ABAQUS支反力作用及提取方法

本文摘要（由AI生成）：

本文主要介绍了支反力在CAE分析中的作用和提取方法。支反力是物体受到的平衡力，在仿真分析中，可以通过查看支反力来判断仿真过程的准确性。在abaqus中，可以通过Field Output创建输出项来提取支反力。本文以立柱模型为例，介绍了如何提取支反力并进行简单判断。

        首先说明一下，本文对于“老鸟”类的CAEr应该是价值不大，毕竟属于基础内容，所以可浏览也可不浏览。

        在有些分析中会涉及到对支反力的提取，本文将介绍如何提取支反力，同时介绍下支反力的一些基本用途。abaqus中支反力称为reaction forces，简称RT。可以通过Step模块的Field Output创建输出项。

        先来看看支反力可以干嘛，通常做仿真工作不能差的一步就是对仿真流程的检查，对结果的判断，评判结果的可行性等，专业上叫做V&V（Validation&Verification），这也是目前CAE领域很大一部分从业人员正在做的事情。V&V包含的内容比较广，但是我们这里想提的一点是可以通过RT对整个分析模型和结果做初步的简单判断。

        从力学角度来讲，分析对象的受力必须是平衡的。因此对整个模型而言抛却整体内部受力情况，单纯查看边界以及外部载荷形成的力学方程组是否满足条件，就可以从侧面初步判断仿真过程处理的准确性，如果连这个基本的条件都无法满足，那么模型及计算结果肯定是不可信的，这便是利用RT做简单判断的一个方法和经验。

        那么我们看看如何在abaqus中查看提取支反力RT？我们以图-1简单的例子进行说明，有一立柱固定在地面上，左侧受到总计500N的均布外力作用，提取底部支反力。

图-1 模型示意图

        非常简单的例子，光从理论上讲，底部支反力一个是向上平衡重力G，一个是向右平衡外部均布载荷，大小也应该为500N，这是理论上的计算值，那么下面通过仿真来进行计算，具体过程就不一一赘述，例子比较简单，需要强调的是记得设置输出RT项。

        提取支反力的方法有好几种，可以设置参考点RP获取，也可以直接通过后处理的数据编辑操作获得，下面介绍如何在后处理编辑输出数据获取支反力。

        还是以上述模型为例，质量参数如图-2所示，可得重力G=3.91e-5*9810=0.38357N。在分析中创建立柱底面Set并命名为RT_Set，如图-3。之后在创建分析部的时候如图-4所示创建输出项。

图-2 模型质量属性

图-3 创建Set

图-4 创建输出Field Output

        计算完成之后进入后处理模块，查看RT结果，得到的并不是我们需要的结果，云图所显示的仅为节点处的最大最小值，而我们是对下端面整体的支反力求解，所以需要作进一步处理。进入Tools-->XY Data-->Create-->ODB field output，然后按照图-5所示提取水平Y发现的支反力，单击Save保存输出。

图-5 设置输出

        然后再次进入XY Data中，选择Operate on XY data将保存的所有输出项求和，并对求和的结果重新编辑创建一个RT_Set曲线，最后在XY Data Manager中可以查看该曲线的数值，如图-6所示，由于计算是逐步加载的过程，所以我们只需要看最后一步的结果即可，可以看到支反力大小为-500N，与理论完全相符。

        同样的方法可以得到竖直方向上的支反力大小，如图-7所示，最后结果为0.384N，与我们计算的理论结果几乎一致。

图-6 水平支反力RF2提取

图-7 垂直方向支反力RF3提取

        通过上面的操作可以初步判断分析过程的设置和求解是可信的，我们可以通过类似的方法进行检查，同时有支反力提取要求但理论计算较复杂的时候可以通过上述方法获取。

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