????????本篇文章將詳細(xì)講解Abaqus/CAE中局部坐標(biāo)系的一些故事，內(nèi)容來源于本人平時(shí)學(xué)習(xí)軟件時(shí)的心得和官方在線手冊以及曹金鳳老師、石亦平博士編寫的《ABAQUS有限元分析常見問題解答》，分為基礎(chǔ)小白篇（面向初學(xué)者）和高手進(jìn)階篇（面向中級Abaqus仿真師）。

????????以下篇幅略微有點(diǎn)長，慢慢食用~感興趣的可以關(guān)注木木的公眾號：“易木木響叮當(dāng)”，會不定時(shí)發(fā)布Abaqus二次開發(fā)及疑難雜癥相關(guān)內(nèi)容，一起交流，一起進(jìn)步~~~

基礎(chǔ)小白篇（界面“點(diǎn)點(diǎn)點(diǎn)”）

1.在Abaqus/CAE中建立部件，然后點(diǎn)擊Tools——Datum;

2.點(diǎn)擊CSYS——Three points(以最常用的三點(diǎn)建立坐標(biāo)系為例)

3.直角坐標(biāo)系：先指明原點(diǎn)，按Enter鍵確定，然后在圖中選中自定義的X軸點(diǎn)的坐標(biāo)（或自己直接輸入X軸點(diǎn)的坐標(biāo)）按Enter鍵確定，最后在圖中選中自定義的X軸點(diǎn)的坐標(biāo)（或自己直接輸入X軸點(diǎn)的坐標(biāo)）按Enter鍵確定。

4.柱坐標(biāo)系以及球坐標(biāo)系：先指明原點(diǎn)，按Enter鍵確定，然后在圖中選中徑向坐標(biāo)軸R上的點(diǎn)（或者自己輸入徑向坐標(biāo)軸R上的點(diǎn)），最后在圖中選中周向坐標(biāo)軸Theta上的點(diǎn)（或者自己輸入周向坐標(biāo)軸Theta上的點(diǎn)）。徑向、周向示意圖：

高手進(jìn)階篇（通過關(guān)鍵詞實(shí)現(xiàn)）

????????在ABAQUS中不同的模塊中使用不同的局部坐標(biāo)系，其含義和用途各不相同。主要有以下三種局部坐標(biāo)系：

1.?定義節(jié)點(diǎn)自由度的局部坐標(biāo)系；

2.?單元局部坐標(biāo)系；

3.?定義節(jié)點(diǎn)的局部坐標(biāo)系。

定義節(jié)點(diǎn)自由度的局部坐標(biāo)系（重點(diǎn)講解）

????????在定義表面集中力、集中力矩、或者邊界條件的時(shí)候，有時(shí)候不是在全局坐標(biāo)系內(nèi)定義的，需要在自定義的局部坐標(biāo)系內(nèi)定義，使用*TRANSFORM定義節(jié)點(diǎn)自由度的局部坐標(biāo)系，用于定義載荷、邊界條件。若對一個(gè)節(jié)點(diǎn)制定了*TRANSFORM關(guān)鍵詞定義局部坐標(biāo)系，則所有屬于該節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)，如位移和轉(zhuǎn)動(dòng)自由度、集中載荷、邊界條件、節(jié)點(diǎn)輸出變量（如位移、速度、反力等）也被定義在該局部坐標(biāo)系中?？梢?strong>定義徑向約束、周向約束。

????????關(guān)鍵詞*TRANSFORM 使用規(guī)則：先定義節(jié)點(diǎn)集合，然后對于特定的節(jié)點(diǎn)集合使用局部坐標(biāo)系。例如：

*NSET, NSET=ex, GENERATE

2, 702, 100

3, 703, 100

*TRANSFORM, NSET=ex,TYPE=C

0,0,0,0,0,1

*BOUNDARY

ex,2,2,0

第五行的6個(gè)數(shù)字分別代表a,b在新坐標(biāo)系下的x,y,z坐標(biāo)，詳細(xì)請看官方手冊這里將手冊內(nèi)容，鏈接如下：http://wufengyun.com:888/v6.14/books/key/default.htm?startat=ch19abk11.html#usb-kws-mtransform摘抄如下：

1.Global?X-coordinate of point?a?specifying transformation.

2.Global?Y-coordinate of point?a?specifying transformation.

3.Global?Z-coordinate of point?a?specifying transformation.

4.Global?X-coordinate of point?b?specifying transformation.

5.Global?Y-coordinate of point?b?specifying transformation.

6.Global?Z-coordinate of point?b?specifying transformation.

以上用到的是inp文件特有語法，在這里簡單介紹上面用到的inp語法，對于inp語法的詳細(xì)語法，會在下次講解中講述。

節(jié)點(diǎn)集合：*NSET, NSET=<結(jié)點(diǎn)集合名稱>，GENERATE?

? ? ? <起始節(jié)點(diǎn)編號>，<結(jié)束節(jié)點(diǎn)編號>，<節(jié)點(diǎn)編號增量>

邊界條件：*BOUNDARY ? ? ? ??

?????set名字，2,2,0 #表示約束2方向位移。

其含義為：創(chuàng)建節(jié)點(diǎn)集合ex，將這些節(jié)點(diǎn)的自由度轉(zhuǎn)換至柱坐標(biāo)系下，為這些節(jié)點(diǎn)定義位移邊界條件，約束2方向（周向）上的位移。其中TYPE=C表示局部坐標(biāo)系的類型為柱坐標(biāo)系，如果TYPE=R，則為局部直角坐標(biāo)系，TYPE=S，則為球坐標(biāo)系。

在大位移分析中，此局部坐標(biāo)系的方向不會隨著材料的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)。

單元局部坐標(biāo)系（基于各向異性）

使用?*ORIENTATION?定義局部坐標(biāo)系，用于定義材料特性、應(yīng)力 / 應(yīng)變分量輸出、耦合約束。


*ORIENTATION, NAME=<局部坐標(biāo)系名稱>, SYSTEM=<局部坐標(biāo)系類型>, DEFINITION =<局部坐標(biāo)系定義的方式>

例如：

?*ORIENTATION, NAME=aa, SYSTEM=ZRECTANGULAR,DEFINITION =NODES

?11,12 ?2,75 ?

?*SHELL SECTION,ELSET=bbb,MATERIAL=mat1,ORIENTATION=aa

? 1.0,

????????其含義為：定義名稱為aa的局部坐標(biāo)系，類型為ZRECTANGULAR（局部直角坐標(biāo)系），由三個(gè)點(diǎn)確定局部坐標(biāo)系的方位，其中兩個(gè)點(diǎn)是節(jié)點(diǎn)11和12，第三個(gè)點(diǎn)是默認(rèn)的原點(diǎn)；附加的轉(zhuǎn)動(dòng)的繞局部坐標(biāo)系的2方向，附加轉(zhuǎn)角為75°；將自定義的局部坐標(biāo)系定義在殼截面上，殼厚度為1.0.

????????實(shí)體單元默認(rèn)的材料方向?yàn)槿种苯亲鴺?biāo)系，殼單元和膜單元默認(rèn)的材料方向則是全局坐標(biāo)系到殼或膜表面的投影。用*ORIENTATION來定義的局部坐標(biāo)系會影響各向異性材料以及應(yīng)力/應(yīng)變輸出的方向。在大位移分析中，此局部坐標(biāo)系的方向會隨著材料的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)。

定義節(jié)點(diǎn)的局部坐標(biāo)（不常用）

????????只是使用局部坐標(biāo)系來定義節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)，而節(jié)點(diǎn)和單元本身的自由度仍然是基于全局坐標(biāo)系的。具體方法是：使用關(guān)鍵詞*SYSTEM來定義局部直角坐標(biāo)系，然后用關(guān)鍵詞*NODE來定義這個(gè)局部直角坐標(biāo)系下的各個(gè)節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)。

*SYSTEM

400, 0, 0, 400, 0, 200

200, 0, 0

*NODE

1, 0, 0, 1

2,0 , 0, 2

????????其含義為：定義局部直角坐標(biāo)系，并在這個(gè)坐標(biāo)系下定義節(jié)點(diǎn)1和節(jié)點(diǎn)2的坐標(biāo)。其中*SYSTEM下面兩行語句給出了三個(gè)全局坐標(biāo)系下的節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)，用來定義局部直角坐標(biāo)系；*NODE下面兩行語句中的坐標(biāo)是局部直角坐標(biāo)系下的坐標(biāo)。