在 Load 功能模塊中單擊菜單 Predefined Field→Create，可以定義速度場、角速度場、溫度場等多種類型的預(yù)定義場(predefinedfield)，其相應(yīng)的關(guān)鍵詞是*INITIALCONDITIONS。

有些類型的預(yù)定義場(例如初始應(yīng)力場)無法在ABAQUS/CAE中直接定義，只能手工添加關(guān)鍵詞*INITIAL CONDITIONS。

速度和角速度預(yù)定義場

在邊界條件和預(yù)定義場中都可以定義速度和角速度，二者有何區(qū)別？

在 Load 功能模塊中，單擊(Create BoundaryCondition)按鈕，可以創(chuàng)建速度和角速度邊界條件(如圖8-13所示)，單擊(Create Predefined Field)按鈕，可以創(chuàng)建速度和角速度預(yù)定義場(如圖8-14所示)。

圖8-13創(chuàng)建速度和角速度邊界條件

這兩種方法的區(qū)別在于:1)角速度邊界條件所定義的是節(jié)點(或參考點)以自身為中心旋轉(zhuǎn)的角速度。對于實體單元，節(jié)點上沒有轉(zhuǎn)動自由度，就不能直接定義角速度邊界條件，而應(yīng)該使用【常見問題8-7】中介紹的方法加以定義。

圖8-14創(chuàng)建速度和角速度預(yù)定義場

角速度預(yù)定義場定義的是節(jié)點(或參考點)一個旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的角速度，此旋轉(zhuǎn)軸是通過圖8-14中的 Axis point1和 Axis point2定義的。在實體單元的節(jié)點上也可以定義角速度預(yù)定義場。

2）速度和角速度邊界條件可以使用局部坐標(biāo)系，而速度預(yù)定義場只能基于全局坐標(biāo)系，角速度預(yù)定義場需要指定旋轉(zhuǎn)軸。

3）速度和角速度邊界條件可以在初始分析步中定義(大小只能為0)，也可以在任意的后續(xù)分析步中定義，可以使用幅值曲線。

速度和角速度預(yù)定義場只能在初始(initial)分析步中定義，給出的是模型的初始運動狀態(tài)(大小可以不為0)，不能使用幅值曲線。

實體 A 以 10mm/s 的初始速度與靜止的實體 B碰撞，使用 ABAQUS/Explicit 來模擬碰撞過程。在預(yù)定義場中定義了實體的速度為10mm/s，并在初始(initial)分析步中為實體A創(chuàng)建了速度邊界條件，在后續(xù)分析步中不改變此速度邊界條件的值(狀態(tài)為propagated)。為什么在分析結(jié)果中，實體A始終是靜止不動的？

錯誤原因

在初始(initial)分析步中創(chuàng)建速度邊界條件時，ABAQUS/CAE不要求給出速度大小其含義是:在初始狀態(tài)的速度為0(初始分析步中各種邊界條件的大小都是0)。這時，在預(yù)定義場中設(shè)定的初始速度不再起作用。

在后續(xù)分析步中速度邊界條件的狀態(tài)為propagated，其含義是:在后續(xù)分析步中始終保持初始(initial)分析步中的速度不變。因此在分析結(jié)果中，實體A始終是靜止不動的。

解決方法

去掉速度邊界條件，只保留速度預(yù)定義場即可。在初始狀態(tài)下，實體A會以預(yù)定義場中所定義的10mm/s的速度運動；在后續(xù)分析步中，實體A的速度由ABAQUS/Explicit根據(jù)

實際碰撞情況計算得到。

對于【常見問題8-18】中的碰撞問題，使用如下方法來定義速度:在后續(xù)分析步中為實體 A 的所有節(jié)點定義10mm/s 的速度邊界條件，沒有指定速度預(yù)定義場。為什么在分析結(jié)果中，實體 A在碰撞時沒有發(fā)生任何變形(實體A的材料屬性與實體B相同，并沒有將實體 A定義為剛體)?

錯誤原因

在實體A的所有節(jié)點上定義了相同的速度邊界條件，則實體A上所有節(jié)點在任意時刻的位移也是相同的，相當(dāng)于實體A變成了一個剛體，不可能再自由變形。

可以根據(jù)問題的實際情況選擇正確的建模方法：

1）如果希望在發(fā)生接觸碰撞時，實體A仍然保持原來的速度，相當(dāng)于有一個外力始終在推著它勻速地運動，則應(yīng)該只把速度邊界條件定義在外力的作用面上(例如遠(yuǎn)離碰撞區(qū)域的某個端面)，而不是實體A的所有節(jié)點上。

2）如果希望模擬的是實體A以一定的初始速度撞向?qū)嶓wB，一旦發(fā)生接觸，碰撞體的速度就由ABAQUS計算決定(沒有外力讓它保持原來的速度)，就不應(yīng)該使用速度邊界條件，而是定義速度預(yù)定義場，詳見【常見問題8-18】中的解答。

（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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