Abaqus-如何正确地提取支反力？

1、什么是反作用力？

当外力作用于物体时，物体会产生反作用力。例如，如果你在街上行走，街道会产生反作用力。该反作用力有两个分量。首先，我们有一个垂直分量来支撑您的体重，第二个是切向分量，摩擦。因此，从这个例子中，很明显这些力只存在于受约束的节点上，而不是自由的节点。这也是 Abaqus 计算反作用力的地方。让我们看一下查找和绘制反作用力的两种方法，以及为什么您可能会选择其中一种。

实例模型设置

下面的模型显示了在蹦床上弹跳的刚性球体的显式模拟。我们使用 S4 元素对蹦床和蹦床框架进行了建模。至于球体，我们使用的是 R3D4 元素。最后，我们将弹簧建模为 SPRINGA 单元。

使用适当的元素设置模型以在 Abaqus 中绘制反作用力。蹦床框架的腿固定所有自由度 (ENCASTERED)。此外，框架的所有七个腿的底座都使用运动学耦合约束连接到参考点。由于这是一个跌落测试，我们将对刚球施加 5 m/s 的初始速度。一个 gif 显示了模拟的动画，颜色场设置为 von Mises 应力。

因为框架的腿在所有自由度上都受到约束，所以 Abaqus 将计算那里的反作用力，而且只计算那里的节点。

2、反作用力的提取方法

为了以更高的分辨率获得数据，您可以请求在与腿相连的参考点处输出反作用力历史记录。您可以调整频率以更高的采样率输出。

1、在 Abaqus/CAE 中，通过 Output > History Output Requests > Create 完成的，然后在 Forces/Reactions 下选择 RF；

inp如下：（Set-1 包含前面提到的参考点）

*Output, history, time interval=0.0005*Node Output, nset=Set-1RF1, RF2, RF3, RM1, RM2, RM3

2、如果您忘记请求历史输出，Abaqus 默认会输出预选的字段输出变量。在第 4 步（如下）之后，请务必选择绑定到蹦床框架腿的参考节点。您可以在单元/节点选项卡下找到它。

3、绘制反作用力结果和讨论

为了突出两种获取反作用力的方法之间的差异，我将历史输出和现场输出的反作用力叠加在一个图中。该图显示了从历史输出中获得的框架腿上的力。周期为 0.0005 秒，或采样频率为 2000 Hz，产生 2000 个点。此外，您会看到以低得多的采样频率从场输出变量中获得相同的力，以黄色显示。

在 0.8 s 到 1 s 的范围内，很明显来自历史输出的力被很好地采样了，而从场输出中获得的力是采样率不足的，并不代表结构的完整行为。

以高采样率捕获反作用力通常只是高动态系统的关注点。使用 Abaqus/Standard 运行静态分析时，情况并非如此。对于此类研究，观察来自场输出的反作用力就足够了，因为最后一个增量才是重要的。

结论

总而言之，我建议您始终使用历史输出而不是场输出来输出反作用力。根据您的应用，如果您想以高采样率输出反作用力，您可以在不牺牲磁盘内存的情况下执行此操作。