加上初始應力:
1.去除RP1所屬的剛體
2.將重力改為whole model
3.step加了Auto stabilization以解決多段truss求解不收斂的問題,查看ALLSD/ALLIE比值很 ...
Robert_Su 发表于 2010-11-10 23:57

感谢Su大的热心啊。没有加初始应力吗？我的关键的问题就是如何添加初始应力。

Robert_Su

11# 凌绝顶

我是照你CAE檔案上的重力和load設定,要再另外給初始應力嗎?

可以查一下手冊*INITIAL CONDITIONS, TYPE=STRESS

凌绝顶

12# Robert_Su

加预应力只能在inp文件里面加，对吧？同时我的预应力又需要在拉索上的局部坐标上加载。这样就涉及到在inp文件中定于局部坐标系或将点集从整体坐标系转化成局部坐标系之类的问题。为了探究inp里面如何做到这些的，于是我就在CAE设定了两个集中力（concentrated force），一个在全局坐标系下加载的，另一个是在局部坐标系加载的。看看input文件中这两种加载会有什么不同，以此方便自己在input文件中在局部坐标系下加初始应力。但从CAE转化成的inp文件来看，似乎看不出它们之间的区别。难道这个转化过程会丢失一些信息？