各位大大们好!我遇到一个边界条件定义的问题,十分头痛,向大大们求助了! 具体是这样的:一个刚体围绕着一个轴A旋转,但是这个轴A并不是一个固定的轴,它本身也在围绕着另一条轴B旋转。这两个旋转时同时进行的,旋转的角度以及它们之间的比例关系是已知的。 便于大家理解,我做了一个小动画。动画中的长方体就是刚体,黑色的轴是轴A,红色的轴是轴B。 我尝试过在Abaqus中以A轴为X轴定义了一个坐标系,刚体可以围绕X轴旋转。但是问题是,坐标系的方向是固定的,怎么能定义一个实时变化着的轴呢?
谢谢前辈热心回答!
但其实为了方便描述,我对这个问题做了一些简化。在实际模型中,黑色的旋转轴不仅仅在围绕红轴旋转,同时还伴有平移,倾斜等运动,只是围绕红轴旋转是它最主要的移动形式。如果是这样的话,刚体就不是在围绕一个定点运动了,在球坐标系中计算分量来定义依然可行吗?
我在Simwe论坛问了同样的问题,有人建议我“找长方体的质心跟坐标系建立连接单元,然后施加公转自转”。对此您有什么建议么?谢谢您!
如果如您所说的,黑色轴围绕红色轴的运动,也是很复杂的,而并非定轴转动,那么问题就会复杂得多。因为,我们知道,如果在相对运动中存在两层转动关系,这其中就会存在科里奥里力(科氏力),这个结果可以通过大学物理的刚体运动这一章的后面有提到。
根据相对运动的理论,只要运动可以描述,那么各个分量上的线速度和角速度都是计算出来的。无非是一层套一层,嵌套地多一点,结果复杂一点。但自由度的数目是不会变的,即三个线速度分量和三个角速度分量。只要是匀速的,那么这六个变量就是固定的,如果不匀速,比如匀变速,那么就还要加上三个线加速度和三个角加速度。等等以此类推。
当然, 这么做是很繁琐的。需要过硬的功底。其实,我们在ABAQUS中也可以直接定义相对运动。你提到的simwe论坛里的建议,我的理解是利用到了“自由度耦合”这一点。你只要建立好模型,首先,定义质心的自由度情况,也就是定义各个方向的速度;然后,选择自由度耦合选项,将模型的点全部set成一个part,然后与质心之间进行自由度耦合,耦合里面是可以选择的,也就是X方向耦合,Y方向耦合等等等等。关于这一点,需要做一些例子熟悉熟悉。我手头没有这方面的现成资料。抱歉。