ABAQUS周期正弦函数加载说明.docx
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ABAQUS周期正弦函数加载说明
ABAQUS周期函数载荷施加探索
第一章正弦载荷加载
问题提出：
正弦载荷是我们工程实际当中经常遇到的一类随时间变化的载荷，那么ABAQUS如何施加这一载荷呢?
关于这个问题，网上有不少人询问，回答千奇百怪，但未发现真实可用的回答，说得挺模糊，甚至很复杂，让看的人望而生畏，实际并没有想象的那么难，现以实例简单说明ABAQUS加载正弦类载荷的方法。
例题：
模型如图1所示，使用S4R壳单元，壳厚度5mm，左端固定。
图1模型CAD描述
仿真1：
位移载荷
1.1有限元模型及载荷施加
分析步采用explicitdynamic，右端面加载Z向位移载荷10mm，幅值曲线如图2所示
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图2正弦函数施加图3分析步场输出设置
软件操作及其设置联系QQ:
2896874620，欢迎联系!
幅值曲线含义:
a=sin（wt），详细见自我总结和ABAQUS用户手册有关周期幅值曲线定义，下面简要说明。
1
a：
傅里叶级数；t0：
。
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A0：
。
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；
A：
A1、A2、A3…ANB：
B1、B2、B3…BN
仿真用的正弦函数，取n=。
。
。
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有：
A0=0A=？
B=？
t0=？
代入傅里叶级数可求得a，有限元操作如图2所示。
最终加载的载荷值等于傅里叶级数a乘以Load模块或边界条件模块施加的载荷值，如这里a=sin（wt），Load模块加载位移载荷10mm，则构件实际走的位=10*a，w为圆频率。
仿真选取w=50π，所以周期T=2π移载荷为：
S
位移
/w=0.04s。
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从理论分析可知，我们加载的是一个随时间变化的正弦位移载荷，那么仿真结果是否与我们理论分析一致呢？
下面通过ABAQUS仿真进行验证。
图4分析步时间设置
1.2仿真结果分析
应力图如图5-0所示
查看最右端面节点127Z向位移随分析步时间变化曲线图，如图5-1所示。
图5-1B=1时节点N127Z向位移随时间变化图
从曲线图看出，节点127的Z向位移与分析步时间曲线图按照正弦规律变化，最大位移幅值为10*1，运行时间持续两个周期。
整个动态分析过程只考虑了由软件默认设置的体积阻尼的影响，如图7所示，由于载荷一直没有卸载，第一个周期和第二个周期载荷一样，阻尼一样，图5显示的两个周期节点Z向位
移随时间变化曲线是完全一致的，当然也就看不到振幅衰减现象。
图5-2B=2时节点N127Z向位移随时间变化图
修改参数：
B=2后，节点127Z向位移随时间变化图，如图5-2。
由图看出，
=10*a（a=2sin（wt））=10*2=20，节点仍然符合正弦规律变化，其最大位移幅值S
位移
由此也验证了构件的实际载荷值等于所加载荷值乘以a值。
仿真2：
shellload载荷
右端面加载垂直于壳体的50边载荷，如下图所示。
图6shellload载荷施加图7step体积粘性参数软件默认设置
图8shellload节点N127Z向位移随时间变化图
由图8看出，壳单元的边载荷同样使节点127Z向位移随时间变化函数曲线为正弦函数。
第二章余弦载荷加载
图1正弦函图2余弦函数
（节点127Z向位移随时间变化曲线图）
这是两类典型的载荷施加，从这两幅曲线图，我们能够清晰看到二者在有限元运用中的区别。
实际工作中，具体选用哪个函数，这里可以提供一个范例参考。
第三章仿真参数初始幅值A0的探究。
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