搜索Abaqus不同單元種類的解析精度對比
2017-01-20 by:CAE仿真在線 來源:互聯網
ABAQUS中提供了豐富的單元類型,根據單元位移函數(形函數)的不同,可以分為一次單元和二次單元,這兩種單元分別具有不同的特征。
對于一次單元,它存在以下特點:
1. 解析負荷小,計算占用資源少;
2. 在沿著變形的方向,如果網格數量少,精度會很差,網格質量差的話,精度也會降低。
3. 一次四面體單元,在結構分析中的精度太差,一般不推薦使用。
對于二次單元,它存在以下特點:
1. 解析負荷大,計算占用資源多;
2. 與一次單元相比,很少的二次單元就可以得到精度高的結果;
3. 中間節點的位置,對精度影響很顯著。
一般來說,不建議一次單元和二次單元的混合使用(除特殊場合外)。
下面就通過ABAQUS對不同階次類型的單元進行受力比較:
首先是Shell單元,如圖為不同Shell單元受剪力的情況。
對不同Shell單元進行求解計算,得到其位移和Von-Mises應力分布云圖:
可以看到,求解結果及精度存在著很大的影響。這與單元的形狀和階次有很大的關系,二次四邊形單元得到的求解結果最精確,一次三角形最差。
然后再對不同的Shell單元施加彎曲載荷,如圖:
通過ABAQUS求解計算,分別得到其位移和Von-Mises分布圖,如下:
可以看到,在承受彎曲載荷時,各單元求解所得到的結果相差不大。
再對Solid單元進行剪力求解對比:
結果如下:
可見,二次四面體和二次六面體單元得到的結果最為精確,一次四面體單元表現出明顯的剪切自鎖現象。
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