幅值曲線

在ABAQUS/CAE的Load功能模塊中，可以定義各種載荷(load)、邊界條件(bounda-ry condition)、預定義場(predefned feld)和載荷工況(load case)。本章將介紹 Load 功能模塊中的一些常見問題，包括如何定義幅值(amplitude)曲線、載荷、邊界條件和預定義場等。

通過使用幅值曲線，可以描述邊界條件和載荷等模型參數(shù)隨時間或頻率(穩(wěn)態(tài)動力分析)的變化。在oad功能模塊和Interaction功能模塊中，單擊菜單Tools→Amplitude，在如圖8-1所示的對話框中可以選擇幅值曲線的類型。

本節(jié)將介紹4種常用的幅值曲線類型。

1）Ramp：默認的線性過渡幅值曲線。

2）Tabular：表格型幅值曲線。

3）Equally spaced：等間距型幅值曲線。

4）Periodic：周期型幅值曲線，其表達式為Fourier 級數(shù)。

默認的線性過渡幅值曲線

定義位移邊界條件和載荷時，ABAQUS默認的幅值往往是Ramp(如圖8-2所示)，它的含義是什么？

Ramp是ABAQUS/Standard默認的線性過渡幅值曲線，它的含義是從一個分析步的初始狀態(tài)線性過渡到這個分析步的結(jié)束狀態(tài)。表8-1和圖8-3中所示的例子是一個靜力分析中的載荷變化情況(各個分析步時間都是1，載荷幅值都是Ramp)。1)Step-1:創(chuàng)建了大小為10的載荷(在Load功能模塊中可以看到此載荷的標記為Created)，此載荷的變化過程是從Step-1開始時的0線性增大至Step-1結(jié)束時的10，例如，當分析步時間為0.3時，載荷大小為3。

圖8-2 定義載荷對話框

表8-1 在ABAQUS/CAE中定義載荷

2）Step-2:沒有對載荷做任何更改(標記為Propagated)，載荷保持上一個分析步結(jié)束時的大小 10 不變。

3）Step-3:將載荷的大小改為5(標記為Modifed)，即從Step-3開始時的10線性減小至 Step-3結(jié)束時的5，例如，Step-3分析進行到一半時，載荷大小為7.5(而不是所輸人的載荷5的一半)。

4）Step-4:沒有對載荷做任何更改(標記為Propagated)，載荷保持上一個分析步結(jié)束時的大小5不變。

5）Step-5:去掉載荷(標記為Inactive)，即載荷從Step-5開始時的5線性減小至Step-5結(jié)束時的 0。

6）Step-6:沒有對載荷做任何更改(標記為Inactive)，載荷保持上一個分析步結(jié)束時的大小0不變。

提示：載荷和邊界條件都與特定的分析步相關(guān)聯(lián)，定義載荷和邊界條件時必須指定它們在哪個分析步中起作用。

如果想模擬實際工程問題中的卸載過程，應該如何施加載荷？

如果載荷在卸載過程中是線性減小的，就可以像表8-1中的Step-5那樣，在相應的分析步中讓載荷的狀態(tài)變?yōu)镮nactive，ABAQUS的默認幅值曲線Ramp就會讓載荷線性減小為0。如果載荷在卸載過程中不是線性減小，則可以根據(jù)實際問題自定義幅值曲線。下面幾節(jié)將分別介紹幾種常用的自定義幅值曲線。

在圖8-1中選擇Tabular，就可以創(chuàng)建表格型幅值曲線，只需給出每個時間點上對應的幅值。在分析過程中，ABAQUS會自動在各個數(shù)據(jù)點之間進行線性插值。如果幅值在短時間內(nèi)發(fā)生劇烈變化(例如地震分析中的加速度)，必須保證分析過程中的時間增量步足夠小，因為ABAQUS只在與增量步對應的時間點上設置幅值的取樣點。如果時間增量步設置得太大，就無法體現(xiàn)幅值在短時間內(nèi)的變化。

表格型 幅值 曲 線的關(guān)鍵詞為*Amplitude,NAME=name,DEFINITION=TABULAR。例如，對于圖8-4中的幅值曲線，在INP文件中對應的語句為：

* Amplitude, NAME = my-amP, DEFINITION =TABULAR0.0，0.0，0.2，1.2，0.4，1.2.0.6.0.8.

0.8.0.8，1.0，0.0

其中除了最后一個數(shù)據(jù)行之外，每個數(shù)據(jù)行都要求是4對數(shù)據(jù)。

（內(nèi)容、圖片來源：《ABAQUS有限元分析常見問題解答》，侵刪）

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