Abaqus疑难杂症——局部坐标系的那些事儿

本篇文章将详细讲解Abaqus/CAE中局部坐标系的一些故事，内容来源于本人平时学习软件时的心得和官方在线手册以及曹金凤老师、石亦平博士编写的《ABAQUS有限元分析常见问题解答》，分为基础小白篇（面向初学者）和高手进阶篇（面向中级Abaqus仿真师）。

篇幅较长，同学们可以边听音乐边阅读，增加阅读体验，为此木木特意挑选了最近反复单曲循环的纯音乐放在下面，供大家欣赏。

1.在Abaqus/CAE中建立部件，然后点击Tools——Datum;

4.柱坐标系以及球坐标系：先指明原点，按Enter键确定，然后在图中选中径向坐标轴R上的点（或者自己输入径向坐标轴R上的点），最后在图中选中周向坐标轴Theta上的点（或者自己输入周向坐标轴Theta上的点）。径向、周向示意图：

3. 定义节点的局部坐标系。

*NSET, NSET=ex, GENERATE2, 702, 1003, 703, 100*TRANSFORM, NSET=ex,TYPE=C0,0,0,0,0,1*BOUNDARYex,2,2,0

节点集 合：*NSET, NSET=<结点集 合名称>，GENERATE         <起始节点编号>，<结束节点编号>，<节点编号增量>边界条件：*BOUNDARY         set名字，2,2,0 #表示约束2方向位移。

*ORIENTATION, NAME=<局部坐标系名称>, SYSTEM=<局部坐标系类型>, DEFINITION =<局部坐标系定义的方式>

例如：

  *ORIENTATION, NAME=aa, SYSTEM=ZRECTANGULAR,DEFINITION =NODES  11,12  2,75  *SHELL SECTION,ELSET=bbb,MATERIAL=mat1,ORIENTATION=aa  1.0,

其含义为：定义名称为aa的局部坐标系，类型为ZRECTANGULAR（局部直角坐标系），由三个点确定局部坐标系的方位，其中两个点是节点11和12，第三个点是默认的原点；附加的转动的绕局部坐标系的2方向，附加转角为75°；将自定义的局部坐标系定义在壳截面上，壳厚度为1.0.

实体单元默认的材料方向为全局直角坐标系，壳单元和膜单元默认的材料方向则是全局坐标系到壳或膜表面的投影。用*ORIENTATION来定义的局部坐标系会影响各向异性材料以及应力/应变输出的方向。在大位移分析中，此局部坐标系的方向会随着材料的旋转而旋转。

只是使用局部坐标系来定义节点的坐标，而节点和单元本身的自由度仍然是基于全局坐标系的。具体方法是：使用关键词*SYSTEM来定义局部直角坐标系，然后用关键词*NODE来定义这个局部直角坐标系下的各个节点坐标。

*SYSTEM

400, 0, 0, 400, 0, 200

200, 0, 0

*NODE

1, 0, 0, 1

2,0 , 0, 2

其含义为：定义局部直角坐标系，并在这个坐标系下定义节点1和节点2的坐标。其中*SYSTEM下面两行语句给出了三个全局坐标系下的节点坐标，用来定义局部直角坐标系；*NODE下面两行语句中的坐标是局部直角坐标系下的坐标。

来源：易木木响叮当