有限元分析中的材料性能单位转换

大多数有限元计算程序都不规定所使用的物理量的单位，不同问题可以使用不同的单位，只要在一 个问题中各物理量的单位统一就可以。但是，由于在实际工程问题中可能用到多种不同单位的物理量，如 果只是按照习惯采用常用的单位，表面上看单位是统一的，实际上单位却不统一，从而导致错误的计算结 果。

比如，在结构分析中分别用如下单位：长度 – m；时间 – s；质量 – kg；力 - N；压力、应力、弹 性模量等 – Pa，此时单位是统一的。但是如果将压力单位改为 MPa，保持其余单位不变，单位就是不统 一的；或者同时将长度单位改为 mm，压力单位改为 MPa，保持其余单位不变，单位也是不统一的。由 此可见，对于实际工程问题，我们不能按照手工计算时的习惯来选择各物理量的单位，而是必须遵循一定 的原则。

物理量的单位与所采用的单位制有关。所有物理量可分为基本物理量和导出物理量，在结构和热计算 中的基本物理量有：质量、长度、时间和温度。导出物理量的种类很多，如面积、体积、速度、加速度、 弹性模量、压力、应力、导热率、比热、热交换系数、能量、热量、功等等，都与基本物理量之间有确定

的关系。基本物理量的单位确定了所用的单位制，然后可根据相应的公式得到各导出物理量的单位。具体 做法是：首先确定各物理量的量纲，再根据基本物理量单位制的不同得到各物理量的具体单位。