在使用有限元分析时，有时候会遇到与深度相关的载荷，如：静水压力、地应力等。Abaqus/CAE提供了直接定义这两种载荷的方式。Abaqus是一套功能强大的工程模拟有限元软件，其解决问题的范围从相对简单的线性分析到许多复杂的非线性问题。作为通用的模拟工具，Abaqus除了能解决大量结构问题，还可以模拟其他工程领域的许多问题，例如热传导、质量扩散、热电耦合分析、声学分析、岩土力学分析及压电介质分析。今天，有限元科技小编通过简单的例子介绍在Abaqus有限元仿真分析中如何定义与深度相关的载荷。

 1、静水压力载荷的定义

 假设高100M的压力容器，需在其内部定义静水压力，如下图1：

图1高100M的压力容器内部施加静水压力

 静水压力在Pressure下定义，分布形式选择Hydrostatic。根据压力的计算公式：p=ρgh，得知最深出的水压为980000Pa。还需要定义零水位高度坐标值（Zeropressureheight）和水位最深高度坐标值（Referencepressureheight），这里分别输入100和0。如下图2所示。

图2静水压力的施加

进行简单的计算后，发现压力云图如下，静水压力分布和预期的完全不一样。

图3静水压力云图

 问题出在什么地方呢？这是因为Abaqus默认深度在Z轴方向上，而我们在建模时，将深度方向放在了Y轴方向，如图1。

将深度方向放在Z轴方向上后重新计算，得到的静水压力分布如下：

图4深度方向放在Z轴（左）              以及静水压力云图（右）

 注意到筒底的静水压力接近于980000Pa，筒顶的静水压力也不是0Pa。这是因为云图中的数值来源于单元的积分点，而不是节点。

 静水压力也能用于2D模型，只是需要注意到是，此时，深度方向在Y轴方向。

 2、地应力的施加

 Abaqus/CAE中施加地应力时，需要在预定义场中定义，如下图5所示，载荷类型为Geostatic。

图5地应力的施加

 需要定义的参数：第一点的深度坐标值与对应的垂直应力；第二点的深度坐标值与对应的垂直应力；两方向的侧向土压力系数。

 同样，深度方向必须放在Y轴方向，深度h处的垂直压力为ρgh，侧向应力则必须乘以土压力系数。需要注意的是，Abaqus/CAE中地应力只能用于实体单元。

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