ABAQUS教材：第五章壳单元的应用

5 - 1 第五章 壳单元的应用 用 壳 单 元 可 模 拟 的 是 具 有 某 一 方 向 尺 度 (厚 度 方 向 )远 小 于 其 它 方 向 的 尺 度 ，且沿 厚 度 方 向 的 应 力 可 忽 略 的 特 征 的 结 构 。 例 如 ， 压 力 容 器 的 壁 厚 小 于 整 体 结 构 尺寸 的1/10， 一 般 可 以 用 壳 单 元 进 行 模 拟 分 析 ， 以 下 的 尺 寸 可 以 作 为 典 型 整 体 结 构尺 寸 ： • 支 撑 点 之 间 的 距 离 • 加 强 构 件 之 间 的 距 离 或 截 面 厚 度 尺 寸 有 很 大 变 化 处 之 间 的 距 离 • 曲 率 半 径 • 所 关 注 的 最 高 振 动 模 态 的 波 长 基 于 以 上 的 特 点 ， 平 面 假 定 成 立 ， 即 ABAQU S 壳 单 元 假 定 垂 直 于 壳 面 的 横 截面 在 变 形 过 程 中 保 持 为 平 面 。 另 外 不 要 误 解 为 上 述 厚 度 必 须 小 于 单 元 尺 寸 的1/10。精 细 网 格 可 包 含 厚 度 尺 寸 大 于 壳 平 面 内 的 尺 寸 的 壳 单 元 ， 尽 管 一 般 不 推 荐 这 样 做，在 这 种情况下 实体 单 元 可 能更合适。 5.1 单元几何尺寸 壳 单 元 的 节点 位置定 义了单 元 的 平 面 尺 寸 、壳 面 的 法向 、壳 面 的 初始曲 率 ，但没有 定 义壳 的 厚 度 。 5.1.1 壳 体 厚 度 和截 面 计算点 壳 体 厚 度 描述 了壳 体 的 横 截 面 ， 必 须 对它 定 义。 除了应 定 义壳 体 厚 度 ， 还应当在 分 析 过 程 中 或 分 析 开始时， 计算出横 截 面 的 刚度 。 若 选 择 在 分 析 过 程 中 计算刚度 ， 则 ABAQUS 采 用 数 值 积 分 法分 别 计算厚 度 方 向 每 一 个 截 面 点 （ 积 分 点 ）的 应 力 和应 变 值 ， 并 允 许 非 线 性 材 料 行 为 。 例 如 ， 一 种弹 塑 性 材 料 的 壳 在 内 部 截面 点 还是 弹 性 时， 其 外 部 截 面 点 已 经 达 到 了屈 服 。 S4R 单 元 (4 节点 减 缩 积 分 )中 积分 点 的 位置和沿 壳 厚 度 方 向 截 面 的 的 位置如...