abaqus網(wǎng)格劃分

1、如何使用3D實(shí)體單元？1 如果不需要模擬非常大的應(yīng)變或進(jìn)行一個(gè)復(fù)雜的、改變接觸條件的問題，則應(yīng)采用二次減縮積分單元（CAX8R,CRE8R,CPS8R.C3D20R等）。2如果存在應(yīng)力集中，則應(yīng)在局部采用二次完全積分單元（CAX8,CPE8,CPS8,C3D20等）。它們可在較低費(fèi)用下對(duì)應(yīng)力梯度提供最好的解決。盡量不要使用線性減縮積分單元。用細(xì)化的二次減縮積分單元與二次完全積分單元求解結(jié)果相差不大，且前者時(shí)間短。3對(duì)含有非常大的網(wǎng)格扭曲模擬（大應(yīng)變分析），采用細(xì)網(wǎng)格劃分的線性減縮積分單元（CAX4R,CPE4R.CPS4R,C3D等0。4對(duì)接觸問題采用線性減縮積分單元或非協(xié)調(diào)單元2AX4I,C

2、PE4I,CPS4II,C3D等）的細(xì)網(wǎng)格劃分。5 對(duì)以彎曲為主的問題，如能保證所關(guān)心部位單元扭曲較小，使用非協(xié)調(diào)單元（如C3D8I），求解很精確。6 對(duì)于彈塑性分析，不可壓縮材料（如金屬），不能使用二次完全積分單元，否則易體積自鎖，應(yīng)使用修正的二次三角形或四面體單元、非協(xié)調(diào)單元，以及線性減縮積分單元。若使用二次減縮積分單元，當(dāng)應(yīng)變超過20%-40%要?jiǎng)澐肿銐蛎艿木W(wǎng)格。7 除平面應(yīng)力問題之外，如材料完全不可壓縮（如橡膠），應(yīng)使用雜交單元；在某些情況下，近似不可壓縮材料也應(yīng)使用雜交單元。8 當(dāng)幾何形狀復(fù)雜時(shí)，萬不得已采用楔形和四面體單元。這些單元的線性形式，如C3D6和C3D4，是較差的單元（若

3、需要時(shí)，劃分較細(xì)的網(wǎng)格以使結(jié)果達(dá)到合理的精度），這些單元也應(yīng)遠(yuǎn)離需要精確求解的區(qū)域。9 如使用了自由網(wǎng)格劃分技術(shù)，四面體單元應(yīng)選二次的，其結(jié)果對(duì)小位移問題應(yīng)該是合理的，但花時(shí)間多。在ABAQUS/Standard中選C3D10,ABAQUS/Explicit中選修正的（C3D10M）。如有大的塑性變形，或模型中存在接觸，且使用默認(rèn)的“硬”接觸關(guān)系，也應(yīng)選C3D10M。10 ABAQUS/Explicit模擬沖擊或爆炸，應(yīng)選線性單元。網(wǎng)格類型說明二次縮減積分：應(yīng)力/位移的最佳選擇（除了大位移（大應(yīng)變）和接觸）粗網(wǎng)格沙漏也不嚴(yán)重復(fù)雜應(yīng)力下，自鎖也不敏感節(jié)點(diǎn)應(yīng)力精度低與二次完全積分。彈塑性問題，當(dāng)應(yīng)

4、變超過20%-40%要?jiǎng)澐肿銐蛎艿木W(wǎng)格。二次完全積分（為保證應(yīng)力梯度）：應(yīng)力集中，應(yīng)力計(jì)算結(jié)果精確，不用于接觸分析彈塑性分析中對(duì)不可壓縮材料易產(chǎn)生體積自鎖。單元發(fā)生扭曲或彎曲應(yīng)力有梯度時(shí)，可能出現(xiàn)某種程度的自鎖線性縮減積分（細(xì)網(wǎng)格以克服沙漏）：求解位移較精確網(wǎng)格扭曲變形時(shí)，求解精度影響不大彎曲分析不容易剪切自鎖可用于接觸分析應(yīng)力集中處的節(jié)點(diǎn)應(yīng)力不精確線性完全積分：（因剪切閉鎖）在小位移時(shí)方可用用于局部應(yīng)力集中不用于彎曲（會(huì)剪切自鎖）非協(xié)調(diào)單元（網(wǎng)格應(yīng)細(xì)分）：彎曲問題中，厚度方向很少的單元也能保證精度，速度快單元扭曲不能大克服了剪切自鎖問題若單元扭曲小，求解位移、應(yīng)力精確楔形、四面體單元（效果差

5、）：不得已，才在不重要區(qū)域用線性單元精度很差二次單元精度較高，速度慢，能模擬任意形狀二次四面體單元適用于小位移無接觸問題，速度慢。在ABAQUS/Standard中選C3D10，ABAQUS/Explicit中選。如有大的塑性變形，或接觸，也應(yīng)選修正的二次四面體單元雜交單元：用于不可壓縮或近似不可壓縮材料三維實(shí)體：線性縮減積分：沙漏：線性縮減積分單元模擬彎曲，積分點(diǎn)所有應(yīng)力分量為零，變形能為零，單元沒有剛度粗網(wǎng)格情況下，這種零能量模式擴(kuò)展，使結(jié)果無意義。線性縮減積分單元模擬彎曲，在厚度方向至少采用四個(gè)單元。-為防止沙漏。剪切閉鎖：彎曲時(shí)，線性完全積分單元的邊不能彎曲。如下圖圖4-5受疔囲的完全

6、積分線性即元兇變形殼單元類型選擇A對(duì)于薄殼問題，常規(guī)殼單元的性能優(yōu)于連續(xù)體殼單元；對(duì)于接觸問題，連續(xù)體殼單元的計(jì)算結(jié)果更加精確，因?yàn)樗茉陔p面接觸問題中考慮厚度的變化。1 當(dāng)要求解十分精確時(shí)，可使用線性、有限薄膜應(yīng)變、完全積分的四邊形殼單元（S4）,這個(gè)殼單元十分適合于要考慮膜作用或有彎曲模式沙漏的問題，也適合于有變形彎曲的問題。2 線性、有限薄膜應(yīng)變、縮減積分、四邊形殼單元（S4R）性能穩(wěn)定，適合范圍很廣。3 線性、有限薄膜應(yīng)變、三角形殼單元（S3/S3R）可作為一般的殼單元來應(yīng)用。因?yàn)樵趩卧獌?nèi)部是常應(yīng)變近似場(chǎng)，求解彎曲變形喝高應(yīng)變梯度問題時(shí)需精細(xì)的網(wǎng)格。4 考慮到在復(fù)合材料層合殼模型中剪切

7、肉度的影響，可采用厚殼單元（S4、S4R、S3/S3R、S8R）來模擬它，此時(shí)需檢驗(yàn)平面假定是否滿足。5 四邊形或三角形的二次殼單元，對(duì)一般的小變形薄殼來說很有效，它們對(duì)剪力鎖閉和薄膜鎖閉不敏感。6 如果在接觸分析中一定要用二階單元，不要選用二階三角形殼單元（STRI65）,而要采用9節(jié)點(diǎn)的四邊形殼單元（S9R5）。7 對(duì)于幾何線性的，但規(guī)模規(guī)模又非常大的模型，線性薄殼單元（S4R5）通常將比一般殼單元效率更高。8 在ABAQUS/Explicit中，如果包含任意大轉(zhuǎn)動(dòng)喝小薄膜應(yīng)變，應(yīng)先用小薄膜應(yīng)變單元。梁?jiǎn)卧愋瓦x擇1 在任何包含接觸的問題中，應(yīng)使用B21或B31單元（線性剪切變形梁?jiǎn)卧? 如果橫向剪切變形很重要，則應(yīng)采用B22和B32單元（二次Timoshenko梁?jiǎn)卧? 在ABAQUS/Standar