文档介绍：ABAQUS单元小结
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方向的平动
2方向的平动
3方向的平动
绕1轴的转动
绕2轴的转动
绕3轴的转动
开口截面梁单元的翘曲
声压或孔隙压力
电势
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
r方向的平动
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。
(C)
实体单元可在其任何表面与其他单元连接起来。
C3D:三维单元
CAX:无扭曲轴对称单元,模拟3600的环,用于分析受轴对称载荷作用,具有轴对称几何形状的结构;
CPE:平面应变单元,假定离面应变ε33为零,用力模拟厚结构;
CPS:平面应力单元,假定离面应力σ33为零,用力模拟薄结构;
广义平面应变单元包括附加的推广:离面应变可以随着模型平面内的位置线性变化。这种数学描述特别适合于厚截面的热应力分析。
可以扭曲的轴对称单元:用来模拟初始时为轴对称的几何形状,且能沿对称轴发生扭曲。这些单元对于模拟圆柱形结构,例如轴对称橡胶套管的扭转很有用。
反对称单元的轴对称单元:用来模拟初始为轴对称几何形状的反对称变形。适合于模拟像承受剪切载荷作用的轴对称橡胶支座一类的问题。
如果不需要模拟非常大的应变或进行一个复杂的,改变接触条件的问题,则应采用二次减缩积分单元(CAX8R,CPE8R,CPS8R,C3D20R)
如果存在应力集中,则应在局部采用二次完全积分单元(CAX8,CPE8,CPS8,C3D20等)。
对含有非常大的网格扭曲模拟(大应变分析),采用细网格划分的线性减缩积分单元(CAX4R,CPE4R,CPS4R,C3D8R等)
对接触问题采用线性减缩积分单元或非协调元(CAX4I,CPE4I,CPS4I,
C3D8I)的细网格划分。
如果在模型中采用非协调元应使网格扭曲减至最小。
三维情况应尽可能采用块状单元(六面体)。当几何形状复杂时,完全采用块体单元构