Shell（板壳）单元由中面网格和厚度属性定义，基于厚度远小于其他两个维度的假设，如图15-10所示。Shell单元是最常用的单元，例如在汽车碰撞模型中，90%以上的单元都是Shell单元，它们包含膜、弯曲和剪切变形，厚度方向正应力始终是0。
图15-10 Shell单元定义
RADIOSS里标准的Shell单元是带横向剪切变形的Mindlin板单元，这种单元比标准的 Kirchhoff单元精确，后者不考虑横向剪切变形，以至于初始垂直于中面的几何横截面在变形后依然垂直于中面。
图15-11 Shell理论假设
尽管Kirchhoff模型精度稍低，如果L/h＞20，kirchhoff假设还是正确的。但是如果L/h在10～20时，这种初始垂直于中面的横截面依然垂直于中面的假设就不再成立。而Mindlin板始终考虑横向剪切，不存在理论假设不成立的问题。RADIOSS Block里减缩积分Shell单元（无论3节点还是四节点）都是基于Mindlin假设，没有特别的公式用于解决单元节点偏离几何中面的情况，因此对于薄壁结构的网格离散，使用中面划分网格是非常重要的。
在碰撞分析中，Shell单元公式是一个很重要的要素。RADIOSS的Shell单元都是基于Mindlin-Ressner板壳理论。这种公式不但对薄板壳有效，对与厚板壳也基本适用。RADIOSS不但有因为计算效率而最流行的减缩积分Shell单元，还有完全积分的四边形壳单元（QBAT）和三角形单元（DKT18）。表15-11给出了各种壳单元的概况。
表15-11 RADIOSS Shell单元概要
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对于给定的应用领域，如何选择Shell的单元公式需要一定的经验，下面是选择Shell单元公式的可能有用的基本概念：
（1）BT单元简单、高效、计算开销小。作为减缩积分单元，这种单元对网格质量不是太敏感，可以用于较粗糙的网格。
（2）对于准静态分析、精细网格、翘曲表面、屈曲，这些情况选择QEPH或者QBAT是明智的。
（3）QBAT是RADIOSS里精度最高的Shell单元公式，但是由于它是完全积分，其计算开销是BT单元的2～3倍。
（4）QEPH是精度和计算开销协调最好的Shell单元，它相对BT单元增加的计算开销不大于15%，而其得到的结果接近于完全积分的QBAT单元。(www.xing528.com)
（5）不建议使用三角形单元。C0单元太刚硬，而DKT18计算消耗很高。为了保证结果的质量，一般应限制三角形单元比例不超过5%。
（6）S3N6单元在弯曲行为精度同DKT18，可以应用在一些特殊的领域，比如冲压仿真。
求解精度与网格的基本关系如图15-12所示。
对于弹性Shell，正应力沿厚度方向是线性分布的，因此单元内能可以使用解析积分方法获得。在塑性情况下，这个应力分布是非线性的，并且至少需要在厚度方向3个积分点才可以将这种非线性考虑进去。这种非线性的应力分布需要增加积分点数才能够计量，同时单元内能的估算的精度依赖于积分点数。因此需要在考虑材料非线性、料厚和弯曲速率的前提下调和计算开销与解的精度关系。厚度方向使用过5个积分点能够给出较好的结果，尤其对于厚度超过2mm的板，当然这样带来的CPU开销的增加也是不能忽略的。仿真无弯曲和横剪的膜单元时，厚度方向使用1个积分点就够了。当然，对于线弹性材料（Law1），由于是可解析的，厚度方向积分点数可以忽略。
另一个低CPU开销而结果相当精确的做法是使用全局积分。这种积分方式把Mises塑性准则转化为成Illuyshin准则，这样积分点处的应力分量被内力（N,M,T…）取代。
Shell单元的属性卡片格式如表15-12所示。
图15-12 Shell单元在不同网格里的应用
表15-12 Shell单元的属性卡片
各参数的解释如表15-13所示。
表15-13 Shell单元的属性参数说明
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