Abaqus坐标加载技术：Analytical Field载荷映射教程

在一些类型的分析中，需要将按位置分布的载荷施加到结构上，比如流体分析导出了结构的气动载荷、或者温度载荷，需要将压强分布、温度分布载荷施加到固体上。之前使用ANSYS workbench的external data完成了载荷映射，这种分析可以使用abaqus中的Analytical Field实现。

1 例子

1.1 结构描述

结构为一个100*100mm的薄板，厚度为2mm；结构为钢，E=206000MPA， v = 0.3。

   固支约束两条相邻的边；

   载荷分布函数为p=(x²+y²)^0.5/((2^0.5)*100) MPa，即(0, 0)的压强为0，(100, 100)的压强为1。

1.2 载荷

载荷函数：p=(x^2+y^2)^0.5/((2^0.5)*100) in excel ; p=(x**2+y**2)**0.5/((2**0.5)*100) in python

.csv文件形式

0,0,0,0
10,0,0,0.070710678
20,0,0,0.141421356
30,0,0,0.212132034
40,0,0,0.282842712
50,0,0,0.353553391
60,0,0,0.424264069
70,0,0,0.494974747
80,0,0,0.565685425
90,0,0,0.636396103
100,0,0,0.707106781
…
50,100,0,0.790569415
60,100,0,0.824621125
70,100,0,0.863133825
80,100,0,0.905538514
90,100,0,0.95131488
100,100,0,1

2 分析流程

2.1 使用Analytical Field模块 定义场

新建载荷，有多种方式,

1. 在Load模块, 新建pressure载荷时, 选择右边的f(x)，新建一个Analytical Field;
2. 在Tools-Analytical Field-Create里新建
   
   
       这里可以使用expression field，也就是可以直接使用表达式（参考p=(x**2+y**2)**0.5/((2**0.5)*100) ）来定义载荷，也可以通过映射方式
   
   
       载荷源使用 point cloud的方式。

   由于abaqus这个工具无法选择从载荷源csv格式中哪个行或列读入，因此建议读入时检查载荷文件。

当载荷文件格式如下时，


   读入后为：

注：经测试，载荷源文件里不应包含类似x,y,z,p这样的首行信息 虽然这个页面也提供了删除行等操作，但不建议在这里处理载荷，最好在载荷文件里生成符合此页面默认的载荷格式 当载荷文件格式如下时， 读入后为：

设置好后关闭界面返回，在distribution中选择定义的Analytical Field，magnitude设置为1

如果是要编辑已经定义的Analytical Field，位置在Tools-Analytical Field-Edit

2.2 边界条件设置

约束

对两条边固支

按定义的场施加载荷

可以看到,压强的箭头有了大小的区别

2.3 结果

最大合位移为21.68mm , 与ANSYS workbench结果基本一致.

2.3.1 讨论

如果在载荷设置这里,magnitude为2,则载荷为导入载荷数据* 2

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