Abaqus詳細(xì)教程——選擇實(shí)體單元

2013-08-14 by:Abaqus軟件應(yīng)用培訓(xùn)中心來(lái)源:仿真在線

Abaqus詳細(xì)教程——選擇實(shí)體單元

對(duì)于某一具體的模擬,如果想以合理的費(fèi)用得到高精度的結(jié)果,那么正確地選擇單元是非常關(guān)鍵的。在使用ABAQUS的經(jīng)驗(yàn)日益豐富后,毫無(wú)疑問(wèn)每個(gè)用戶(hù)都會(huì)建立起自己的單元選擇指南來(lái)處理各種具體的應(yīng)用。但是,在剛開(kāi)始使用ABAQUS時(shí),下面給出的指導(dǎo)可能是有用的。

下面的建議對(duì)于適用于ABAQUS/Standard和ABAQUS/Explicit。

Ÿ 盡可能地減小網(wǎng)格的扭曲。使用扭曲的線性單元的粗糙網(wǎng)格會(huì)得到相當(dāng)差的結(jié)果。

Ÿ 對(duì)于模擬網(wǎng)格扭曲十分嚴(yán)重的問(wèn)題,應(yīng)用網(wǎng)格細(xì)劃的線性、減縮積分單元(CAX4R, CPE4R, CPS4R, C3D8R等)。

Ÿ 對(duì)三維問(wèn)題應(yīng)盡可能地采用六面體單元(磚型)。它們以最低的成本給出最好的結(jié)果。當(dāng)幾何形狀復(fù)雜時(shí),采用六面體單元?jiǎng)澐秩康木W(wǎng)格可能是非常困難的;因此,可能需要楔形和四面體單元。這些單元,C3D4和C3D6,的一階模式是較差的單元(需要細(xì)劃網(wǎng)格以取得較好的精度);作為結(jié)論,僅當(dāng)必須完成網(wǎng)格剖分時(shí),一般地才不得不應(yīng)用這些單元,即便如此,它們必須遠(yuǎn)離需要精確結(jié)果的區(qū)域。

Ÿ 某些前處理器包含了自由剖分網(wǎng)格算法,用四面體單元剖分任意幾何體的網(wǎng)格。對(duì)于小位移無(wú)接觸的問(wèn)題,在ABAQUS/Standard中的二次四面體單元(C3D10)能夠給出合理的結(jié)果。這個(gè)單元的另一種模式是修正的二次四面體單元(C3D10M),它適用于ABAQUS/Standard和ABAQUS/Explicit,對(duì)于大變形和接觸問(wèn)題,這種單元是強(qiáng)健的,展示了很小的剪切和體積自鎖。但是,無(wú)論采用何種四面體單元,所用的分析時(shí)間都長(zhǎng)于采用了等效網(wǎng)格的六面體單元。不能采用僅包含線性四面體單元(C3D4)的網(wǎng)格;除非使用相當(dāng)大量的單元,否則結(jié)果將是不精確的。

ABAQUS/Standard的用戶(hù)還需要考慮如下建議:

Ÿ 除非需要模擬非常大的應(yīng)變或者模擬一個(gè)復(fù)雜的、接觸條件不斷變化的問(wèn)題,對(duì)于一般的分析工作,應(yīng)采用二次、減縮積分單元(CAX8R,CPE8R,CPS8R,C3D20R等)。

Ÿ 在存在應(yīng)力集中的局部區(qū)域,采用二次、完全積分單元(CAX8,CPE8,CPS8,C3D20等)。它們以最低的成本提供了應(yīng)力梯度的最好解答。

對(duì)于接觸問(wèn)題,采用細(xì)劃網(wǎng)格的線性、減縮積分單元或者非協(xié)調(diào)模式單元(CAX4I,CPE4I,CPS4I,C3D8I等)。

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