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板壳单元使用建议实例

时间:2023-10-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:1)板壳单元能够准确模拟梁结构的静态特性和动态特性。3)对于SHELL281单元,Workbench Mechanical将自动设置优化的单元选项,用户无需手动修改。6)高阶板壳单元更适合模拟曲面或曲线边界,且能以较少单元取得较高的计算精度。8)对于板壳单元的后处理,只有板面的显示结果符合工程实际,板内显示为板面之间的线性变化,不一定符合工程实际。如果要获取尖角处精确的应力,则应采用实体单元建立包含细节特征的有限元模型。

板壳单元使用建议实例

1)板壳单元能够准确模拟梁结构的静态特性和动态特性。为准确模拟结构的高频振动,必须划分足够细密的有限元网格。

2)对于SHELL181单元,Workbench Mechanical将自动设置优化的单元选项(包含K3=2(Fullw/Incompatible》,用户无需手动修改。对于MechanicalAPDL,建议设置单元选项K3=2(Full w/Incompatible),以提高计算精度。

3)对于SHELL281单元,Workbench Mechanical将自动设置优化的单元选项,用户无需手动修改。对于Mechanical APDL,建议采用默认单元选项。

4)为了便于观察分析结果,可将计算单元结果(Calculate elem results)选项开启。

5)对于结构分析,应尽量避免使用低阶三角形单元,尤其是在结果梯度很大或其他需要关注的区域。这是因为低阶三角形单元属于常应变、常应力单元(单元内应变、应力为常数),表现出较高的刚度特性。为提高计算精度,必须划分足够细密的网格,这将显著增加计算量,进而给求解带来困难。

6)高阶板壳单元更适合模拟曲面或曲线边界,且能以较少单元取得较高的计算精度。对于板壳单元,低阶单元与高阶单元区别并不十分明显(低阶三角形单元除外),因此,除非需要获取高精度的应力,可优先采用低阶四边形单元建立板壳模型。(www.xing528.com)

7)对于线性单元SHELL181,应避免使用过于扭曲的网格,它将显著降低计算精度。过度扭曲的网格也会降低高阶单元SHELL281的计算精度,但不如低阶单元明显。在建模过程中,对网格进行检查,并提高网格质量是一个良好的习惯。

8)对于板壳单元的后处理,只有板面的显示结果符合工程实际,板内显示为板面之间的线性变化,不一定符合工程实际。尽管如此,实际工程中往往只需考察板的表面,而不用考察板的内部。

9)SHELL181和SHELL281单元适合于分析从薄到中等厚度的板壳结构,若需要精确考察板壳内部变形及应力分布,推荐选用实体单元进行模拟。

10)在有限元模型中,任何尖角的引入都将导致该处应力奇异。一般来说,这对模型的总体响应没有太大影响,但在靠近奇异处所预测的应力是不准确的。如果要获取尖角处精确的应力,则应采用实体单元建立包含细节特征的有限元模型。

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