奇妙的abaqus hinge 连接器单元（一）

封面图片是一款叫做hinge的约会软件的logo。。。一个冰冷的机械结构居然能和约会联系在一起--！

别说，还挺形象的，恋爱的男女就像hinge的两片合页绕着同一个轴转动。。。

说正题~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

Hinge 连接器作为abaqus连接器的一种，其实很好理解，因为我们很容易将这种连接形式具象化：现实世界中合页组件出现在我们生活中的方方面面：车门、家门、各种柜门、计算机的转轴、折叠手机等等，凡是涉及到开合的机械结构，很难绕过hinge，也正因为此，hinge是仿真中较常用到的一种连接器。

如果不深究，hinge的设置在abaqus中非常简单，无非建点——连线——加hinge，定参考轴，特殊的可能再加上刚度、阻尼等。但是仔细研究一下，就会发现非常有趣的现象。比如下面这个结构：

非常简单和典型的hinge结构，建模过程就不再详述。

当固定一端，然后在hinge上加connector displacement后，另一端就会绕轴旋转。问题来了：另一端会怎么转？先随意加一个位移约束，结果显示hinge是顺时针转动的（正对xy平面沿z负向），为什么呢？

那和hinge定义轴向有关吗？上图的结果的hinge局部坐标x轴定义为全局坐标z轴正向，如果指向负向会不会有变化？结果：

果然部件开始逆时针转动。

原模型中线特征端点1在左边部件上，端点2在右边模型上，如果在第二个模型基础上再调换一下线特征两个端点的顺序：

结果：

运动又变回最初状态了。

在此基础上再把局部坐标轴x改回z轴正方向：

又变了。。。。

整个变化过程是这样的：

原模型：转轴z正向、线特征从左到右（左上），顺时针

第一次调换：转轴转换方向（右上），逆时针

第二次调换：线特征调换端点（右下），顺时针

第三次调换：转轴再次转为z正向（左下），逆时针

Hinge究竟是要往哪转？怎么决定的？如何才能知道自己定义的hinge是如何运动的？

上面是线特征和转轴重合的一般情况，假如不重合的条件下，新建一个模型测试一下：

两部件分布在xy平面，仍旧认为绕z轴转动，固定其中一个部件，加connector displacement。分别固定左边和右边部件，出现了完全不同的运动模式：

固定右边部件，左边开始自转，固定左边部件，右边部件开始绕左边部件公转，，这又是闹哪样？

右边那个公转的模型，像不像绿巨人扔起洛基？

为什么同一个hinge 连接器，调换一下顺序就发生这么多奇怪的事情，发现这个现象的时候，内心是不是和躺在地上的洛基一样懵圈。。。

在《奇妙的abaqus hinge 连接器单元（二）》里我们尝试解答吧。