单元类型
abaqus单元命名规则
Abaqus单元命名规则Abaqus是一款功能强大的工程仿真软件，广泛应用于各种领域，包括机械、材料、土木工程等。
在Abaqus中，单元类型、维度、特殊选项、节点数目以及单元名称等方面都有一定的命名规则。
本文将对这些规则进行简要介绍。
1. 单元类型Abaqus中的单元类型非常丰富，包括一维单元、二维单元和三维单元等。
在定义单元类型时，一般采用以下方式：* 一维单元：1D* 二维单元：2D* 三维单元：3D此外，还可以通过在数字后面添加字母来进一步描述单元的类型。
例如，1D-M表示一维质量单元，2D-B表示二维弯曲单元等。
2. 单元维度Abaqus中的单元分为一维、二维和三维三种类型，每种类型的单元都有相应的维度。
一般来说，一维单元的维度为长度，二维单元的维度为面积，三维单元的维度为体积。
在定义单元维度时，一般采用以下方式：* 一维单元：L* 二维单元：A* 三维单元：V3. 特殊选项Abaqus中的一些特殊选项也有相应的命名规则。
例如，在定义接触单元时，需要使用特定的关键字来描述接触类型、接触面以及目标面等。
此外，对于一些具有特殊属性的单元，例如热传导单元、流体流动单元等，也需要使用特定的关键字来描述其属性。
4. 节点数目Abaqus中的每个单元都由一定数量的节点组成。
一般来说，每个节点的编号都是唯一的，并且按照一定的顺序进行编号。
在定义节点数目时，一般采用以下方式：* 对于一维单元：节点数目为2或4。
* 对于二维单元：节点数目为3或6。
* 对于三维单元：节点数目为4或8或12等。
需要注意的是，对于一些具有特殊属性的单元，例如接触单元、弹簧单元等，节点数目可能会不同。
因此，在定义这些单元时需要特别注意节点数目的问题。
5. 单元名称在Abaqus中，每个单元都需要一个唯一的名称。
一般来说，单元名称应该能够清晰地表达出该单元的类型、属性以及一些特殊选项等信息。
例如，对于一个一维质量单元，可以使用“mass1d”作为名称；对于一个二维弹簧-阻尼器单元，可以使用“spring2d”作为名称等。
Workbench如何查看单元类型和修改单元类型
Workbench如何查看单元类型和修改单元类型Workbench如何查看单元类型和修改单元类型正⽂开始之前，先吐会⼉Workbench的槽。
Workbench这个平台功能确实很强⼤，但是对有限元分析问题的思维却丢了很多，与传统的ANSYS经典相⽐。
似乎过分追求界⾯的易⽤性，就像是单反相机往傻⽠相机的⽅向发展似的。
学习有限元的时候，靠在⽐较前⾯的⼀步就是离散化，⽽离散化与单元类型关系紧密，workbench则直接省略了单元这⼀块，根本让⼈感觉不到单元的存在，如果不是有特殊要求的话。
这个问题实在该诟病。
本次针对Workbench的单元作相关说明。
1.查看单元类型Workbench有默认的单元类型和材料类型，材料类型先不说，单元类型实体默认的是Solid186（3D20N），划分完之后在Model界⾯⽆法直接看到单元类型，需要在workbench的主界⾯进⾏相关操作，如图1所⽰，在Component Systems 下⾯的Finite Element Modeler，拖曳⼀个并与Model连接，之后进⼊Finite Element Modeler。
图1图2进⼊后可以看到⼀份单元和⽹格的详细信息，包括单元数⽬节点数⽬单元类型等等，但是图2中注意到，对应与Mechanical APDL 的单元类型居然是Mesh200，⽽对应于ABAQUS的单元类型是C3D20（三维20节点），根据ABAQUS的单元类型可以知道该单元确实是SOLID186，但是显⽰的是Mesh200。
Mesh200是⼀个特殊单元类型，实际不参与任何计算，可以当做没有属性的单元。
由此可知，划分完只会显⽰Mesh单元，实际提交运算时才根据Solid186进⾏计算。
2.修改单元类型当需要修改单元类型时，如果是将⼆次单元修改为依次单元，⽐如186单元修改为185单元，那么可以直接在Model界⾯修改。
如图3所⽰，Mesh的属性窗⼝的Advanced项下⾯有⼀个Element Midside Nodes ，通过该设置可以选择是否保留单元的中间节点，186单元如果不保留那么就变成了185单元。
ABAQUS单元类型及特点汇总
ABAQUS单元类型及特点汇总1、单元表征单元族：单元名字里开始的字母标志着这种单元属于哪一个单元族。
C3D8I是实体单元；S4R是壳单元；CINPE4是无限元；梁单元；刚体单元；膜单元；特殊目的单元，例如弹簧，粘壶和质量；桁架单元。
自由度dof（和单元族直接相关）：每一节点处的平动和转动1 1方向的平动2 2方向的平动3 3方向的平动4 绕1轴的转动5 绕2轴的转动6 绕3轴的转动7 开口截面梁单元的翘曲8 声压或孔隙压力9 电势11 度（或物质扩散分析中归一化浓度）12＋梁和壳厚度上其它点的温度轴对称单元1 r方向的平动2 z方向的平动6 r-z方向的转动节点数：决定单元插值的阶数数学描述：定义单元行为的数学理论积分：应用数值方法在每一单元的体积上对不同的变量进行积分。
大部分单元采用高斯积分方法计算单元内每一高斯点处的材料响应。
单元末尾用字母“R”识别减缩积分单元，否则是全积分单元。
ABAQUS拥有广泛适用于结构应用的庞大单元库。
单元类型的选择对模拟计算的精度和效率有重大的影响；节点的有效自由度依赖于此节点所在的单元类型；单元的名字完整地标明了单元族、单元的数学描述、节点数及积分类型；所用的单元都必须指定单元性质选项。
单元性质选项不仅用来提供定义单元几何形状的附加数据，而且用来识别相关的材料性质定义；对于实体单元，ABAQUS参考整体笛卡尔坐标系来定义单元的输出变量，如应力和应变。
可以用*ORIENTATION选项将整体坐标系改为局部坐标系；对于三维壳单元，ABAQUS参考建立在壳表面上的一个坐标系来定义单元的输出变量。
可以用*ORIENTATION选项更改这个参考坐标系。
2．实体单元(C)实体单元可在其任何表面与其他单元连接起来。
C3D:三维单元CAX:无扭曲轴对称单元，模拟3600的环，用于分析受轴对称载荷作用，具有轴对称几何形状的结构；CPE:平面应变单元，假定离面应变ε33为零，用力模拟厚结构；CPS:平面应力单元，假定离面应力σ33为零，用力模拟薄结构；广义平面应变单元包括附加的推广：离面应变可以随着模型平面内的位置线性变化。
第11讲 单元类型及特性定义
第二节 单元特性定义
单元特性：外部形状—网格 内部特性—材料，物理和截面特性等
单元数据依附于单元
大量的
1、材料特性：材料在力学或热学方面的性质 1）各项同性材料 弹性模量 泊松比 剪切摸量 热膨胀系数 热胀系数参考温度 导热系数 比热容 密度 2）各项异性材料 21个柔性系数 传热系数矩阵 比热容
第十一讲 单元类型及特性定义
第一节 单元分类
单元特性定义单元内部数据：材料数据和截面数据
单元的主要类型： 平面应力单元 平面应变单元 空间实体单元 板单元 轴对称壳体单元 杆单元 弹簧单元 间隙单元 刚体单元 约束单元
轴对称实体单元 壳单元 梁单元 界面单元 集中质量单元
上述单元可以分为： 1）一维、二维和三维单元 2）线性、二次和三次单元 3）等参元、次参元和超参元 4）协调单元和非协调单元 5）传弯单元与非传弯单元 6）结构单元与非结构单元 7）位移单元和温度单元
热膨胀系数矩阵 热膨胀参考温度 密度
3）正交各项异性材料 三个主轴方向的弹性模量 三个主轴方向的热胀系数 热膨胀温度参考值 比热容 4）横观各项同性材料 纵向和横向的弹性模量 纵向和横向的热胀系数 热膨胀温度参考值 比热容
三个柏松比 三个剪切摸量 三个方向的导热系数 密度
两个个柏松比 两个剪切摸量 两个方向的导热系数 密度
第三节 常见单元类型
1、平面单元 2、实体单元 3、轴对称实体单元 4、杆单元 5、梁单元 几个注意问题 1）截面方位 2）节点偏移 3）自由度释放 6、板单元
7、薄壳单元 8、轴对称薄壳单元 9、弹簧单元 10、间隙单元 接触方向 间距 切变方向 摩擦因数 11、界面单元 12、刚体单元 1）表示刚性结构 2）建立节点之间的位移约束条件 13、约束单元 14、集中质量单元
单元类型
LINK1可承受单轴拉压的单元，不能承受弯矩作用LINK8三维杆（或桁架）单元，用来模拟：桁架、缆索、连杆、弹簧等等，是杆轴方向的拉压单元，每个节点具有三个自由度：沿节点坐标系X、Y、Z方向的平动LINK32二维热传导杆单元，应用在二维（板或轴对称）稳态或瞬态热分析PLANE2 2维6节点三角形实体结构单元，可用作平面单元 (平面应力或平面应变)，也可以用作轴对称单元Beam3可承受拉、压、弯作用的单轴单元，每个节点有三个自由度，即沿x,y 方向的线位移及绕Z轴的角位移Beam4承受拉、压、弯、扭的单轴受力单元，每个节点上有六个自由度：x、y、z三个方向的线位移和绕x,y,z三个轴的角位移SOLID5三维耦合场体单元，8个节点，每个节点最多有6个自由度PLANE13 2 维耦合场实体单元，有 4 个节点，每个节点最多有 4 个自由度PLANE25 4 节点轴对称谐波结构单元，用于承受非轴对称载荷2 维轴对称结构的建模PLANE35 2 维 6 节点三角形热实体单元，用作平面单元或轴对称单元PLANE42 2 维实体结构单元，作平面单元 (平面应力或平面应变)，也可以用作轴对称单元。
本单元有 4 个节点，每个节点有 2 个自由度，分别为 x 和 y 方向的平移Shell43 4 节点塑性大应变单元，适合模拟线性、弯曲及适当厚度的壳体结构。
单元中每个节点具有六个自由度：沿x、y和z 方向的平动自由度以及绕x、y和z 轴的转动自由度PLANE53 2 维 8 节点磁实体单元，用于 2 维 (平面和轴对称) 磁场问题的建模PLANE55 2 维 4 节点热实体单元，作为平面单元或轴对称环单元，用于 2 维热传导分析。
本单元有 4 个节点，每个节点只有一个自由度–温度Shell63弹性壳单元，具有弯曲能力和又具有膜力，可以承受平面内荷载和法向荷载。
本单元每个节点具有6个自由度：沿节点坐标系X、Y、Z方向的平动和沿节点坐标系X、Y、Z轴的转动SOLID64 3-D 各向异性结构实体单元，用于各向异性实体结构的3D建模。
ansys三角形和四边形单元
一、概述在有限元分析中，选择合适的单元类型对于模拟结果的准确性和可靠性至关重要。
在ANSYS软件中，三角形和四边形单元是常用的两种单元类型，它们在不同的工程问题中具有各自的特点和适用范围。
本文将对ANSYS中的三角形和四边形单元进行介绍和分析，以期帮助工程师和研究人员在实际工程中做出正确的选择。
二、三角形单元的特点和适用范围1. 三角形单元是由三个节点和三个自由度构成的平面单元，适用于对称轴或面对称加载条件的问题。
它具有较好的形状适应性，可以适应复杂的几何形状。
2. 三角形单元适用于轻负载和小变形条件下的结构分析，例如弹性力学问题和轻负载的非线性分析。
3. 由于三角形单元仅有三个节点，所以对于边界条件和加载较复杂的问题，可能需要引入大量的单元来进行建模，从而增加了计算量和求解时间。
4. 三角形单元在非线性分析和大变形条件下的模拟效果较差，容易产生“锯齿”效应和收敛性问题。
三、四边形单元的特点和适用范围1. 四边形单元是由四个节点和四个自由度构成的平面单元，适用于矩形和正交结构的问题。
它具有简单的几何形状和稳定的性能。
2. 四边形单元适用于大变形和非线性条件下的结构分析，例如接触问题、塑性问题和大变形的非线性弹性力学问题。
3. 四边形单元相对于三角形单元具有更好的计算稳定性和收敛性，适用于对称和非对称加载条件的问题。
4. 由于四边形单元具有较好的几何适应性和稳定性，所以在建模过程中可以减少单元数量，从而降低了计算量和求解时间。
5. 在一些规则的结构问题中，四边形单元可能出现局部变形的问题，需要适当处理。
四、结论和建议在实际工程中，选择合适的单元类型是非常重要的。
根据上述分析，对于对称轴或面对称加载条件的问题可以选择三角形单元，而对于大变形和非线性条件下的问题可以选择四边形单元。
根据实际的工程需求和计算资源，也可以选择合适的单元类型，进行合理的建模和分析。
希望本文能够为工程师和研究人员在使用ANSYS软件进行有限元分析时提供一定的参考和帮助，使得模拟结果更加准确和可靠。
单元类型选择
1、三维实体单元的类型及应用选择ABAQUS 具有丰富的单元库，单元种类多达433 种，共分为分8 大类：连续体单元（continuum element，即实体单元solidelement）、壳单元、薄膜单元、梁单元、杆单元、刚体单元、连接单元和无限元。
另外，abaqus 还提供了针对特殊问题的特种单元：如针对钢筋混凝土结构或轮胎结构的加强筋单元，针对海洋工程结构的土壤/管柱连接单元和锚链单元等。
用户还可以通过用户子程序来建立自定义单元。
因为别的单元，到目前为止我接触了解的不够深，所以暂且在这个帖子里先说一下八大类单元中的连续体单元（continuum element，即实体单元solidelement）。
在ABAQUS中，基于应力/位移的实体单元类型最为丰富：（1）在ABAQUS/Sandard中，实体单元包括二维和三维的线性单元和二次单元，均可以采用完全积分或缩减积分，另外还有修正的二次Tri单元（三角形单元）和Tet单元(四面体单元)，以及非协调模式单元和杂交单元。
（2）ABAQUS/Explicit中，实体单元包括二维和三维的线性缩减积分单元，以及修正的二次二次Tri单元（三角形单元）和Tet单元(四面体单元)，没有二次完全积分实体单元。
按照节点位移插值的阶数，ABAQUS里的实体单元可以分为以下三类：线性单元（即一阶单元）：仅在单元的角点处布置节点，在各个方向都采用线性插值。
二次单元（即二阶单元）：在每条边上有中间节点，采用二次插值。
修正的二次单元（只有Tri 或Tet 才有此类型）：在每条边上有中间节点，并采用修正的二次插值。
1、线性完全积分单元当单元具有规则形状时，所用的高斯积分点的数目足以对单元刚度矩阵中的多项式进行精确积分。
缺点：承受弯曲载荷时，会出现剪切自锁，造成单元过于刚硬，即使划分很细的网格，计算精度仍然很差。
2、二次完全积分单元优点：（1）应力计算结果很精确，适合模拟应力集中问题；（2）一般情况下，没有剪切自锁问题（shear locking）。
abaqus壳单元类型与介绍
abaqus壳单元类型与介绍
Abaqus提供了多种壳单元类型，用于建模薄壳结构。
以下是几种常用的壳单元类型及其介绍：
1. S4R：四边形单元，适用于规则四边形薄壳结构。
单元的变形模态是平面应变模态。
2. S4RS：四边形单元，与S4R类似，但包含了剪切应变模态。
适用于需要考虑剪切效应的薄壳结构。
3. S4: 与S4R类似，但可以用于非规则四边形薄壳结构。
4. S4RSW：S4RS单元的扩展版本，增加了自由转动刚度。
适用于需要考虑薄壳结构的弯曲刚度和自由扭转刚度的情况。
5. S3: 三角形薄壳单元，适用于规则或非规则三角形薄壳结构。
与S4单元相比，S3单元具有更高的变形计算效率。
以上只是几种常见的壳单元类型，Abaqus还提供了其他类型的壳单元，如S8R、S9R、S8、S9等。
选择合适的壳单元类型需要根据具体的模型以及需要考虑的变形模态和计算效率来决定。
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单元类型维数单元名称
结构点单元1/2/3D MASS21
结构线单元2D LINK1
3D LINK8、10、11、180
J结构梁单元（beam）2D Beam3、23、54
3D BEAM4、24，44，188，189
结构实体单元（solid）2D PLANE2，25，42，82，83，145，
146，182，183
3D SOLID45，64，65，92，95，147，
148，185，186，187
结构壳单元（shell) 2D SHELL51,61
3D SHELL28,41,42,63,93,143,150,181 结构管道单元(pipe) 3D PIPE16,17,18,20,59,60
结构密封垫单元(gasket) 3D INTER192,193,194,195
结构多点约束单元(rigid
link/beam)
3D MPC184
结构层复合材料单元
（layered composite）
3D SOLID46,91,99,191,
显示动力学单元（explicit dynamic）Link160,beam161,plane162,shell163,s olid164,comni165,mass166,link167
超弹实体单元
（hyperelastic solid）
3D Hyper56,58,74,84,86,158
粘性实体单元（visco
solid）
3D VISCO88,89,106,107,108
热点单元MASS71
热线单元LINK31,32,33,34
热实体单元（solid）2D PLANE35,55,75,77,78
3D SOLID70,87,90
热壳单元（shell）SHELL57,131,132
热电单元（thermal
electric）
PLANE67,6869,157
流体单元（fluid）FLUID29,30,38,79,80,81,116,129,130
,141,142
电磁单元（magnetic electric）Plane53，solid96，solid97，Inter115，solid117，HF118,HF119,HF120,PLANE121,SO LID122,SOLID123,SOLID127,SOLI D128
电路单元（electric
circuit）
Sourc36，circu94，124，125
机电转换单元
（electric-mechanical）
Trans109,126
耦合场单元（coupled Solid5,plane13,solid62,solid98,rom14
field） 4
接触单元（contact）Contact12，26，48，49，52，
TRAGE169,170
CONTACT171,172,173,174,175,178
矩阵单元（matrix）Matrix27，50
无限边界单元（infinite）INFIN9,47,110,111
表面效应单元（surface）SURF151,152,153,154
Mesh200
网格辅助单元（仅用于生
成网格拓扑生成，不参与
求解计算）
初学ANSYS的人，通常会被ANSYS所提供的众多纷繁复杂的单元类型弄花了眼，如何选择正确的单元类型，也是新手学习时很头疼的问题。
单元类型的选择，跟你要解决的问题本身密切相关。
在选择单元类型前，首先你要对问题本身有非常明确的认识，然后，对于每一种单元类型，每个节点有多少个自由度，它包含哪些特性，能够在哪些条件下使用，在ANSYS的帮助文档中都有非常详细的描述，要结合自己的问题，对照帮助文档里面的单元描述来选择恰当的单元类型。
1.该选杆单元（Link）还是梁单元(Beam)？
这个比较容易理解。
杆单元只能承受沿着杆件方向的拉力或者压力，杆单元不能承受弯矩，这是杆单元的基本特点。
梁单元则既可以承受拉，压，还可以承受弯矩。
如果你的结构中要承受弯矩，肯定不能选杆单元。
对于梁单元，常用的有beam3,beam4,beam188这三种，他们的区别在于：
1)beam3是2D的梁单元，只能解决2维的问题。
2)beam4是3D的梁单元，可以解决3维的空间梁问题。
3)beam188是3D梁单元，可以根据需要自定义梁的截面形状。
2.对于薄壁结构，是选实体单元还是壳单元？
对于薄壁结构，最好是选用shell单元，shell单元可以减少计算量，如果你非要用实体单元，也是可以的，但是这样计算量就大大增加了。
而且，如果选实体单元，薄壁结构承受弯矩的时候，如果在厚度方向的单元层数太少，有时候计算结果误差比较大，反而不如shell 单元计算准确。
实际工程中常用的shell单元有shell63,shell93。
shell63是四节点的shell单元(可以退化为三角形)，shell93是带中间节点的四边形shell单元(可以退化为三角形),shell93单元由于带有中间节点，计算精度比shell63更高，但是由于节点数目比shell63多，计算量会增大。
对于一般的问题，选用shell63就足够了。
除了shell63,shell93之外，还有很多其他的shell单元，譬如shell91,shell131，shell163等等，这些单元有的是用于多层铺层材料的，有的是用于结构显示动力学分析的，一般新手很少涉及到。
通常情况下，shell63单元就够用了。
3.实体单元的选择。
实体单元类型也比较多，实体单元也是实际工程中使用最多的单元类型。
常用的实体单元类型有solid45, solid92,solid185,solid187这几种。
其中把solid45,solid185可以归为第一类，他们都是六面体单元，都可以退化为四面体和棱柱体，单元的主要功能基本相同,(SOLID185还可
以用于不可压缩超弹性材料)。
Solid92, solid187可以归为第二类，他们都是带中间节点的四面体单元，单元的主要功能基本相同。
实际选用单元类型的时候，到底是选择第一类还是选择第二类呢？也就是到底是选用六面体还是带中间节点的四面体呢？
如果所分析的结构比较简单，可以很方便的全部划分为六面体单元，或者绝大部分是六面体，只含有少量四面体和棱柱体，此时，应该选用第一类单元，也就是选用六面体单元；如果所分析的结构比较复杂，难以划分出六面体，应该选用第二类单元，也就是带中间节点的四面体单元。
新手最容易犯的一个错误就是选用了第一类单元类型(六面体单元)，但是，在划分网格的时候，由于结构比较复杂，六面体划分不出来，单元全部被划分成了四面体，也就是退化的六面体单元，这种情况，计算出来的结果的精度是非常糟糕的，有时候即使你把单元划分的很细，计算精度也很差，这种情况是绝对要避免的。
六面体单元和带中间节点的四面体单元的计算精度都是很高的，他们的区别在于：一个六面体单元只有8个节点，计算规模小，但是复杂的结构很难划分出好的六面体单元，带中间节点的四面体单元恰好相反，不管结构多么复杂，总能轻易地划分出四面体，但是，由于每个单元有10个节点，总节点数比较多，计算量会增大很多。
前面把常用的实体单元类型归为2类了，对于同一类型中的单元，应该选哪一种呢？通常情况下，同一个类型中，各种不同的单元，计算精度几乎没有什么明显的差别。
选取的基本原则是优先选用编号
高的单元。
比如第一类中，应该优先选用solid185。
第二类里面应该优先选用solid187。
ANSYS的单元类型是在不断发展和改进的，同样功能的单元，编号大的往往意味着在某些方面有优化或者增强。
对于实体单元，总结起来就一句话：复杂的结构用带中间节点的四面体，优选solid187，简单的结构用六面体单元，优选solid185。