Abaqus詳細教程——選擇實體單元

2013-08-14 by:Abaqus軟件應用培訓中心來源:仿真在線

Abaqus詳細教程——選擇實體單元

對于某一具體的模擬,如果想以合理的費用得到高精度的結果,那么正確地選擇單元是非常關鍵的。在使用ABAQUS的經驗日益豐富后,毫無疑問每個用戶都會建立起自己的單元選擇指南來處理各種具體的應用。但是,在剛開始使用ABAQUS時,下面給出的指導可能是有用的。

下面的建議對于適用于ABAQUS/Standard和ABAQUS/Explicit。

Ÿ 盡可能地減小網格的扭曲。使用扭曲的線性單元的粗糙網格會得到相當差的結果。

Ÿ 對于模擬網格扭曲十分嚴重的問題,應用網格細劃的線性、減縮積分單元(CAX4R, CPE4R, CPS4R, C3D8R等)。

Ÿ 對三維問題應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果。當幾何形狀復雜時,采用六面體單元劃分全部的網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(需要細劃網格以取得較好的精度);作為結論,僅當必須完成網格剖分時,一般地才不得不應用這些單元,即便如此,它們必須遠離需要精確結果的區域。

Ÿ 某些前處理器包含了自由剖分網格算法,用四面體單元剖分任意幾何體的網格。對于小位移無接觸的問題,在ABAQUS/Standard中的二次四面體單元(C3D10)能夠給出合理的結果。這個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,對于大變形和接觸問題,這種單元是強健的,展示了很小的剪切和體積自鎖。但是,無論采用何種四面體單元,所用的分析時間都長于采用了等效網格的六面體單元。不能采用僅包含線性四面體單元(C3D4)的網格;除非使用相當大量的單元,否則結果將是不精確的。

ABAQUS/Standard的用戶還需要考慮如下建議:

Ÿ 除非需要模擬非常大的應變或者模擬一個復雜的、接觸條件不斷變化的問題,對于一般的分析工作,應采用二次、減縮積分單元(CAX8R,CPE8R,CPS8R,C3D20R等)。

Ÿ 在存在應力集中的局部區域,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力梯度的最好解答。

對于接觸問題,采用細劃網格的線性、減縮積分單元或者非協調模式單元(CAX4I,CPE4I,CPS4I,C3D8I等)。

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