Abaqus多点约束与follow follower设置及版本兼容

引言

我在使用Abaqus进行结构分析时，遇到了一个关于PINNED边界条件设置的问题。PINNED边界条件在Abaqus中是一种非常实用的边界类型，它限制所有平移自由度，但保留所有旋转自由度，这对于模拟理想铰接支座非常关键。我发现PINNED边界条件的设置并不像我想象的简单，下面我将详细记录我的踩坑过程，能给同行们提供一些参考。

问题现象

在我进行一个桁架结构的分析时，我需要设置PINNED边界条件来模拟销轴连接。当我设置了PINNED边界条件后，发现模型在求解过程中出现了收敛问题，计算无法进行。

我的排查踩坑过程

失败的尝试

• 检查节点集：我检查了节点集是否正确定义，确保所有需要设置PINNED边界条件的节点都被包含在内。
• 检查单元类型：我确认了桁架单元类型，确保它们支持旋转自由度。
• 重复设置PINNED：我尝试重新设置了PINNED边界条件，但问题依旧存在。

初步分析

初步分析，我怀疑问题可能出在PINNED边界条件的设置上。我决定进一步检查PINNED边界条件的具体设置。

最终有效的解决方案

【我尝试过的操作及结果】

在尝试了多次设置PINNED边界条件后，我发现以下设置方法存在问题：

• 直接在关键字输入文件中使用*Boundary关键字，指定节点集和PINNED类型。
• 在Abaqus/CAE中，图形界面设置PINNED边界条件。

【最终成功的解决步骤】

• 进入Abaqus/CAE，创建分析步：创建一个静态分析步。
• 设置PINNED边界条件：
• 在Load模块中，创建一个Boundary Condition。
• 在类型选择中，选择Displacement/Rotation。
• 在自由度勾选界面中，手动取消勾选U1、U2、U3（设为0），保持UR1、UR2、UR3未勾选（自由）。
• 部分版本或插件支持直接在下拉菜单选择预设名称"PINNED"（取决于具体版本交互设计，底层逻辑一致）。
• 提交计算：确保约束边界条件已定义，否则反力为零。

【我的环境信息】

• Abaqus版本：Abaqus/CAE 2020
• 操作系统：Windows 10
• 分析类型：静态分析

【根本原因推测】

经过分析，我认为问题可能是由于PINNED边界条件的设置不正确导致的。在Abaqus/CAE中，手动取消勾选U1、U2、U3确保平移自由度被限制，而保留旋转自由度。

【预防】

为了防止类似问题的发生，我：

• 在设置PINNED边界条件时，仔细检查每个自由度的设置。
• 在提交计算前，确保所有边界条件都已正确设置。
• 如果遇到收敛问题，检查模型的几何形状和网格质量。