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有限元中鋼材實體選什麼單元類型

發布時間:2021-01-07 22:24:29

A. 有限元中殼單元和實體單元有什麼本質區別

1、厚薄程度不同。

實體類似於磚塊,殼單元類似於沒有厚度的板(厚度已經簡化為彎曲剛度和面密度裡面)。假如物體是個很薄的板,用兩種模型差異很多時候很小,其他概況二者不可以替換。

2、結構不同。

板殼單元基於板橋理論,滿足相應的板/殼假設時就能用很少的單元數(3D變成了2D)就可以很好的獲得問題的解;實體單元不引入板/殼理論的假設,直接計算位移、變形和應力。

對一個薄壁結構,用實體單元和板殼單元分別計算,逐漸縮小網格尺寸,實體單元沒有穩定收斂到某一個解、但是板殼單元很快就收斂到一個穩定解了。

3、節點陣不同。

對於復合板殼特徵的結構和載荷構型,如果選用實體單元進行求解,需要實體單元足夠細才能獲得比較准確的解。

但是又不能太細、因為過於龐大的節點陣會給計算引入很大的累計誤差以至於結果又偏離了真實值。因此,對於這種問題,最好用板殼單元。

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為避免影響結果的精度,解決方法如下:

首先要計算好在厚度上要劃分幾層單元,建議不要太多,會帶來很大的麻煩,對結果也沒有太大的幫助,例如,厚度為10,每一復合材料單層的厚度為2(當然每一層不一定相等),共5層。

在厚度上劃分兩層單元,第一層上有兩個復合材料單層,厚度共為4,第二層單元有3個復合材料單層,厚度共為6。

這樣首先在部件實體上劃分單元,由於這里的單元邊長不一樣,為了精確劃分,使用邊撒種子偏心(seededge:Biased),當然如果均等就沒有必要這樣劃分了,可以直接撒種子個數。這樣劃分出如下圖中的網格。

B. 如何選擇ABAQUS單元類型

如何選擇ABAQUS單元類型
1、 按照節點位移插值的階數,可以將ABAQUS單元分為線性單元、二次單元和修正的二
次單元
2、 線性完全積分單元在承受彎曲載荷時會出現剪切自鎖,造成單元過於剛硬,即使劃分很
細的網格,計算精度仍然很差
3、 二次完全積分單元適於模擬應力集中問題,一般情況下不會出現剪切自鎖,但不能在接
觸分析和彈塑性分析中使用
4、 線性減縮積分單元對位移的求解結果較精確,在彎曲載荷下不容易發生剪切自鎖,網格
的扭曲變形(例如Quad單元的角度遠遠大於或小於90°)對其分析精度影響不大,但這種單元需要劃分較細的網格來克服沙漏問題,且不適於求解應力集中部位的節點應力
5、 二次減縮積分單元不但支持了線性減縮積分單元的優點,而且不劃分很細的網格也不會
出現嚴重的沙漏問題,即使在復雜應力狀態下,對自鎖問題也不敏感,但它不適於接觸分析和大應變問題
6、 非協調模式單元克服了剪切自鎖問題,在單元扭曲比較小的情況下得到的位移和應力結
果很精確,但如果所關心部位的單元扭曲比較大,其分析精度會降低
7、 線性Tri單元和Tet單元的精度很差,二次Tet單元(C3D10)適於ABAQUS/Standand中
的小位移無接觸問題,修正的二次Tet單元(C3D10M)適於ABAQUS/Explicit,以及ABAQUS/Standand中的大變形和接觸問題
8、 ABAQUS的殼單元可以有多種分類方法,按照薄殼和厚殼來劃分,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(conventional)殼單元和連續體(continuum)殼單元
9、 ABAQUS中的所有梁單元都可以產生軸向變形、彎曲變形和扭轉變形,B21和B31單
元(線性梁單元)以及B22和B32單元(二次梁單元)即適用於模擬剪切變形引起重要作用的深梁,又適用於模擬剪切變形不太重要的細長梁,三次單元B23和B33隻需劃分很少的單元就可以得到較精確的結果

C. 在ansys中 怎麼選擇合適的單元類型

ANSYS中建來模的典型步驟 通常的建模過源程應該遵循以下要點: 開始確定分析方案.在開始進入ANSYS之前,首先確定分析目標,決定模型採取什麼 樣的基本形式,選擇合適的單元類型,並考慮如何能建立適當的網格密度. 進入前處理(PREP7)開始建立模型.多數情況下,將利用實體建模創建模型. 建立工作平面. 利用幾何元素和布爾運算操作生成基本的幾何形狀. 激活適當的坐標系. 用自底向上方法生成其它實體,即先定義關鍵點,然後再生成線,面和體. 用布爾運算或編號控制將各個獨立的實體模型域適當的連接在一起. 生成單元屬性表(單元類型,實常數,材料屬性和單元坐標系). 設置單元屬性指針. 設置網格劃分控制以建立想要的網格密度,這個步驟並不總是必要的,因為進入了 ANSYS程序有預設單元尺寸設置存在(參見§7).(若需要程序自動細化網格,此時應退出前 處理(PREP7),激活自適應網格劃分.) 通過對實體模型劃分網格來生成節點和單元. 在生成節點和單元之後,再定義面對面的接觸單元,自由度耦合及約束方程等. 把模型數據存為Jobname.DB 退出前處理.

D. 有限元中把零件設置成剛體是不是就不用劃分網格了

不是,LS-DYNA就不行啊,剛體網格不能特別大

E. 有限元怎麼劃分單元

不同的分析類型是不同的,但也類似,下面是一個最簡單的桿系結構的版步驟:
1 先設置分析類型,權Main Menu: Preferences,選擇分析類型對話框中的Structural,OK
2 定義單元類型:Main menu:Preprocessor---Element Type---Add/Edit/Delete,單擊add按鈕,選擇beam 和2D elasti,OK
3 定義實常數
4 定義材料屬性
5 建立幾何模型
6 劃分網格:定義單元尺寸:Main menu:Preprocessor---size ctrls--Adv Opts(高級選項),設置單元尺寸
劃分網格:Main menu:Preprocessor---Mesh---Lines,單擊選擇所繪制的直線,OK
………………
其他的分析類型相似,選擇的單元類型也要相應的更改

F. 有限元分析 什麼時候用實體單元 板單元

對於薄壁結構,最好是選用shell單元,shell單元可以減少計算量,如果你非要用實體單元,也是可以的,但是這樣計算量就大大增加了。而且,如果選實體單元,薄壁結構承受彎矩的時候,如果在厚度方向的單元層數太少,有時候計算結果誤差比較大,反而不如shell單元計算準確。
以上來自 http://blog.renren.com/share/362440303/14856515599

實體單元,與結構單元(包括梁、板、殼等單元形式)是有根本區別的。體單元的每個節點只有三個方向的位移和力,僅此就足夠了,基本上講體單元是萬能單元,其它所有單元應用的地方都可以用體單元來代替。但是在大部分情況下要達到相同的精度時體單元要劃分很小的單元和耗費大量的計算時間。結構單元簡單來講就是在體單元的基礎上分析或簡化出一些更有物理意義的變數作為未知量,顯著特點是在一定條件下精度能夠保證而且節省大量的計算時間,但每種單元的應用范圍各自有限。對於大型的結構,一般都要用結構單元進行計算,用體單元是不可想像的,尤其要用等參元的時候。但對於單個構件,可以考慮採用體單元。

來自:http://okok.org/forum/archiver/?tid-91865.html

G. 有限元軟體中常見的單元類型有幾種

有限元軟體中常見的單元類型有五種:力學單元,溫度場單元,電場單元,磁場單元,以及多場耦合單元等。力學單元自由度一般都是應力場相關的物理量,例如位移,應變,應力等。溫度場單元自由度自然是溫度,電場自由度是電勢,磁場就是棱邊的磁矢勢,或者節點上的標量勢。耦合單元自然是擁有多重自由度的單元。

總得來講,固體力學單元可以按照自由度的物理場的不同區分為:連續介質單元和結構單元兩類,連續介質單元一般就是只含有平動自由度的實體單元,結構單元則是含有轉動自由度的梁、板、殼單元。另外桿和膜單元雖然不含轉動自由度,但也歸類到結構單元中。

或者可以說,連續介質單元就是對空間尺度沒有簡化的單元,而結構單元就是在一個或兩個空間坐標上進行了簡化的單元。二維的連續介質單元不算簡化了空間尺度,因為空間本來就是二維。

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有限元軟體形成單元的演算法有很多,最基本的是插值方式,比如常用的拉格朗日單元,hermite單元,serendipity單元等,這是按插值方法分。按插值形函數的最高次數分,自然就有一階,二階,三階單元了。按照單元所採用的非線性格式分,又有TL單元,UL格式單元,CR格式單元(指corotation演算法)。

還有一些更加具體的單元演算法,包括但不限於,協調元和非協調元,應力雜交元,縮減積分單元,選擇縮減積分單元等等等。

所以,完整的描述清楚一個單元,可能得說:一個基於UL格式的三維六面體一階協調縮減積分沙漏控制拉格朗日形連續介質單元。

此外,還有一些特殊用途的單元,例如慣性點單元,連接單元(用來處理運動耦合等連接關系),接觸單元,表面熱單元(用來處理表面輻射和表面對流)等等等。

H. 有限元分析中等截面梁選用什麼樣的單元類型

當然是選擇beam啦,裡面的隨便哪種就好了,options裡面不用填,因為你又沒說是軸對稱,默認參版數就好了。其他的權你進實常數裡面填就好了,裡麵包括梁截面的各種參數,裡面有圖形,你可以根據圖形去填數據,還有慣性矩什麼的,你可以直接按慣性矩的公式格式填,他會直接計算

I. 有關有限元分析中的各種單元 內詳

一般的有限元理論課本都有介紹這些理論知識,而且很詳細,包括節點自由度,位專移函數屬,形函數,各種矩陣等等。知道這些後,你的問題就能清楚地得到答案了。
另外,有限元理論中的單元與程序中的單元有些差別,程序中的單元可能是有限元理論中幾種單元的組合。比如,殼單元就是板單元與平面單元的組合。

J. ANSYS中鋼用哪種單元類型

ansys中的單元類型有Beam,Link,Solid,Shell等,你說的鋼只是材料類型,跟單元類型沒有關系。鋼材作為梁、柱回使用的時候,答在ansys中就選擇Beam單元(梁單元);如果是以鋼桁架的結構形式使用,那就要選擇Link單元(桿單元)。可以找本ansys的教程看一看。

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