abaqus第三讲：应用壳单元
abaqus壳单元接触面定义
Abaqus壳单元接触面定义一、概述Abaqus是一款常用的有限元分析软件，广泛应用于工程领域中结构、材料、流体等多个物理学领域的分析。
在进行结构分析时，通常需要定义接触面来模拟结构上不同部分之间的接触和摩擦。
本文将重点讨论在Abaqus中如何定义壳单元的接触面。
二、壳单元接触面的定义1. 定义壳单元首先需要定义壳单元，并确保该壳单元是可以与其他结构单元（例如实体单元）进行接触的。
在Abaqus中，通常使用S4R或S4壳单元来进行模拟。
在建立模型时，需要将壳单元按照结构的几何形状进行合理的划分和定义。
2. 创建接触对在Abaqus中，接触对是指参与接触的两个结构单元之间的关系。
在定义接触对时，需要考虑各个壳单元之间的接触关系，以及它们之间可能存在的摩擦和分离行为。
接触对的创建需要考虑到实际工程情况和模拟要求，确保定义的接触对可以准确地模拟结构的接触行为。
3. 定义接触面接触面是指壳单元之间发生接触的特定表面或区域。
在Abaqus中，可以通过多种方法来定义接触面，一般包括以下几种方式：- 使用节点定义接触面- 使用边或面定义接触面- 使用接触对定义接触面在定义接触面时，需要确保接触面的几何形状和位置与实际结构中的接触面相符，并且能够准确地模拟接触和摩擦行为。
4. 设定接触条件在定义好接触面之后，需要为接触面设置相应的接触条件。
在Abaqus中，可以通过接触条件来定义接触面的摩擦系数、接触刚度、分离行为等参数。
根据实际工程情况和模拟要求，可以合理地设定接触条件，以实现准确的结构分析。
5. 载入和求解模型在完成接触面的定义和条件设定之后，需要对模型进行载入和求解。
通过Abaqus提供的求解器和后处理工具，可以对模型进行静力、动力或热力等多种类型的分析，以获取结构的应力、位移、应变等相关结果。
三、实例分析以下通过一个实例来说明如何在Abaqus中定义壳单元的接触面。
假设有一个由S4R壳单元组成的梁结构，在梁的一侧存在一个固定的支撑面，另一侧受到外部载荷作用。
abaqus 壳单元圆柱载荷偏移
abaqus 壳单元圆柱载荷偏移摘要：1.简介2.Abaqus 壳单元的概念3.圆柱载荷偏移的定义和影响4.Abaqus 壳单元圆柱载荷偏移的解决方案5.总结正文：1.简介Abaqus 是一种广泛应用于工程领域的有限元分析软件，其强大的功能和灵活的操作使得它在各种工程问题中都能发挥出色的性能。
在Abaqus 中，壳单元是一种用于分析薄壳结构的单元，其可以有效地模拟壳结构的弯曲、应力等特性。
然而，在实际应用中，壳结构的载荷偏移问题是一个比较复杂的问题，需要特殊的处理。
2.Abaqus 壳单元的概念Abaqus 中的壳单元是一种用于模拟薄壳结构的单元，它可以考虑壳结构的弯曲、应力等特性。
壳单元可以根据实际的壳结构进行自适应网格划分，以达到较高的计算精度。
同时，壳单元还可以与其他单元（如固体单元、梁单元等）进行组合，以模拟复杂的结构体系。
3.圆柱载荷偏移的定义和影响圆柱载荷偏移是指在圆柱壳结构上施加的载荷在结构上的投影位置与其作用点之间的距离。
这种偏移会对壳结构的应力分布、变形等产生影响，特别是在壳结构的边缘和角部，可能会出现较大的应力集中。
因此，对于壳结构的设计、分析和计算，需要考虑载荷偏移的影响。
4.Abaqus 壳单元圆柱载荷偏移的解决方案在Abaqus 中，可以通过以下方法来解决壳单元圆柱载荷偏移问题：(1) 调整网格划分：通过适当地调整网格划分，可以使得载荷在壳结构上的分布更加均匀，从而减小载荷偏移的影响。
(2) 使用接触单元：在Abaqus 中，可以使用接触单元来模拟载荷偏移问题。
通过定义接触单元，可以使得载荷在接触面上均匀分布，从而减小载荷偏移的影响。
(3) 使用局部坐标系：在Abaqus 中，可以使用局部坐标系来定义载荷的作用点，从而使得载荷在局部坐标系中的投影位置与作用点重合，消除载荷偏移的影响。
5.总结总之，Abaqus 壳单元在处理圆柱载荷偏移问题时，可以通过调整网格划分、使用接触单元和使用局部坐标系等方法来解决。
abaqus壳单元截面内力
Abaqus壳单元截面内力简介Abaqus是一种强大的有限元分析软件，被广泛用于工程领域中的结构力学分析。
壳单元是Abaqus中常用的一种元素类型，用于模拟薄壳结构的行为。
在壳单元分析中，了解壳单元内力的分布和大小是非常重要的，可以帮助工程师评估结构的稳定性和强度。
本文将介绍如何使用Abaqus进行壳单元截面内力的计算，包括定义壳单元、施加荷载、设置分析步骤和查看结果。
将详细说明每个步骤的操作方法，并提供示例代码和图像来帮助读者更好地理解。
定义壳单元在Abaqus中，壳单元用于模拟薄壳结构的行为。
壳单元可以是平面应力、轴对称或三维应力类型。
在本文中，我们将介绍平面应力的壳单元。
首先，打开Abaqus软件并创建一个新模型。
然后，选择适当的工作平面，例如XY平面。
接下来，选择“Part”模块，并在工作平面上绘制一个封闭的曲线作为壳单元的边界。
确保曲线的方向是逆时针方向，以便正确定义壳单元的正面和背面。
然后，选择“Shell”工具栏中的壳单元类型，例如“Shell181”。
在模型中选择边界曲线，并定义壳单元的厚度和材料属性。
可以根据具体需求，设置不同的壳单元厚度和材料属性。
施加荷载在定义壳单元后，需要施加适当的荷载来模拟实际工况。
在Abaqus中，可以通过定义荷载步骤和荷载边界条件来实现。
首先，选择“Step”模块，并创建一个新的荷载步骤。
在步骤中，可以定义荷载的类型、大小和施加时间。
例如，可以选择静态荷载类型，并定义一个均匀分布的压力荷载。
然后，选择“Load”模块，并创建一个新的荷载边界条件。
在边界条件中，选择适当的载荷类型，例如“Pressure”。
根据实际情况，定义荷载的大小和施加位置。
可以选择在整个壳单元表面施加荷载，或者只在特定区域施加荷载。
设置分析步骤在定义壳单元和施加荷载后，需要设置适当的分析步骤来进行计算。
在Abaqus中，可以选择静态或动态分析步骤，具体取决于所研究问题的性质。
首先，选择“Step”模块，并创建一个新的分析步骤。
abaqus 壳单元 约束
abaqus 壳单元约束ABAQUS中构建壳-实体耦合约束的步骤：1. 前处理：- 几何模型的构建：模型使用UG建模，ABAQUS直接导入即可。
- 材料参数的定义：- 材料本构：在property模块中，创建材料，定义elastic参数，杨氏模量为2.1e5MPa，泊松比为0.3。
- 截面定义：通过Create Section为实体模型创建Solid，Homogeneous截面，为壳体部件创建shell，Homogeneous截面，并定义相应厚度。
- 截面指派：通过Assign Section将创建好的截面指派给相应模型。
- 网格系统构建：- 装配：在Assembly模块中，通过Create Instance进行装配。
- 网格划分：在Mesh模块中，划分网格，得到如下所示网格模型。
图3 网格模型- 单元类型：单元类型保持默认。
2. 求解：- 求解器的设定：在Step模块中通过Create Step创建静力通用分析步，分析步设置保持默认。
- 连接关系的构建：在interaction模块通过create constraint创建shell-solid coupling约束，shell 边选择与实体相连的边线，solid表面选择对应表面。
- 边界条件的设定：- 位移边界条件：在Load模块中，通过Create Boundary Condition创建Symmetry/Antisymmetry/Encastre约束，选择实体左端面，施加Encastre约束。
- 载荷边界条件：通过Create Load创建Pressure载荷，选择壳表面施加0.001MPa压力。
- 在Job模块中，创建相应作业并提交求解分析。
3. 后处理：- 在Visualization模块中，创建Stress和Displacement云图。
第三讲：应用壳单元
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壳体厚度和截面点（section points）
需要用壳体的厚度来描述壳体的横截面，必须对它进行定义。除了定义壳体厚度之外， 无论是在分析过程中或者是在分析开始时，都可以得到横截面的刚度。
如果你选择在分析过程中计算刚度，ABAQUS采用数值积分法沿厚度方向的每一个 截面点（section points）（积分点）独立地计算应力和应变值，这样就允许了非线 性的材料行为。例如，弹塑性材料的壳在内部截面点还保持弹性时，其外部截面点可 能已经达到了屈服。在S4R（4节点、减缩积分）单元中唯一的积分点的位置和沿壳 厚度上截面点的分布如图所示：
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壳体公式—厚壳或薄壳
壳体问题一般可以归结为以下两类之一：薄壳问题和厚壳问题。厚壳问题假设横 向剪切变形对计算结果有重要的影响。另一方面，薄壳问题假设横向剪切变形是 小到足以忽略。图(a) 描述了薄壳的横向剪切行为：初始垂直于壳面的材料线在 整个变形过程中保持直线和垂直。因此，横向剪切应变假设为零（ 0）。图(b) 描述了厚壳的横向剪切行为：初始垂直于壳面的材料线在整个变形过程中并不要 求保持垂直于壳面，因此，发生了横向剪切变形（ 0 ）。
在（a）薄壳和（b）厚壳中的横截面行为
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按照将壳单元应用于薄壳和厚壳问题来划分，ABAQUS提供了多种壳单元。通用目的 的（general-purpose）壳单元对于应用于薄壳和厚壳问题均有效。在某些特殊用途的 情况下，通过应用在ABAQUS/Standard中的特殊用途壳单元可以获得增强的性能。 特殊用途的壳单元可归结为两类：仅为薄壳单元和仅为厚壳单元。所有特殊用途的壳 单元提供了可以有任意大的转动，但是限于小应变。薄壳单元施加了Kirchhoff约束； 即垂直于壳体中面的平截面保持垂直于壳中面，这样，或者是在单元公式的解析解答 （STRI3单元）或者是在通过罚函数约束的数值解答方面，施加了Kirchhoff约束。厚 壳单元是二阶四边形单元，在小应变应用中，对于使解答沿壳的跨度方向上平滑地变 化的载荷，这种单元能产生比通用目的的壳单元更加精确的结果。 如何判断一个给定的应用是属于薄壳还是厚壳问题，我们可以提供几点建议。对于厚 壳，横向剪切变形是重要的，而对于薄壳它则可以忽略不计。通过厚度与跨度的比值， 可以评估在壳体中横向剪切的显著性。对于由单一各向同性材料组成的壳体，当比值 大于1/15时可认为是厚壳；如果比值小于1/15，则可认为是薄壳。这些估计是近似的； 用户始终应当检验在模型中横向剪切的影响，以验证壳行为的假设。在复合材料层合 壳结构中，由于横向剪切变形较为显著，对于应用薄壳理论，这个比值必须是更小一 些。采用高度柔软中间层的复合材料层合壳（即“三明治”复合）具有非常低的横向 剪切刚度，所以它们几乎总是要作为厚壳来模拟；如果平截面保持平面的假设失效， 则应采用实体单元。
abaqus实体单元、壳单元、梁单元的定义与用法
abaqus实体单元、壳单元、梁单元的定义与用法文章标题：深度了解abaqus实体单元、壳单元、梁单元的定义与用法一、引言在工程领域中，模拟和分析结构力学行为是非常重要的。
ABAQUS作为有限元分析软件，在工程结构分析和仿真中扮演着重要的角色。
在ABAQUS中，实体单元、壳单元和梁单元是常用的元素类型，它们可以用来模拟各种不同类型的结构和力学行为。
本文将深入探讨这些单元的定义与用法。
二、实体单元的定义与用法1. 实体单元是ABAQUS中最基本的有限元单元之一，通常用于模拟具有三维结构的实体物体。
它能够准确描述物体的体积和构造。
2. 实体单元适用于模拟压力容器、机械零件、汽车车身等实体结构的力学行为。
它能够有效分析结构的应力、应变、变形等力学特性。
3. 在实际工程中，使用实体单元时需要注意单元的类型、材料特性、边界条件和加载方式，以确保分析结果的准确性和可靠性。
三、壳单元的定义与用法1. 壳单元是ABAQUS中常用的二维有限元单元，适用于模拟薄壁结构和板材。
它能够准确描述结构的曲率和变形。
2. 壳单元适用于模拟飞机机翼、船体、薄膜结构等薄壁结构的力学行为。
它能够有效分析结构的弯曲、剪切、挠曲等力学特性。
3. 在实际工程中，使用壳单元时需要注意单元的厚度、材料特性、边界条件和加载方式，以确保分析结果的准确性和可靠性。
四、梁单元的定义与用法1. 梁单元是ABAQUS中用于模拟杆件和梁结构的有限元单元，适用于描述结构的轴向变形和弯曲变形。
2. 梁单元适用于模拟桥梁、支撑结构、梁柱结构等杆件和梁结构的力学行为。
它能够有效分析结构的弯曲、扭转、轴向变形等力学特性。
3. 在实际工程中，使用梁单元时需要注意单元的截面特性、材料特性、边界条件和加载方式，以确保分析结果的准确性和可靠性。
五、个人观点和理解在工程结构分析中，选择合适的有限元单元对于准确模拟和分析结构的力学行为是至关重要的。
实体单元、壳单元和梁单元都有各自的优缺点，工程师需要根据具体的结构特点和分析要求来选取合适的单元类型。
abaqus 壳单元 柱坐标系
Abaqus是一种强大的有限元分析软件，用于模拟和分析工程和科学问题。
其中，abaqus的壳单元和柱坐标系是两个重要的概念和功能，对于工程结构的分析和设计具有重要意义。
本文将分别介绍abaqus 的壳单元和柱坐标系，并探讨它们在工程实践中的应用。
一、abaqus的壳单元1.1 壳单元概念壳单元是一种用于模拟薄壁结构或表面结构的有限元单元。
在实际工程中，许多结构都属于薄壁结构或表面结构，如飞机机翼、汽车车身等。
使用壳单元可以更准确地模拟这些结构的受力和变形情况。
1.2 壳单元类型在abaqus中，常用的壳单元类型包括四边形单元、三角形单元和混合单元等。
不同类型的壳单元适用于不同的结构特点和分析要求，工程师可以根据实际情况选择合适的壳单元类型。
1.3 壳单元的建模和分析在abaqus中，建立壳单元模型可以通过几何建模、网格划分和边界条件设置等步骤完成。
在对壳单元结构进行分析时，可以考虑受力情况、变形情况、破坏模式等因素，通过abaqus的仿真分析功能获得结构的应力、应变、位移等数据。
1.4 壳单元的工程应用壳单元在工程实践中具有广泛的应用，如建筑结构、航空航天、汽车工程等领域都需要对壳单元结构进行分析和设计。
通过abaqus的壳单元功能，工程师可以更准确地预测结构的性能和行为，为工程设计和优化提供重要依据。
二、abaqus的柱坐标系2.1 柱坐标系概念柱坐标系是一种用于描述和分析圆柱形结构或圆柱坐标系下的结构的坐标系。
在实际工程中，许多结构都具有圆柱形特点，如桥梁墩柱、管道、轴承等。
使用柱坐标系可以更方便地描述和分析这些结构的受力和变形情况。
2.2 柱坐标系的建立和转换在abaqus中，建立柱坐标系可以通过坐标系设置、转换矩阵等功能完成。
工程师可以根据实际情况选择合适的柱坐标系类型，如圆柱坐标系、圆柱面坐标系等，进行结构的建模和分析。
2.3 柱坐标系的分析和设计在对柱坐标系下的结构进行分析和设计时，可以考虑受力情况、变形情况、稳定性等因素，通过abaqus的柱坐标系功能获得结构的受力状态、应变分布等数据，并对结构进行合理的设计和优化。
abaqus壳单元截面内力
abaqus壳单元截面内力壳单元是ABAQUS软件中的一种元素类型，用于模拟薄壳结构的行为，包括板、膜、薄壳等结构。
在ABAQUS中，壳单元可以用来分析结构在载荷作用下的应力分布，以及在不同载荷下的变形情况。
截面内力是指壳单元在载荷作用下，各个截面上的应力分布情况。
在ABAQUS中，可以通过截面内力的计算来了解壳单元在不同点上的受力情况，并根据这些数据来进行结构的设计和优化。
壳单元的截面内力可以用多种方式来表示和计算，常见的有平均应力法和高斯积分法。
平均应力法是指通过将截面等分为若干个小矩形区域，然后在每个小矩形区域上计算应力，最后将这些应力求平均得到整个截面的平均应力。
高斯积分法是指通过在截面上选择一系列高斯积分点，然后在每个积分点上计算应力，最后将所有积分点上的应力进行加权求和得到整个截面的应力分布。
对于ABAQUS中的壳单元，通常可以选择线性弯曲、非线性弯曲和混合弯曲等不同的假设来进行计算。
线性弯曲是指假设壳单元在受载时产生的应力与由平衡方程和应变-位移关系所得到的应力具有线性关系，非线性弯曲是指考虑应变偏离线性范围时的非线性效应，混合弯曲则是综合考虑线性和非线性效应。
在ABAQUS中，可以通过定义截面属性来描述壳单元的截面特性，如截面厚度、截面形状等。
通过定义合适的截面属性，可以准确地模拟壳单元在载荷作用下的行为。
对于截面内力的计算，可以通过ABAQUS中提供的后处理工具来进行。
在后处理中，可以选择某个特定的截面，并查看该截面上的应力和应变分布。
通过分析这些数据，可以了解到壳单元在截面上的受力情况，进而进行后续的工程设计和分析。
总的来说，ABAQUS的壳单元截面内力计算是一种用于分析薄壳结构行为的有效方法。
通过合理地定义截面属性和选择适当的计算方法，可以得到准确的截面内力数据，为结构设计和优化提供重要依据。
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在数值积分壳中截面点的分布
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当在分析过程中积分单元特性时，可指定壳厚度方向的截面点数目为任意奇数。 对性质均匀的壳单元，ABAQUS默认在厚度方向上取5个截面点，对于大多数非 线性设计问题这是足够了。但是，对于一些复杂的模拟必须采用更多的截面点， 尤其是当预测会出现反向的塑性弯曲时（在这种情况下一般采用9个截面点是足 够了）。对于线性问题，3个截面点已经提供了沿厚度方向的精确积分。当然， 对于线弹性材料壳，选择在分析开始时计算材料刚度更为有效。
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壳体公式—厚壳或薄壳
壳体问题一般可以归结为以下两类之一：薄壳问题和厚壳问题。厚壳问题假设横 向剪切变形对计算结果有重要的影响。另一方面，薄壳问题假设横向剪切变形是 小到足以忽略。图(a) 描述了薄壳的横向剪切行为：初始垂直于壳面的材料线在
第三讲 应用壳单元
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应用壳单元可以模拟结构，该结构一个方向的尺度（厚度）远小于其它方向的尺度， 并忽略沿厚度方向的应力。例如，压力容器结构的壁厚小于典型整体结构尺寸的 1/10，一般就可以用壳单元进行模拟。以下尺寸可以作为典型整体结构的尺寸：
在ABAQUS中具有两种壳单元：常规的壳单元和基于连续体的壳单元。通过定义 单元的平面尺寸、表面法向和初始曲率，常规的壳单元对参考面进行离散。但是， 常规壳单元的节点不能定义壳的厚度；通过截面性质定义壳的厚度。
另一方面，基于连续体的壳单元类似于三维实体单元，它们对整个三维物体进行离 散和建立数学描述，其动力学和本构行为是类似于常规壳单元的。对于模拟接触问 题，基于连续体的壳单元与常规的壳单元相比更加精确，因为它可以在双面接触中 考虑厚度的变化。然而，对于薄壳问题，常规的壳单元提供更优良的性能。
局部材料的1和2方向位于壳面内，默认的局部1方向是整体坐标1轴在壳面上的投影。 如果整体坐标1轴是垂至于壳面，则局部1方向则是整体坐标3轴在壳面上的投影。局 部2方向垂直于位于壳面中的局部1方向，因此，局部1方向、2方向和壳体表面的正 法线构成右手坐标系 ：
默认的壳体局部材料方向 北京怡格明思工程技术有限公司
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整个变形过程中保持直线和垂直。因此，横向剪切应变假设为零（ 0）。图(b)
描述了厚壳的横向剪切行为：初始垂直于壳面的材料线在整个变形过程中并不要 求保持垂直于壳面，因此，发生了横向剪切变形（ 0 ）。
在（a）薄壳和（b）厚壳中的横截面行为
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对于轴对称壳单元，从节点1前进到节点2的方向经逆时针旋转90定义其正法线方向。 对于三维壳单元，根据出现在单元定义中的节点顺序，按右手法则围绕节点前进给出其 正法线方向。
壳体的顶表面是在正法线方向的表面，对于接触定义称其为 SPOS面；而底表面是在沿 着法线负方向的表面，对于接触定义称其为SNEG面。在相邻壳单元中的法线必须是一 致的。
如果选择仅在模拟开始时计算横截面刚度，材料行为必须是线弹性的。在这种情 况下，所有的计算都是以整个横截面上的合力和合力矩的形式进行。如果需要输 出应力或应变，在壳底面、中面和顶面，ABAQUS提供了默认的输出值。
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壳法线和壳面 壳单元的连接方式定义了它的正法线方向，如图所示：
按照将壳单元应用于薄壳和厚壳问题来划分，ABAQUS提供了多种壳单元。通用目的 的（general-purpose）壳单元对于应用于薄壳和厚壳问题均有效。在某些特殊用途的 情况下，通过应用在ABAQUS/Standard中的特殊用途壳单元可以获得增强的性能。
特殊用途的壳单元可归结为两类：仅为薄壳单元和仅为厚壳单元。所有特殊用途的壳 单元提供了可以有任意大的转动，但是限于小应变。薄壳单元施加了Kirchhoff约束； 即垂直于壳体中面的平截面保持垂直于壳中面，这样，或者是在单元公式的解析解答 （STRI3单元）或者是在通过罚函数约束的数值解答方面，施加了Kirchhoff约束。厚 壳单元是二阶四边形单元，在小应变应用中，对于使解答沿壳的跨度方向上平滑地变 化的载荷，这种单元能产生比通用目的的壳单元更加精确的结果。
如何判断一个给定的应用是属于薄壳还是厚壳问题，我们可以提供几点建议。对于厚 壳，横向剪切变形是重要的，而对于薄壳它则可以忽略不计。通过厚度与跨度的比值， 可以评估在壳体中横向剪切的显著性。对于由单一各向同性材料组成的壳体，当比值 大于1/15时可认为是厚壳；如果比值小于1/15，则可认为是薄壳。这些估计是近似的； 用户始终应当检验在模型中横向剪切的影响，以验证壳行为的假设。在复合材料层合 壳结构中，由于横向剪切变形较为显著，对于应用薄壳理论，这个比值必须是更小一 些。采用高度柔软中间层的复合材料层合壳（即“三明治”复合）具有非常低的横向 剪切刚度，所以它们几乎总是要作为厚壳来模拟；如果平截面保持平面的假设失效， 则应采用实体单元。
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局部材料方向的默认设置有时可能会产生问题；关于这方面的一个例子是圆柱形壳体， 如图所示。对于图中大多数单元，其局部1方向就是环向。然而，有一行单元垂直于 整体1轴，对于这些单元，局部1方向为整体3轴在壳上的投影，使该处的局部1方向 变为轴向，而不是环向。沿局部1方向的应力的等值线图看起来就会非常奇怪，由于 大多数单元的为环向应力，而部分单元的为轴向应力。在这种情况下，对于模型需要 定义更适合的局部方向：
支撑点之间的距离。 加强件之间的距离或截面厚度有很大变化部分之间的距离。 曲率半径。 所关注的最高阶振动模态的波长。 ABAQUS壳单元假设垂直于壳面的横截面保持为平面。不要误解为在壳单元中也要 求厚度必须小于单元尺寸的1/10，高度精细的网格可能包含厚度尺寸大于平面内尺 寸的壳单元（尽管一般不推荐这样做），实体单元可能更适合这种情况。
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壳体厚度和截面点（section points）
需要用壳体的厚度来描述壳体的横截面，必须对它进行定义。除了定义壳体厚度之外， 无论是在分析过程中或者是在分析开始时，都可以得到横截面的刚度。
如果你选择在分析过程中计算刚度，ABAQUS采用数值积分法沿厚度方向的每一个 截面点（section points）（积分点）独立地计算应力和应变值，这样就允许了非线 性的材料行为。例如，弹塑性材料的壳在内部截面点还保持弹性时，其外部截面点可 能已经达到了屈服。在S4R（4节点、减缩积分）单元中唯一的积分点的位置和沿壳 厚度上截面点的分布如图所示：
在圆柱形壳体中默认的局部材料1方向
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选择壳单元的一些建议：
对于需要考虑薄膜作用或含有弯曲模式沙漏的问题，以及具有平面弯曲的问题，当希 望得到更精确的解答时，可使用ABAQUS/Standard中的线性、有限薄膜应变、完全 积分的四边形壳单元（S4）。 线性、有限薄膜应变、减缩积分、四边形壳单元（S4R）是强健的，并适合应用于广 泛的问题。 线性、有限薄膜应变、三角形壳单元（S3/S3R）可作为通用目的的壳单元使用。因 为在单元中是常应变的近似场，求解弯曲变形或者高应变梯度时可能需要精细的网格 划分。 在复合材料层合壳模型中，为了考虑剪切变形的影响，采用适合于模拟厚壳问题的单 元（S4, S4R, S3/S3R, S8R）；并检验平截面保持平面的假定是否满足。 四边形或三角形的二次壳单元，对于应用于一般的小应变薄壳是很有效的，这些单元 对于剪力自锁或薄膜自锁都不敏感。 如果在接触模拟中一定要使用二阶单元，不要使用二阶三角形壳单元（STRI65）， 而要采用9节点的四边形壳单元（S9R5）。 对于规模非常大但仅经历几何线性行为的模型，使用线性、薄壳单元（S4R5）通常 比通用目的的壳单元更节约计算成本。 对于包含任意的大转动和小薄膜应变的显式动态问题，小薄膜应变单元是有效的。
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壳的材料方向
与实体单元不同，每个壳体单元都使用局部材料方向。各向异型材料的数据（如纤维 增强复合材料）和单元输出变量（如应力和应变）都是以局部材料方向的形式定义的。 在大位移分析中，壳面上的局部材料坐标轴随着各积分点上材料的平均运动而转动。