Abaqus 如何计算非直角坐标系的希尔函数?

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2021-12-11 12:45:19

在手册中,各向异性体的有效/von Mises 应力或 Hill 势在 Abaqus 中以笛卡尔直角坐标计算为

σeff=I123I2f(σ)Hill=(F(σ22σ33)2+G(σ33σ11)2+H(σ11σ22)2+2Lσ232+2Mσ312+2Nσ122)

在哪里I1I2是应力张量的第一和第二不变量,F,G,H,L,M,N 是您定义的常数。

很明显,在非矩形系统中,有效应力是在您工作的坐标系中计算的,但当应用希尔势时,这一点就不清楚了。我正在尝试使用轴对称/轴对称模型来实现各向异性,但希尔的势函数是根据直角坐标给出的。

Abaqus 会自动在非直角坐标系中进行从直角坐标到极坐标的转换吗?我是否必须提供与转换后的坐标系相对应的值?或者正在做1,2,3坐标对应r,z,θ在希尔的潜在函数中?

任何帮助表示赞赏,谢谢!

1个回答

这是一个棘手的问题,因为 Hill 标准中使用的参数是根据关于一组特定正交世界坐标(不一定是笛卡尔坐标)的测试确定的。因此,您应该在计算值之前在该坐标系中表达应力。

只要您在正交曲线坐标系中工作,处理该问题的最简单方法是转换每个点的应力分量,以便它们与实验坐标系相关。

特别是,如果模型是轴对称的并且 Hill 准则采用 其中在一些轴对称测试中,载荷以压力形式施加在平面上,我们有对于这种情况,

f(σ)=F[σrr2+σθθ2+2σzz22(σrr+σθθ)σzz]+H(σrrσθθ)2+2Lσrz2
1r,2θ,3zrθσrr=σθθ
f(σ)=2F(σrrσzz)2+2Lσrz2.
可以在此处找到对 FEA 中轴对称问题处理的良好描述。

(更新:之前的轴对称表达式是错误的,已更正。)