[ABAQUS] 網(wǎng)格劃分與單元選擇

1.對(duì)于二維問(wèn)題，可供選擇的單元形狀包括Quad(四邊形單元)和Tri（三角形單元）；對(duì)于三維問(wèn)題，可供選擇的單元形狀包括Hex(六面體單元)、Tet(四面體單元)、Wedge(楔形單元)2.Quad單元和Hex單元可以用較小的計(jì)算代價(jià)得到較高的精度，因此應(yīng)盡可能選擇這種單元。3.在ABAQUS/CAE中有三種網(wǎng)格劃分技術(shù)：Structured(結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格)、Sweep（掃掠網(wǎng)格）和Free(自由網(wǎng)格)。結(jié)構(gòu)化**網(wǎng)格和掃掠網(wǎng)格一般采用Quad單元和Hex單元，分析精度相對(duì)較高，因此應(yīng)盡可能有限選用這兩種劃分技術(shù)。4.使用Quad單元和Hex單元?jiǎng)澐志W(wǎng)格時(shí)，有兩種可供選擇的算法：Medial Axis(中軸算法)和Advancin Front (進(jìn)階算法)，二者各有優(yōu)缺點(diǎn)，可以根據(jù)模型的情況來(lái)選用。5.有多種原因可能導(dǎo)致劃分網(wǎng)格失敗，例如種子設(shè)置的不恰當(dāng)，模型中有自由邊或很小的邊、面、尖角、縫隙等。6.如果無(wú)法成功地劃分網(wǎng)格，可以嘗試一下措施：檢查幾何模型，修復(fù)存在問(wèn)題的幾何實(shí)體，使用虛擬拓?fù)洌用芊N子，分割部件。**

1.每種單元都有其優(yōu)缺點(diǎn)，有其特定的適合場(chǎng)合。不存在一種完美的單元類型，可以不受限制地使用各種問(wèn)題。2.按照節(jié)點(diǎn)位移插值的階數(shù)，可以將ABAQUS單元分為線性單元、二次單元和修正的二次單元。3.線性完全積分單元在承受彎曲荷載時(shí)會(huì)出現(xiàn)剪切自鎖，造成單元過(guò)于剛硬，即使劃分很細(xì)的網(wǎng)格，計(jì)算精度仍然很差。4.二次完全積分單元適于模擬應(yīng)力集中問(wèn)題，一般情況下不會(huì)出現(xiàn)剪切自鎖，但不能在接觸分析和彈塑性分析中使用。5.線性減縮積分單元對(duì)位移的求解結(jié)果較準(zhǔn)確，在彎曲載荷下不容易發(fā)生剪切自鎖，網(wǎng)格的扭曲變形（例如Quad單元的角度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于或小于90°）對(duì)其分析精度影響不大，但這種單元需要?jiǎng)澐州^細(xì)的網(wǎng)格來(lái)克服沙漏問(wèn)題，且不適于求解應(yīng)力集中部位的節(jié)點(diǎn)應(yīng)力。6.二次減縮積分單元不但保持了線性減縮積分單元的優(yōu)點(diǎn)，而且不劃分很細(xì)的網(wǎng)格也不會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的沙漏問(wèn)題，即使在復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下，對(duì)自鎖問(wèn)題也不敏感，但它不適于接觸分析和大應(yīng)變問(wèn)題。7.非協(xié)調(diào)模式單元克服了剪切自鎖問(wèn)題，在單元扭曲比較小的情況下得到的位移和應(yīng)力結(jié)果很精確，但如果所關(guān)心部位的單元扭曲比較大，其分析精度會(huì)降低。8.線性Tri單元和Tet單元的精度很差，二次Tet單元（C3D10）適于ABAQUS/Standard中的小位移無(wú)接觸問(wèn)題，修正的二次Tet單元（C3D10M）適于ABAQUS/Explicit,以及ABAQUS/Standard中的大變形和接觸問(wèn)題。9.ABAQUS的殼單元可以有多種分類方法，按照薄殼和厚殼來(lái)劃分，可以分為通用目的（general-purpose）殼單元和特殊用途（special-purpose）殼單元；按照單元的定義方式，可以分為常規(guī)（conventional）殼單元和連續(xù)體（continuum）殼單元。10.ABAQUS中的所有兩單元都可以產(chǎn)生軸向變形、彎曲變形和扭轉(zhuǎn)變形，B21和B31單元（線性梁?jiǎn)卧┮约癇22和B32單元（二次梁?jiǎn)卧┘冗m用于模擬剪切變形起重要作用的深梁，又適用于模擬剪切變形不太重要的細(xì)長(zhǎng)梁，三次單元B23和B33只需劃分很少的單元就可以得到較精確的結(jié)果。

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