Abaqus单元的命名规则

概述

Abaqus/Standard壳单元库包括：

• 用于三维壳体几何的单元；

• 具有轴对称变形的轴对称几何的单元；

• 具有关于一个平面对称的一般变形的轴对称几何的单元；

• 用于应力/位移、传热和完全耦合的温度位移分析的单元；

• 通用单元，以及专门适用于分析“厚”或“薄”壳的单元；

• 使用简化或减缩积分的通用、三维、一阶单元；

• 考虑有限膜应变的单元；

• 在可能的情况下，每个节点使用五个自由度的单元，以及每个节点始终使用六个自由度的单元；

• 连续体壳单元。

Abaqus/Explicit 壳单元库包括：

• 通用三维单元，用于模拟考虑有限膜应变的“厚”或“薄”壳；

• 小应变单元；

• 完全耦合的温度位移分析单元；

• 用于具有轴对称变形的轴对称几何形状的单元；

• 连续体壳单元。

命名约定

壳单元的命名约定取决于单元的维度。

三维壳单元

Abaqus中的三维壳单元命名如下：

第一项：

常规应力/位移单元（S）

连续应力/位移单元（SC）

三角形应力/位移薄壳（STRI）

热传输壳（DS）

第二项：节点数

第三项：减缩积分（可选）

第四项：

可选五自由度

耦合温度-位移（T）

ABAQUS/Explicit中的小应变公式（S）

第五项：

在ABAQUS/Explicit中的小应变公式中考虑翘曲（可选）

例如，S4R是一个四节点四边形应力/位移壳单元，具有减缩积分和大应变公式；SC8R是一个八节点、四边形、一阶插值、应力/位移连续体壳单元，具有减缩积分。

轴对称壳单元

Abaqus中的轴对称壳单元命名如下：

第一项：

应力/位移壳（S）

热传输壳（DS）

第二项：

轴对称（AX）

带有非线性的轴对称，非对称变形（AXA）

第三项：插值阶数

第四项：

可选：耦合温度-位移（T），Fourier模态的数量（1，2，3，4）

例如，DSAX1是一个具有一阶插值的轴对称传热壳单元。

常规应力/位移壳单元

Abaqus中的常规应力/位移壳单元可用于三维或轴对称分析。在Abaqus/Standard中，它们使用线性或二次插值，并允许力和/或热（非耦合）加载；在Abaqus/Explicit中，它们使用线性插值并允许力加载。这些单元可以用于静态或动态过程。一些单元包括横向剪切变形和厚度变化的影响，而其他单元则没有。一些单元允许大的旋转和有限的膜变形，而另一些单元允许小的应变和大的旋转。

应力/位移壳单元中温度和场变量的插值

用于计算热应力的壳体表面积分位置的温度值取决于使用的是一阶单元还是二阶单元。在线性单元的积分位置使用平均温度，使得整个壳体表面的热应变是恒定的。在高阶壳单元中使用线性变化的温度分布。应力/位移壳体单元中的场变量以与温度相同的方式进行插值。

参考文献：

[1] “Shell elements: overview,” Section 29.6.1 of the Abaqus Analysis User’s Guide