面單元，也稱2D單元，用于描述那些厚度方向的尺寸與其他方向的尺寸相比很小的結構。你可以用面單元來表達平板、單曲率殼（如圓柱面）或雙曲率殼（如球面）。板單元的節點具有五個自由度，缺少垂直于單元轉動的自由度。應該約束這個方向的轉動自由度，避免剛度矩陣奇異。
在 NX Nastran中，你可以使用以下類型的2D單元：
?Shear panel (CSHEAR) 剪切面板
?2D crack tip element (CRAC2D) 2D裂紋末梢單元
?Conical shell (RINGAX) 錐形殼
?Shell (CQUAD4, CTRIA3, CQUAD8, CTRIA6, CQUADR, CTRIAR) 殼
對于線性分析，NX Nastran 假定板殼單元符合薄板特性的經典假設（Kirchhoff假定）：
?薄板厚度遠遠小于寬度或長度尺寸。
?中面的變形較其厚度而言非常小。
?在彎曲過程中，中面不產生應變（中性面）- 這適用于橫向載荷，但不適用于面內載荷。
?中面的法線在彎曲過程始終保持與中面垂直。（直法線假定：彎曲變形前垂直于中面的直線段，變形后仍為直線且長度不變）

補充板殼力學基礎理論

（參考資料：河海大學在線課程>>板殼力學課程；科羅拉多大學Kirchhoff薄板理論講義>> 20 Kirchhoff Plates: Field Equations ；印度DRDO平板理論講義>>Theory of Plates ）

學習板殼力學之前，首先要了解彈性力學的三大基本方程。

幾何方程

物理方程（廣義胡克定律）

平衡方程

1、薄板小撓度彎曲基本假定：除了滿足彈性力學中均勻性、連續性、各向同性、完全彈性、小變形外，還增加以下三個計算假定（Kirchhoff假定）。
（1）假定垂直于中面方向的應變可以忽略不計。即有

（2）假定應力分量、、， 遠小于其余三個應力分量，它們引起的應變可以忽略不計。即有

（3）假定薄板中面內的各點都沒有平行于中面的位移。即z=0時，x方向位移u=0、y方向位移v=0。

縱向載荷：設認為沿薄板厚度均勻分布，按平面應力問題處理。

橫向載荷：使薄板彎曲，它們引起的應力、應變和位移按薄板彎曲問題計算。

Kxx、Kyy 分別是變形后中面上任意點處zx平面和zy平面上的曲率，Kxy 表示扭率。

這樣就得到了撓度w(x,y)的微分方程。

通過以上理論分析，我們得到了薄板彎曲問題的撓度微分方程和應力計算公式。
這里我用NASTRAN做了一個簡單的薄板彎曲的實例，進行驗證。

長度L=100mm，寬度w=20mm，厚度t=1mm。

理論計算σxx正應力的最大值

x坐標長度方向的均布載荷：q=0.01*20=0.2N/mm

剪力圖、彎矩圖：

最大彎矩：M=q*L^2/8=0.2*10000/8=250Nmm

x方向最大的單位長度彎矩：Mxx=M/w=250/20=12.5N

x方向最大正應力：σxx=6*M/t^2=6*12.5=75MPa

仿真得到的應力結果與之相符。

x方向單位長度的彎矩Mxx的分布如下。中間位置彎矩最大，Mxx=12.5，乘以寬度20，正好是最大彎矩250Nmm，與理論分析的彎矩圖相符。

x方向截面上的單位長度剪力Qxz分布如下，檢查每個截面上的平均值：兩端是±0.5，中間是0，距離一端10mm處是0.4，分別乘以寬度20，與剪力圖相符。