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abaqus六面体单元类型

abaqus六面体单元类型

1、单元族群,如下图所示为力学分析中常用的单元族群,这些族群的主要区别在于几何特征的差异,适合于研究不同的结构类型,选择合适的族群可以在不降低计算精度条件下,减少计算量,比如:一座高楼大厦如果全用实体单元建模,可能需要千万甚至上亿个实体单元,但如果将大厦的梁柱简化为梁单元,墙和楼板简化为壳单元模拟,单元数量将急剧减少。

单元编号法则1:它们的首字母或前几位字符通常会作为单元编号的起始字符。比如:‘C3D8’中首字母'C’为Continuum elements 的首字母。

2、自由度,是分析过程中计算的基本变量,比如力学分析中的自由度是节点的平移和旋转自由度;传热分析中需要考虑的自由度是节点温度;渗流分析则是孔隙压力自由度。

单元编号法则2:单元自由度通常由单元族群和尾部字符确定,比如尾部字符包含T,则表示包含温度自由度,包含P,则表示包含孔压自由度。

3、节点数,自由度仅在节点位置上计算,而其他位置上的数值则通过内部公式插值获得,而插值方法由单元节点数确定,比如8节点六面体单元,采用线性插值方式,称为一阶单元;而20节点六面体单元,也就是在每条单元边中间增加一个节点,采用二次方程插值,因此被称为二阶单元。

单元编号法则3:节点数量会在单元编号中直接体现,比如C3D8

中的‘8’表示8节点;而其中的‘3’或‘2’后面跟着D字符,则需要和‘3D'/‘2D’一起辨识为三维/二维单元。

4、单元架构,自由度和节点就像是零件,要把这些零件有机的组合起来,就需要装配说明,而单元架构就是这样的一套装配说明,装配好之后才能称为单元。比如对于拉格朗日架构的单元,材料是跟随单元同步移动;而欧拉架构的单元,材料则可以在单元中流动。

其次,为了满足一些特殊的计算需求,会对一些基本构架进行修改,比如壳体单元分薄壳和厚壳,主要区别是否考虑壳体法向应力分量。另外,不同自由度之间的耦合也是需要特殊的架构去描述。

5、积分点,其作用是为了简化域内非均匀场的积分过程,而抽象出来的点,在计算过程中我们仅获得积分点位置的材料响应,比如应力、应变等。所以在离散化过程中,积分点越多,单元内应力、应变的描述会更加准确些,但并不是越多越好。

积分点位置根据单元形状以及高斯正交法则进行确定,如果不确定,可以查下帮助文档分析手册Elements章节中有详细介绍,下面为平面实体单元的积分点分布情况。三节点单元和四节点减缩积分单元均只有一个积分点,因此查询单元应力时,只有一个应力数值;其它单元类型均有N个积分点,也就会获得N个单元数值。

ABAQUS单元类型及特点汇总

ABAQUS单元类型及特点汇总 1、单元表征 单元族:单元名字里开始的字母标志着这种单元属于哪一个单元族。 C3D8I是实体单元; S4R是壳单元; CINPE4是无限元; 梁单元; 刚体单元; 膜单元; 特殊目的单元,例如弹簧,粘壶和质量; 桁架单元。 自由度dof(和单元族直接相关):每一节点处的平动和转动 1 1方向的平动 2 2方向的平动 3 3方向的平动 4 绕1轴的转动 5 绕2轴的转动 6 绕3轴的转动 7 开口截面梁单元的翘曲 8 声压或孔隙压力 9 电势 11 度(或物质扩散分析中归一化浓度) 12+梁和壳厚度上其它点的温度 轴对称单元 1 r方向的平动 2 z方向的平动 6 r-z方向的转动 节点数:决定单元插值的阶数 数学描述:定义单元行为的数学理论 积分:应用数值方法在每一单元的体积上对不同的变量进行积分。大部分单元采用高斯积分方法计算单元内每一高斯点处的材料响应。单元末尾用字母“R”识别减缩积分单元,否则是全积分单元。 ABAQUS拥有广泛适用于结构应用的庞大单元库。单元类型的选择对模拟计算的精度和效率有重大的影响; 节点的有效自由度依赖于此节点所在的单元类型; 单元的名字完整地标明了单元族、单元的数学描述、节点数及积分类型; 所用的单元都必须指定单元性质选项。单元性质选项不仅用来提供定义单元几何形状的附加数据,而且用来识别相关的材料性质定义; 对于实体单元,ABAQUS参考整体笛卡尔坐标系来定义单元的输出变量,如应力和应变。可以用*ORIENTATION选项将整体坐标系改为局部坐标系; 对于三维壳单元,ABAQUS参考建立在壳表面上的一个坐标系来定义单元的输出变量。可以用*ORIENTATION选项更改这个参考坐标系。 2.实体单元(C)

abaqus结构分析单元类型

a b a q u s结构分析单元类型(总5页) --本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可-- --内页可以根据需求调整合适字体及大小--

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Abaqus单元的选择

Abaqus单元的选择 2015-03-06 有限元在线 如果想要以合理的费用得到高精度的结果,那么正确的选择单元是非常关键的。对于ABAQUS经验丰富的使用者,毫无疑问都会自己的单元选择指南来处理各种具体的应用。但是,在刚开始使用ABAQUS 时,下面的指导是非常有用的。 1、实体单元选择 以下单元选择的建议适用于ABAQUS/Standard和ABAQUS/Explicit: (1)尽可能的减小网格的扭曲。使用扭曲的线性单元的粗糙网格会得到相当差的结果。 (2)对于模拟网格扭曲过分严重的问题,应用网格细划的线性、减缩积分单元(CAX4R,CPE4R,CPS4R,C3D8R等)。 (3)对三维问题应尽可能地采用六面体单元。它们以最低的成本给出最好的结果。当几何形状复杂时,采用六面体单元划分网格可能是非常困难的,因此,还需要楔形和四面体单元。这些单元(C3D4和C3D6)的一阶模式是较差的单元(需要细划网格以取得较好的精确度)。 (4)某些前处理器包含了自由划分网格算法,用四面体单元划分任意几何体的网格。对于小位移无接触的问题,在ABAQUS/Standard中的二次四面体单元(C3D10)能够给出合理的结果。这个单元的另一种模式是修正的二次四面体单元(C3D10M),它适用于ABAQUS/Standard和ABAQUS/Explicit,对于大变形和接触问题,这种单元是强健的,展示了很小的剪切和体积自锁。但是,无论采用何种四面体单元,所用的分析时间都长于采用了等效网格的六面体单元。 (5)对于ABAQUS/Standard求解器,除非需要模拟非常大的应变或者模拟一个复杂的、接触条件不断变化的问题,对于一般的分析工作,应采用二次、减缩积分单元(CAX8R,CPE8R,CPS8R, C3D20R 等)。 (6)对于ABAQUS/Standard求解器,在存在应力集中的局部区域,采用二次、完全积分单元(CAX8, CPE8, CPS8, C3D20等)。它们以最低的成本提供了应力梯度的最好解答。 (7)对于ABAQUS/Standard求解器,采用细划网格的线性、减缩积分单元或者非协调模式单元(CAX4I, CPE4I, CPS4I, C3D8I)。 2、壳单元的选择 (1)对于需要考虑薄膜作用或含有弯曲模式沙漏的问题以及平面弯曲的问题,当希望得到更精确的解答时,可使用ABAQUS/Standard中的线性、有限薄膜应变、完全积分的四边形壳单元(S4)。(2)线性、有限薄膜应变、减缩积分、四边形壳单元(S4R)是强健的,而且应用很广。 (3)线性、有限薄膜应变、三角形壳单元(S3/S3R)可作为通用目的的壳单元使用。因为在单元中是常应变的近似场,所以求解弯曲变形或者高应变梯度时可能需要精细的网格划分。 (4)在复合材料层合壳模型中,考虑到剪切变形的影响,采用适合于模拟厚壳问题的单元 (S4, S4R, S3/S3R, S8R),并检验是否满足平截面保持平面的假定。 (5)四边形或三角形的二次壳单元用于一般的小应变薄壳是很有效的,这些单元对于剪力自锁或薄膜自锁都不敏感。 (6)对于规模非常大但公经历几何线性行为的模型,使用线性、薄壳单元(S4R5)通常比通用目的的壳单元更节约计算成本。 (7)对于包含任意的大转动和小薄膜应变的显式动态问题,小薄膜应变单元很有效。 3、梁单元的选择 (1)在任何包含接触的模拟中,应该使用一阶剪切变形梁单元(B21, B31)。 (2)如果横向剪切变形是非常重要的,则采用Timoshenko二阶梁单元(B22, B32)。 (3)如果结构非常刚硬或者非常柔软,在几何非线性模拟中,则应当使用ABAQUS/Standard中的杂交梁单元(B21H, B32H等)。 (4)在ABAQUS/Standard中的(Euler-Bernoulli)三次梁单元(B23,B33)模拟承受分布载荷作用的梁有很高的精度,例如动态振动分析。 (5)在ABAQUS/Standard中,模拟开口薄壁横截面的结构应该采用那些应用了开口横截面翘曲理论的梁单元(B31OS, B32OS)。

abaqus六面体单元类型

abaqus六面体单元类型 1、单元族群,如下图所示为力学分析中常用的单元族群,这些族群的主要区别在于几何特征的差异,适合于研究不同的结构类型,选择合适的族群可以在不降低计算精度条件下,减少计算量,比如:一座高楼大厦如果全用实体单元建模,可能需要千万甚至上亿个实体单元,但如果将大厦的梁柱简化为梁单元,墙和楼板简化为壳单元模拟,单元数量将急剧减少。 单元编号法则1:它们的首字母或前几位字符通常会作为单元编号的起始字符。比如:‘C3D8’中首字母'C’为Continuum elements 的首字母。 2、自由度,是分析过程中计算的基本变量,比如力学分析中的自由度是节点的平移和旋转自由度;传热分析中需要考虑的自由度是节点温度;渗流分析则是孔隙压力自由度。 单元编号法则2:单元自由度通常由单元族群和尾部字符确定,比如尾部字符包含T,则表示包含温度自由度,包含P,则表示包含孔压自由度。 3、节点数,自由度仅在节点位置上计算,而其他位置上的数值则通过内部公式插值获得,而插值方法由单元节点数确定,比如8节点六面体单元,采用线性插值方式,称为一阶单元;而20节点六面体单元,也就是在每条单元边中间增加一个节点,采用二次方程插值,因此被称为二阶单元。 单元编号法则3:节点数量会在单元编号中直接体现,比如C3D8

中的‘8’表示8节点;而其中的‘3’或‘2’后面跟着D字符,则需要和‘3D'/‘2D’一起辨识为三维/二维单元。 4、单元架构,自由度和节点就像是零件,要把这些零件有机的组合起来,就需要装配说明,而单元架构就是这样的一套装配说明,装配好之后才能称为单元。比如对于拉格朗日架构的单元,材料是跟随单元同步移动;而欧拉架构的单元,材料则可以在单元中流动。 其次,为了满足一些特殊的计算需求,会对一些基本构架进行修改,比如壳体单元分薄壳和厚壳,主要区别是否考虑壳体法向应力分量。另外,不同自由度之间的耦合也是需要特殊的架构去描述。 5、积分点,其作用是为了简化域内非均匀场的积分过程,而抽象出来的点,在计算过程中我们仅获得积分点位置的材料响应,比如应力、应变等。所以在离散化过程中,积分点越多,单元内应力、应变的描述会更加准确些,但并不是越多越好。 积分点位置根据单元形状以及高斯正交法则进行确定,如果不确定,可以查下帮助文档分析手册Elements章节中有详细介绍,下面为平面实体单元的积分点分布情况。三节点单元和四节点减缩积分单元均只有一个积分点,因此查询单元应力时,只有一个应力数值;其它单元类型均有N个积分点,也就会获得N个单元数值。

ABAQUS命令汇总及参数的默认设置

ABAQUS命令汇总及参数的默认设置 1.**MESH**:用于生成网格的命令 - **MESH Tie**:将两个表面网格进行连接 - **MESH Part**:对零件进行网格划分 - **MESH Assembly**:对总装进行网格划分 默认设置参数: -**TIEBEHAVIOR**:将网格连接到边界时的行为,默认为AUTOMATIC,表示自动选择适当的行为 -**ELEMENTTYPE**:网格单元类型,默认为C3D8,表示八节点三维 线性六面体单元 2.**PART**:用于创建零件的命令 -**PART,OPTION**:创建部分模型,并设置部分模型选项 默认设置参数: -**EXITCOMMAND**:设置退出PART命令时的行为,默认为QUIT,表 示退出命令后继续执行下一个命令 -**CREATENODES**:设置是否创建节点,默认为YES,表示创建节点 3.**INSTANCE**:用于在程序中实例化零件及其网格 - **INSTANCE Creation**:创建零件实例 默认设置参数:

-**COPYMODELDATA**:设置是否将模型数据复制到实例,默认为YES,表示复制数据 4.**STEP**:用于定义步骤的命令 -**STEP,NLSTATIC**:定义非线性静态分析步骤 -**STEP,NLGEOM**:定义非线性几何分析步骤 默认设置参数: -**NLGEOM**:设置是否进行非线性几何分析,默认为NO,表示不进 行非线性几何分析 5.**BOUNDARY**:用于定义边界条件的命令 -**BOUNDARY,PLANAR**:用于定义平面约束 -**BOUNDARY,COORD**:用于定义坐标约束 默认设置参数: -**TYPE**:设置约束类型,默认为ENCASING,表示将节点限制在一 个边界框内 6.**LOAD**:用于定义加载的命令 -**LOAD,FILE**:从文件中读取加载数据 -**LOAD,DISP**:定义位移加载 默认设置参数: -**TYPE**:设置加载类型,默认为DISPLACEMENT,表示位移加载 -**AMPLITUD**:设置加载量的幅值,默认为1.0

ABAQUS实体单元选择基本原则

Standard和explicit都应遵循的原则: 1、尽量减少扭曲的单元。单元扭曲可以用雅克比、内角、warpage等来衡量。 2、大应变的模拟中应该使用细化的线性减缩单元模拟。CAX4R/CPE4R/CPS4R/C3D8R. 3、三维问题中应当尽量使用六面体单元。C3D4和C3D6需要很细的网格才能得到相对准确的结果,因此 应当尽量避免使用这类单元,并且要远离感兴趣区域。 4、对于四面体网格。Standard中,小位移并且不包括接触的问题应当使用C3D10或者C3D10I(Explicit 中除了修正四面体与三角形单元以及二阶梁单元外,其余都是线性单元;除了修正四面体和三角形单元以及一节壳单元与六面体完全积分单元外,其余都是减缩积分单元)。大位移以及使用默认“硬接触”的问题,在Standard和Explicit中,都应该使用C3D10M单元。应该极力避免使用C3D4. 对于Standard中还应当遵循以下基本原则: 1、对于不包括大位移与复杂的接触条件改变的一般性问题,推荐使用二阶减缩积分单元。 CAX8R/CPE8R/CPS8R/C3S20R 2、应力集中区域应当使用二阶完全积分单元(除非单元扭曲厉害或者弯曲应力有梯度,很少会体积自锁; 也无hourglassing问题)。CAX8/CPE8/CPS8/C3D20。这些单元能够以最小的代价给出精确的应力梯度。 3、对于接触问题,应当使用细化的线性减缩积分单元或者非协调单元。CAX4I/CPE4I/CPS4I/C3D8I. 总结 1、Formulation和Order of integration对于求解结果的准确性与计算代价有很大的影响。 2、线性完全积分单元容易产生剪切自锁,应当避免使用。 3、线性减缩积分单元模拟弯曲变形时,在厚度的方向至少使用四个单元。 4、在Standard中,二阶减缩积分单元很少有Hourglassing的问题。但模型中没有接触是应该首先考虑使 用这种单元。 5、非协调单元对于单元的扭曲非常敏感。 6、通常应当进行网格收敛性检查,以确定网格以经足够细化了。但是一个收敛的网格并不一定就说明模 拟的结果与实际情况相符。有限单元模拟的正确性还要依赖于模型中其他的近似与理想化。 7、通常,应该对感兴趣区域进行细化。预测应力的模型应当比预测位移的模型更细化。 8、Abaqus中提供子模型等高级功能来模拟复杂的问题。

ABAQUS 划分网格的方法(读书总结)

划分网格的方 1.独立实体(independent instance)和非独立实体(dependent instance) 对非独立实体划分网格时,应在窗口顶部的环境栏中把Object选项设为part,即对部件划分网格; 对独立实体划分网格时, 应在窗口顶部的环境栏中把Object选项设为assembly,即对装配件划分网格 2.网格单元形状 在MESH功能模块中,Mesh—Controls,弹出Mesh Controls对话框,其中可选择单元形状。2D问题,有以下可供选择的单元形状。 1)Quad:网格中完全使用四边形单元; 2)Quad-dominated:网格中主要使用四边形单元,但在过渡区域允许出现三角形单元。选择 Quad-dominated类型更容易实现从粗网格到细网格的过渡; 3)Tri:网格中完全使用三角形单元; 对于3D问题,包括以下可供选择的单元形状: 1)Hex:网格中完全使用六面体单元; 2)Hex-dominated:网格中主要使用六面体单元,但在过渡区域允许出现楔形(三棱柱)单元; 3)Tet:网格中完全使用四面体单元; 4)Wedge:网格中完全使用楔形单元; Quad(2D问题)和Hex(3D问题)可以用较小的计算代价得到较高的精度,应尽可能选择这两种单元。 3.网格划分技术 Structured(结构化网格):采用结构化网格的区域显示为绿色; Sweep(扫掠网格):采用扫掠网格的区域显示为黄色; Free(自由网格):采用自由网格的区域显示为粉红色; 自由网格技术采用Tri和Tet,一般应选择带内部节点的二次单元来保证精度;结构化网格和扫掠网格一般采用Quad和Hex单元,分析精度相对较高。 4.划分网格的算法 使用Quad和Hex单元划分网格时,有两种可供选择的算法:Medial Axis(中性轴算法)和Advancing Front(进阶算法)。 Medial Axis(中性轴算法):首先把要划分网格的区域分成一些简单的区域,然后使用结构化网格划分技术来为简单区域划分网格。Medial Axis(中性轴算法)算法有以下特性: 1)使用Medial Axis(中性轴算法)更容易得到单元形状规则的网格,但网格和种子的位置吻合较差; 2)在二维模型中使用Medial Axis(中性轴算法),选择Minimize the mesh transition(最小化网格过渡),可以提高网格的质量,但使用这种方法生成的网格更容易偏离种子。 3)如果在模型的一部分边上定义了受完全约束的种子,Medial Axis(中性轴算法)会自动为其他的边选择最佳的种子分布; 4)Medial Axis算法不支持由CAD模型导入的不精确模型和虚拟拓扑。 Advancing Front(进阶算法):首先在边界上生成四边形网格,然后再向区域内部扩展。具有以下特性: 1)使用Advancing Front算法得到的网格可以和种子的位置吻合的很好,但在较窄的区域内,精确匹配每粒种子可能使网格歪斜; 2)使用Advancing Front算法更容易得到单元大小均匀的网格。在Explicite,网格的小单元会限制增量步长。 3)使用Advancing Front算法更容易得到从粗网格到细网格的过渡; 5. 网格划分失败的解决方法

(完整版)ABAQUS实体单元类型总结

在ABAQUS中,基于应力/位移的实体单元类型最为丰富: (1)在ABAQUS/Sandard中,实体单元包括二维和三维的线性单元和二次单元,均可以采用完全积分或缩减积分,另外还有修正的二次Tri单元(三角形单元)和Tet单元(四面体单元),以及非协调模式单元和杂交单元。 (2)ABAQUS/Explicit中,实体单元包括二维和三维的线性缩减积分单元,以及修正的二次二次Tri单元(三角形单元)和Tet单元(四面体单元),没有二次完全积分实体单元。 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 按照节点位移插值的阶数,ABAQUS里的实体单元可以分为以下三类: 线性单元(即一阶单元):仅在单元的角点处布置节点,在各个方向都采用线性插值。 二次单元(即二阶单元):在每条边上有中间节点,采用二次插值。 修正的二次单元(只有Tri 或Tet 才有此类型):在每条边上有中间节点,并采用修正的二次插值。 ******************************************************************************* *************** 1、线性完全积分单元:当单元具有规则形状时,所用的高斯积分点的数目足以对单元刚度矩阵中的多项式进行精确积分。 缺点:承受弯曲载荷时,会出现剪切自锁,造成单元过于刚硬,即使划分很细的网格,计算精度仍然很差。 2、二次完全积分单元: 优点: (1)应力计算结果很精确,适合模拟应力集中问题; (2)一般情况下,没有剪切自锁问题(shear locking)。 但使用这种单元时要注意: (1)不能用于接触分析; (2)对于弹塑性分析,如果材料不可压缩(例如金属材料),则容易产生体积自锁(volumetric locking);

abaqus c3d8p单元类型

Abaqus软件是一款广泛应用于工程实践中的有限元分析软件,因其 强大的功能和稳定的性能而备受工程师和研究人员的青睐。在Abaqus中,有许多不同的单元类型可供用户选择,每种单元类型都 有其特定的适用范围和优缺点。其中,c3d8p单元类型是Abaqus中 常用的一种典型的八节点有限元单元类型,本文将对其进行详细介绍。 1. c3d8p单元类型概述 c3d8p单元是Abaqus中的八节点有限元单元类型,它具有平行六面 体的形状,适用于对复杂的结构进行分析。该单元类型在模拟物体的 各向同性材料时表现出色,能够准确地描述结构的应力、应变和变形 等力学特性。 2. c3d8p单元类型的特点 (1)高精度:c3d8p单元类型具有八个节点,可以更准确地刻画结构的变形情况,提高了分析的精度和准确度。 (2)适用范围广:该单元类型适用于各种各样的结构分析,包括金属结构、混凝土结构和复合材料等。 (3)对称性好:c3d8p单元类型具有较好的对称性,可以在分析中减小误差,保证分析结果的准确性。

3. c3d8p单元类型的应用场景 c3d8p单元类型广泛应用于工程领域的结构分析和设计中,包括但不 限于: (1)航空航天领域:用于飞机、航天器等复杂结构的应力、疲劳和损伤分析。 (2)土木工程领域:用于桥梁、隧道等土木结构的承载能力和稳定性分析。 (3)机械制造领域:用于汽车、机器设备等的零部件强度和刚度分析。 (4)材料科学领域:用于纤维增强复合材料的强度和疲劳性能分析。 4. c3d8p单元类型的优缺点 (1)优点: a. 高精度:能够准确描述结构的应力、应变和变形特性; b. 适用范围广:可用于各种结构的分析; c. 对称性好:分析结果更加准确。

abaqus壳单元节点重合

abaqus壳单元节点重合 Abaqus是一款广泛使用的有限元分析软件。在进行结构分析时,常常需要建立壳单元模型,并保证壳单元节点的重合性。本文将分步骤阐述如何在Abaqus中实现壳单元节点的重合。 第一步:选择合适的壳单元类型 在建立壳单元模型时,需要选择合适的壳单元类型。Abaqus中常用的壳单元类型有四面体壳(S4R)、六面体壳(H8)、三角形单元(S3)和四边形单元(S4)等。不同类型的壳单元适用于不同的结构形式。在选择壳单元类型时,需要考虑结构的几何形状、受力形式等因素。 第二步:建立壳单元模型 在选择壳单元类型后,就可以开始建立壳单元模型了。建立壳单元模型的过程可以简单描述为以下步骤: 1.初始化模型 2.创建壳单元部分 3.创建壳单元模型 4.定义边界条件 在定义边界条件时,需要确保壳单元节点的重合性。这是因为壳单元节点不重合会导致结构分析结果失效。 第三步:对壳单元节点进行约束 在Abaqus中,可以通过对壳单元节点进行约束来实现壳单元节点的重合。具体来说,有以下两种做法: 1.使用节点合并工具 节点合并工具可以将两个或多个节点合并成一个节点,从而实现节点重合。使用节点合并工具的步骤如下: 选择节点合并工具 选择要合并的两个或多个节点 设置合并选项 执行合并操作

检查节点合并结果 2.使用约束条件 在Abaqus中,可以使用约束条件将壳单元节点约束为重合状态。在设置约束条件时,有以下几个参数需要设置: 自由度编号 约束类型(通常为等式约束) 约束值 在对壳单元节点进行约束时,需要确保所有节点都已被约束,并且约束值相等。 总结: 在进行结构分析时,壳单元模型具有很大的优势,并且也极为常见。在建立壳单元模型时,需要选择合适的壳单元类型,并确保壳单元节点的重合性。在实现壳单元节点的重合时,可以使用节点合并工具或约束条件。无论采用哪种方式,都需要仔细检查处理结果,确保分析结果准确可靠。

abaqus单元形状

abaqus单元形状 Abaqus是一种常用的有限元分析软件,它提供了多种不同形状的单元用于建模和分析结构。下面我将从几个常见的角度介绍一些Abaqus中可用的单元形状。 1. 线性单元(Linear Elements): 一维线性单元(1D Linear Elements),例如节点单元(Node Element)和梁单元(Beam Element),用于模拟结构中的线性行为。 二维线性单元(2D Linear Elements),例如三角形单元(Triangle Element)和四边形单元(Quadrilateral Element),用于模拟平面结构。 三维线性单元(3D Linear Elements),例如四面体单元(Tetrahedron Element)和六面体单元(Hexahedron Element),用于模拟立体结构。 2. 非线性单元(Nonlinear Elements):

二维非线性单元(2D Nonlinear Elements),例如平面应变单元(Plane Strain Element)和平面应力单元(Plane Stress Element),用于模拟结构的非线性行为。 三维非线性单元(3D Nonlinear Elements),例如几何非线性单元(Geometric Nonlinear Element)和材料非线性单元(Material Nonlinear Element),用于模拟非线性结构。 3. 特殊单元(Special Elements): 壳单元(Shell Element),用于模拟薄壳结构,如板和薄膜。 拉索单元(Truss Element),用于模拟绳索或索条等拉伸元件。 接触单元(Contact Element),用于模拟结构之间的接触和摩擦。 除了上述常见的单元形状,Abaqus还提供了其他一些特殊的单元形状,如混凝土单元、岩石单元等,用于特定的工程应用。

abaqus显式算法六面体单元阶次

abaqus显式算法六面体单元阶次ABAQUS是一种常用的有限元分析软件,它在工程建模和模拟方面 有着广泛的应用。在ABAQUS中,六面体单元是一种常用的有限元素类型,用于建立三维结构的模型,而六面体单元的阶次则决定了其受力 计算的精确度和计算效率。在ABAQUS中,有两种六面体单元的阶次可 以选择,分别是线性六面体单元和二十节点六面体单元。 线性六面体单元是ABAQUS中最简单的六面体单元,它由六个面和 八个节点组成。线性六面体单元的阶次是线性的,即它的形状函数是 一次的,对于复杂的形变问题,线性六面体单元的计算精度相对较低。而二十节点六面体单元是ABAQUS中的高阶六面体单元,它由六个面和 二十个节点组成,拥有更多的自由度和更复杂的形状函数,可以更准 确地描述结构的形变和应力分布。因此,在处理复杂的结构和形变问 题时,选择二十节点六面体单元可以获得更准确的计算结果。 在ABAQUS中,选择不同阶次的六面体单元需要根据具体的工程问 题来决定。对于简单的结构和受力情况,线性六面体单元已经可以满 足计算精度的要求,而对于复杂的结构和形变问题,选择二十节点六

面体单元可以获得更精确的计算结果。因此,在实际的工程分析中, 工程师需要根据具体的情况来选择合适的六面体单元阶次,以保证计 算结果的准确性和计算效率。 除了选择合适的六面体单元阶次外,工程师在使用ABAQUS进行分 析时,还需要注意一些相关的问题。首先,要合理选择六面体单元的 材料属性和边界条件,以保证分析的准确性和可靠性。其次,要对模 型进行合理的网格划分,以保证计算的稳定性和收敛性。此外,在进 行计算前,还需要对模型进行合理的前处理工作,包括建立几何模型、定义材料属性和边界条件等。在进行计算过程中,还需要对计算结果 进行合理的后处理工作,进行结果的分析和验证。 总而言之,ABAQUS中的六面体单元阶次是影响计算结果准确性和 计算效率的重要因素。工程师在使用ABAQUS进行分析时,需要根据具 体的工程问题来选择合适的六面体单元阶次,同时还需要合理选择材 料属性和边界条件,进行合理的网格划分,进行合理的前处理和后处 理工作,以保证分析的准确性和可靠性。只有在实际工程中,才能更 好地理解和应用ABAQUS中的六面体单元阶次。

abaqus变厚度复合材料单元类型

abaqus变厚度复合材料单元类型 abaqus变厚度复合材料单元类型 1. 引言 在工程领域中,复合材料广泛应用于结构设计和制造过程中。abaqus 是一种常用的有限元分析软件,它提供了多种材料模型和单元类型供工程师选择。其中,变厚度复合材料单元类型在多层厚度可变的复合材料模拟中起着至关重要的作用。本文将介绍abaqus中常见的变厚度复合材料单元类型,并对其进行评估和分析。 2. 变厚度复合材料单元类型概述 变厚度复合材料单元类型用于模拟具有不同层厚度的复合材料结构。在abaqus中,常见的变厚度复合材料单元类型有以下几种: 2.1 SHELL63单元类型 SHELL63单元类型是一种平面三角形刚度单元,适用于变厚度复合材料结构的模拟。该单元类型可以模拟不同层厚度的复合材料,具有较高的计算效率和精度。 2.2 SHELL181单元类型 SHELL181单元类型是abaqus中最通用的变厚度复合材料单元类型

之一。它可以模拟包括复合材料在内的各种厚度可变结构。SHELL181单元类型具有较高的弯曲和剪切刚度,适用于复杂结构的分析。 2.3 COMPOSITE SHELL单元类型 COMPOSITE SHELL单元类型是abaqus中专门用于复合材料模拟的单元类型。它可以模拟复杂的复合材料结构,包括不同层的厚度、纤维角度和层间应力。COMPOSITE SHELL单元类型充分考虑了复合材料的各向异性特性,适用于复杂的力学分析。 3. 变厚度复合材料单元类型的评估 为了全面评估变厚度复合材料单元类型的性能和适用性,我们需要考虑以下几个方面: 3.1 计算效率 计算效率是评估单元类型的重要指标之一。SHELL63单元类型具有较高的计算效率,适用于大型模型的快速分析。SHELL181单元类型计算效率较低,适用于中小型模型的分析。COMPOSITE SHELL单元类型具有较高的计算效率,适用于复杂模型的分析。 3.2 精度 精度是评估单元类型的另一个重要指标。SHELL63单元类型在模拟各向异性材料时具有较高的精度。SHELL181单元类型在模拟复杂结构时具有较高的精度。COMPOSITE SHELL单元类型充分考虑了复合材

abaqus单元形状

abaqus单元形状 Abaqus软件是一种用于模拟和分析实体的有限元分析软件,使用者可以选择不同的单元类型来描述物体的形状和行为。Abaqus提供了多种不同的单元类型,以适应不同类型的问题和目标。下面我将介绍几种常见的Abaqus单元形状。 1. 线单元(Beam elements): 线单元用于描述长而细的结构物,如梁和柱。它们是一维元素,沿着长度方向进行分割,并通过节点连接。这些单元可以模拟结构物的弯曲和扭转行为。线单元通常使用于考虑结构物细长性质的工程问题。 2. 平面单元(Plane elements): 平面单元用于描述平面或轴对称物体。它们是二维元素,通常用于平面应力和平面应变问题的分析。平面单元可以分为三角形单元和四边形单元。三角形单元更适用于不规则形状,而四边形单元更适用于规则形状。 3. 壳单元(Shell elements): 壳单元用于描述薄壁结构,如板、壳和薄膜等。它们是二维元素,具有厚度。壳单元可以包括模拟薄壁结构的平面应力、平面应变和轴对称问题。壳单元分为四边形壳单元和三角形壳单元。 4. 体单元(Solid elements): 体单元用于描述实体结构,如块体或立方体。它们是三维元素,用于分析三维应力和应变问题。体单元可以分为四面体单元和六面体单元。四面体单元适用于非规则形状,而六面体单元适用于规则形状。

5. 结合单元(Combined elements): 结合单元是使用不同类型单元进行组合的元素。结合单元可以用于描述复杂的几何形状和行为。例如,可以组合使用线单元、壳单元和体单元来模拟不同部分的结构。 6. 其他单元类型:除了上述常见的单元类型外,Abaqus还提供了许多其他单元类型,如弹簧单元、等效固体单元和连接单元等。 总之,Abaqus提供了丰富的单元形状选择,以满足不同类型的工程和科学问题的分析需求。根据问题的性质和特点,使用者可以选择适合的单元类型来模拟和分析结构的形状和行为。选择合适的单元形状对于准确地模拟和分析实体问题至关重要,因此在使用Abaqus进行分析时应仔细选择适合的单元类型。

abaqus单元形状 -回复

abaqus单元形状-回复 Abaqus 单元形状是指在有限元分析中,模拟物体所使用的元素的形状和拓扑结构。Abaqus 提供的单元形状非常丰富,并根据需要可以选择适合的单元形状。在本文中,我们将逐步回答有关Abaqus 单元形状的问题,并解释如何选择适当的单元形状以获得准确而可靠的分析结果。 首先,让我们了解一下有限元分析的基本概念。有限元分析是一种计算方法,用于数值解决实际工程问题。它通过将连续的物体离散化成为有限数量的单元,再对每个单元进行计算,最终得出整个物体的行为和响应。在进行有限元分析时,选择适当的单元形状非常重要,因为它直接影响分析的准确性和效率。 Abaqus 提供了许多种不同类型的单元形状,包括线性和非线性元素。每种单元形状都具有不同的特性和适用范围。下面,我们将逐一介绍几种常用的单元形状。 1. 点单元(POINT):点单元是最简单的单元形状,只有一个求解节点。它通常用于对点载荷进行建模或进行应力和位移的提取。 2. 线单元(LINE):线单元是由两个节点和一个中间积分点组成的。它可用于模拟直线结构的行为,如杆件和梁。

3. 三角形单元(TRIANGLE):三角形单元是由三个节点连接而成的。它是最简单的平面单元形状之一,常用于模拟二维结构的弯曲和拉伸行为。 4. 矩形单元(QUAD):矩形单元是由四个节点组成的,可以用于模拟更复杂的二维结构行为。它适用于各种边界条件,如固定边界、约束边界和载荷边界。 5. 四面体单元(TETRAHEDRON):四面体单元是由四个节点组成的三维单元形状。它通常用于对三维结构的行为进行建模。 6. 六面体单元(HEXAHEDRON):六面体单元是由八个节点组成的三维单元形状。它适用于模拟长方体或正方体结构的行为。 以上只是一些常见的单元形状,实际上Abaqus 还提供了更多类型的单元形状来满足不同需求,如四面体棱柱混合单元(TETRA/PRISM)和面质点单元(SURFACE TO POINT)等。 选择适当的单元形状是至关重要的。一般来说,要考虑以下几个因素: 1. 几何形状:根据实际物体的几何形状选择适当的单元形状是很重要的。例如,对于二维结构,如薄板,可以使用三角形或矩形单元。而对于三维结构,如实体模型,可以选择四面体或六面体单元。

abaqus中c3d8r单元

Abaqus中C3D8R单元介绍 1. 简介 Abaqus是由达索系统公司开发的一种用于有限元分析的专业软件, 广泛应用于工程、建筑、航空航天等领域。在Abaqus中,C3D8R单元是一种常用的有限元单元,主要用于三维网格建模和结构分析。 2. C3D8R单元的特点 C3D8R单元是一种三维八节点六面体单元,具有以下特点: - 具有较好的形变能力和应力解析能力,适用于多种分析场合; - 节点数较多,能够更准确地刻画复杂结构的变形和应力; - 具有较好的收敛性能和计算稳定性,能够提供准确的分析结果。 3. C3D8R单元的应用范围 C3D8R单元广泛应用于各种结构分析中,包括但不限于以下几个方面:- 弹性力学分析:用于分析结构在受力情况下的变形和应力分布; - 载荷分析:用于分析结构在受外部载荷作用时的响应和稳定性; - 疲劳分析:用于评估结构在长期交变载荷下的疲劳寿命; - 热力学分析:用于分析结构在高温、低温等环境下的热应力和热变形等。 4. C3D8R单元的使用方法 在Abaqus中使用C3D8R单元进行结构分析,通常需要按照以下步

骤进行: - 网格划分:首先对待分析的结构进行网格划分,将其划分为八节点六面体单元; - 材料属性定义:定义结构所使用的材料属性,包括材料的弹性模量、泊松比等参数; - 载荷和边界条件:设定结构受到的外部载荷和约束条件,以及任何其他影响结构响应的因素; - 分析设置:设定分析类型、求解器选项、收敛准则等参数; - 结果显示:进行分析计算并查看分析结果,包括结构变形、应力分布、位移等数据。 5. C3D8R单元的优缺点 C3D8R单元作为一种常用的有限元单元,具有以下优点和缺点: 优点: - 较好的形变和应力解析能力; - 准确的分析结果和收敛性能。 缺点: - 计算复杂度较高,对计算机硬件有一定要求; - 对刚性体系的分析可能存在收敛困难等问题。 6. 结语 C3D8R单元作为Abaqus中常用的有限元单元,在结构分析中具有较好的适用性和准确性。合理地使用C3D8R单元,能够有效地刻画结构

abaqus一次单元和完全积分单元

abaqus是一个用于有限元分析的强大软件。在使用abaqus进行有限元分析时,用户需要选择合适的单元进行建模和求解。abaqus中包含了多种类型的单元,其中一次单元和完全积分单元是比较常见且重要 的两种类型。本文将对这两种单元进行介绍和比较,以帮助用户更好 地理解它们的特点和适用范围。 一次单元(C3D8)是abaqus中常用的一种典型六面体单元,其具有以下特点: 1.1. 六面体单元:一次单元是一个六面体单元,具有8个节点和27个自由度。它可以用于模拟各种三维结构的应力、应变分布和变形情况。 1.2. 简单高效:一次单元具有结构简单、计算高效的特点,适用于大 多数情况下的有限元分析。 1.3. 局限性:但是,一次单元并不适用于所有情况。在模拟高梯度场、弯曲效应或者非常规加载条件下,一次单元可能无法提供准确的结果。 相对而言,完全积分单元(C3D8I)是对一次单元的改进和扩展,其 特点如下: 2.1. 对弯曲效应和非线性材料有更好的适用性:完全积分单元具有更 好的适用性,尤其是在模拟高梯度场、弯曲效应或者非线性材料的情

况下更能提供准确的结果。 2.2. 全积分:完全积分单元是指在有限元积分时采用全积分法,这意 味着对于单元内部的应力和应变的计算更加准确。 2.3. 计算量大:由于采用全积分法,完全积分单元的计算量较大,因 此在处理大型模型或者需要高精度结果的情况下,需要考虑计算成本 和时间。 一次单元和完全积分单元各有其特点和适用范围。在实际应用中,用 户需要根据具体的分析对象和需求来选择合适的单元类型。对于结构 简单、加载条件不太复杂的情况下,一次单元是一个非常合适的选择,它能够在保证计算效率的同时提供较为准确的结果;而对于复杂的加 载条件或者非线性材料的模拟,完全积分单元则更能满足精度的要求。对于有限元分析工程师来说,熟练掌握并灵活运用这两种单元类型是 非常重要的。3. 适用范围的具体案例 在工程实践中,一次单元和完全积分单元的选择取决于具体的分析对 象和需求。下面通过具体的案例来说明在不同情况下,如何选择合适 的单元类型。 3.1. 结构简单、加载条件不复杂的情况 对于一个简单的梁结构进行静力分析,加载条件为均布载荷,可以选 择使用一次单元进行建模和分析。一次单元结构简单,计算高效,能

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