實體單元的案例
abaqus實體-梁單元，實體-實體單元，梁-梁單元鉸接設置
使用多點約束MPC，實現實體-梁單元，實體-實體單元，梁-梁單元鉸接如何設置，實體單元梁彎矩曲線怎么提取？可下載附件，也可觀看視頻。
https://www.yqgqt.org.cn/college/video/c15810?nagivator=course
abaqus實體-梁單元，實體-實體單元，梁-梁單元鉸接設置.rar
走出復合材料實體殼單元與實體單元的誤區
首先，用composite layup工具直接為復合材料層合板建模，是ABAQUS的一個快捷的工具，其中包括三種單元類型：殼單元、實體殼單元、實體單元。如下圖：
首先對于傳統的殼單元則模型是一個平面，只能是一層單元了，這個是毫無疑問的了。而對于實體殼，其實是三維單元，只不過它采用了傳統殼的本構模型；實體單元當然是三維的了。
若采用后面兩種單元，如果在Edit Composite Layup中選擇Region的時候直接對實體部件進行選擇，如果在在厚度上只有一層單元，這樣是沒有問題的。如果是兩層以上，那么在每一層單元上都會賦予在Composite Layup中所有的鋪層，也就是說這時候就重復了，所以在幫助文件里說如果在厚度上單元多于一個就會出現不希望出現的結果。
但是這并不是說在厚度方向（即復合材料的疊層方向）上只能劃分一層單元，如果層合板太厚，就會影響結果的精度。其實在厚度上可以劃分多余一層的單元，方法如下：
首先要計算好在厚度上要劃分幾層單元，建議不要太多，會帶來很大的麻煩，對結果也沒有太大的幫助，例如，厚度為10，每一復合材料單層的厚度為2（當然每一層不一定相等），共5層，我在厚度上劃分兩層單元，第一層上有兩個復合材料單層，厚度共為4,；第二層單元有3個復合材料單層，厚度共為6。這樣首先我在部件實體上劃分單元，由于這里的單元邊長不一樣，為了精確劃分，使用下圖中的邊撒種子偏心（seed edge：Biased），當然如果均等就沒有必要這樣劃分了，可以直接撒種子個數。這樣劃分出如下圖中的網格。
首先為兩層單元分別建立composite layup，在Region里選擇的時候一定不要再直接選擇實體了，而是要選擇一層的單元。分別為其選擇相應一層的單元，這樣就ok了。
用不同分層方法算了一個簡單例子（見附件），運算結果區別較大，大家認為哪一個比較精確？
展開 位移邊界條件：三維實體單元與梁單元的區別與聯系
3.彈簧約束實體單元的三個自由度等于彈簧約束梁單元的三個平移自由度。
workbench-ACP復材殼單元與實體單元對比仿真-實例2
一、目標
1、實體單元鋪層過程
2、對比復材殼單元與實體單元模擬結果
二、實例說明
1、材料參數：選擇軟件自帶（FAW290，RC39）
2、模型尺寸：100*200mm，片體，單層厚度：0.3mm
3、鋪層：[45/0/-45/90]s、[45/0/-45/90]4s
4、模型四周固定，中間面加載0.4Mpa壓力
5、生成實體單元，查看層間應力、失效情況
三、仿真過程
前面步驟與實例1一樣
鋪層結束后在ACP（pro）界面生成實體
若為多結構產品鋪層，需連接處需填充樹脂，模擬成型固化后樹脂填充。
shell normal殼單元法向填充，不改變反向，
surface normal填充方式為新生成實體單元的法向改變下一層實體單元拉伸方向
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10
四、結果對比
1、從結果看，厚2.4mm，殼單元與實體單元分析結果差異較小；
2、厚度9.6mm，屬于大變形范圍，殼單元與實體單元應力差異較大，變形差異較小；
3、此實例結果僅供參考，實際過程產品結構不會這么簡單，存在實心區域，蜂窩結構，金屬件與復材搭接，復材變截面等結構，整理來說，厚度較薄時可采用薄殼單元處理。
展開 
ANSYS梁單元與實體單元的耦合與約束方程
對于方程ROTZ2 = (UY3 - UY1)/10
稍作變形，0 = UY3 - UY1 - 10*ROTZ2
由此式即可直接寫出對應的ANSYS命令流：
CE,1,0,3,UY,1,1,UY,-1,2,ROTZ,-10
3 模型
本次為梁單元與實體單元的連接，建立模型，如圖3所示，梁單元與實體單元有一個節點位置重合，為使位移和力矩能夠傳遞，需要耦合兩個節點的三個平移自由度，同時還需要用約束方程限制梁的三個轉動自由度。
圖3 梁單元與實體單元
4 約束方程
節點自由度耦合比較好操作，采用CP命令，重合位置處的兩個節點分別為節點1（梁）和節點21（實體），自由度耦合如下：
CP,1,UX,1,21 !耦合節點1和節點21X方向自由度
CP,2,UY,1,21 !耦合節點1和節點21Y方向自由度
CP,3,UZ,1,21 !耦合節點1和節點21Z方向自由度
為約束轉動自由度，由CE的參數項可知，需要先寫出轉動約束方程，對照圖4分別寫出三個轉動自由度的約束方程，圖4中紅圈的四個節點分布在中心節點周圍，將這幾個節點進行約束即可限制梁單元和實體單元的轉動自由度，自由度方程如下：
圖4 節點分布
ROTY(1)=(UX(626)-UX(2328))/ABS(NZ(626)-NZ(2328)) !Y軸轉動
ROTZ(1)=(UX(67)-UX(4283))/ABS(NY(67)-NY(4283)) !Z軸轉動
ROTX(1)=(UZ(67)-UZ(4283))/ABS(NY(67)-NY(4283)) !
展開 ANSYS APDL實體單元和殼單元（不共節點）之間的連接 ￥100
實體單元和殼單元之間的連接是ANSYS中常見的問題。即使兩種單元之間共節點，但單元之間不連續（實體單元每個節點有3個平動自由度，而殼單元每個節點有3個平動自由度和3個轉動自由度），對于兩種單元之間面面接觸，可直接定義剛域，本文主要采用MPC法對實體-殼單元的連接方法進行說明。
1 單元類型
算例模型中，實體單元采用SOLID45，殼單元采用SHELL63，接觸位置不共節點。對于兩種單元之間的連接，通過目標單元TARGE170和接觸單元CONTA175實現，定義約束為實體-殼約束，接觸單元為MPC算法，接觸類型為綁定接觸。
2 有限元模型和綁定接觸
圖1 底部固定約束，殼單元施加均布荷載
圖2 目標單元和接觸單元
3 計算結果
圖3 von Mises stress
圖4 X-Component of displacement
付費內容為相關命令流。
展開 Abaqus二維實體單元
在不同的單元族中，連續體或者實體單元能夠用來模擬范圍最廣泛的構件。顧名思義，實體單元簡單地模擬部件中的一小塊材料。由于它們可以通過其任何一個表面與其他單元相連，因此實體單元就像建筑物中的磚或馬賽克中的瓷磚一樣，能夠用來構建具有幾乎任何形狀、承受幾乎任意載荷的模型。
在Abaqus中，應力/位移實體單元的名字以字母“C”開頭；隨后的兩個字母表示維數，并且通常表示（并不總是）單元的有效自由度；字母“3D”表示三維單元；“AX”表示軸對稱單元；“PE”表示平面應變單元；而“PS”表示平面應力單元。
Abaqus擁有幾種離面行為互不相同的二維實體單元。二維單元可以是四邊形或三角形。應用最普遍的3種二維單元如下圖所示。
平面應變（Plain strain）單元假設離面應變ε33為零，可以用來模擬厚結構；
平面應力（Plain stress）單元假設離面應力σ33為零，適合用來模擬薄結構；
無扭曲的軸對稱單元（屬于CAX類單元）可模擬360°的環，適合于分析具有軸對稱幾何形狀和承受軸對稱載荷的結構。
二維實體單元必須在1-2平面內定義。當使用前處理器生成網格時，要確保所有點處的單元法線沿著同一方向，即正向，沿著整體坐標的3軸。
來源：DeepFEA
展開 ANSYS各類型單元連接專題講解（四）之2D梁與2D實體單元剛接
前面文章主要講解了梁單元與其他類型單元鉸接的情況，從本篇文章開始，將主要講解梁單元與各類單元剛接的情況，而這也是我們日常工程中比較常見的一種連接方式。
首先從2D平面單元單元開始說起。
盡管現在的ANSYS版本已經摒棄了很古老的2D梁單元，改用Beam18x系列單元代替，但為究其連接方法，這類方面仍具有一定的講解價值，例如我們計算一榀框架的時候多數時候是采用2D平面單元的。
2D梁單元包括：beam3、beam23、beam54
2D實體單元：plane單元
一般來講，2D梁單元與2D實體單元剛接一般分為三種方法：
1）約束方程法；2）偽梁法；3）MPC法。
三種方法的連接原理無非是建立自由度之間的關系方程，但值得注意的是由于采用了局部區域的節點，因而在建立關系的局部區域內可能會有應力集中的情況，后處理當中應格外注意。
約束方程法后續講解3D梁單元連接時會詳細說明，此處簡單說下偽梁法與MPC法。
其實偽梁法與MPC法原理基本一樣，構造一個虛擬梁單元，使虛擬梁單元與外部梁單元剛接，虛擬梁單元與內部實體單元強制剛接，從而間接實現外部梁單元與實體單元的剛接效果。
使用偽梁法需注意的是，在建立虛擬梁單元時，虛擬梁單元應至少與實體單元的兩個節點相連，剛度可取為無窮大或者實際梁單元的10^5倍。
下面以一個小案例來演示。
如上圖所示，兩塊小鋼板中間靠一小鋼梁連接，小鋼梁上有均布荷載，尺寸如上所示，均以mm計，中間鋼梁所受均布荷載為10KN/m,采用ANSYS模擬該情況。
展開 ABAQUS中實體單元的應用
然后，對于接觸問題，應采用細化網格的線性、減縮積分單元或者非協調單元(CAX4I，C3D8I等)。
ABAQUS中實體單元的應用.pdf
Ansys中級認證窗口課程：LS-DYNA中殼體與實體單元連接技術應用
摘要：在LS-DYNA分析中經常會使用實體單元與殼體單元以滿足不同部位的分析要求，這就存在殼與實體單元連接時自由度不匹配的問題。本文詳述三種不同的連接方法案例。如果不需要傳遞轉動可以使用合并節點法和約束法，合并節點法要求節點重合，計算效率最高，約束法不要求節點重合。接觸法可以傳遞轉動，接觸法使用最為靈活，消耗的計算資源較多。
殼體單元的每個節點只有３個沿著x、y和z方向的平動自由度UX、UY、UZ；在實體單元中，每個節點具有六個自由度：沿x、y 和z方向的平動自由度UZ、UY、UZ以及繞X、Y和Z軸的轉動自由度TOTX、TOTY、ROTZ。當實體單元和殼單元連接在一起共同工作時，即存在自由度不協調問題。
案例部分分為四步，第一步建立沒有連接的模型，后三步都是在第一步模型的基礎上進行連接。具體操作視頻請在技術鄰搜索“李安民”，關注我，收看視頻。
1.1 模型建立
1.1.1 幾何模型
Geometry->Solid->Box，在Creat Box對話框或者圖形視口（Graphics Viewport）輸入實體單元尺寸，如果所示，點擊Apply關閉完成長方體。
Geometry->Surface->Plane，在Create Plane輸入如下圖所示的參數，點擊Appley生成平面。
1.1.2 網格劃分
FEM->Element and Mesh->Solid Mesher對實體網格劃分，填入Elem Size為0.5，點擊Try Meshing Automatically，若不滿意可以點擊Reject拒絕，再從新調整尺寸等參數，確認無誤，點擊Accept。
展開 降溫法+追蹤法模擬巖土開挖與支護中的shell面殼單元與實體solid element合理連接
最近在計算中遇到殼單元與實體單元的連接問題，先簡對問題進行說明，進而提出問題，希望大家給予解決的辦法，同時也希望對巖土的朋友有所幫助。
洞室開挖與支護的時候，周圍巖土體用實體單元（solid elements）模擬，支護的混凝土襯砌用面殼單元（shell elements）模擬，那么就出現如下問題：
（1）支護的面殼單元與被支護的巖土體共節點時，共用的節點即屬于面殼單元又屬于實體單元，那么對于面殼單元來說，共用的節點就有三個轉動自由度，如果轉動過大，對應共用節點的這部分實體單元來說，很可能造成不收斂情況，那么共用節點的情況該如何處理共用節點的轉動自由度，網友說采用equation，我看了下，好像不太合理。
（2）支護的面殼單元與被支護的實體單元不共用節點，那么實體單元與面殼單元該如何連接最為合理呢。如果采用tie會造成應力的集中，不太符合實際，coupling等 沒有試過。如果采用接觸對定義接觸，個人感覺很難被工程接受，原因是接觸參數取值的合理性和可信性，接觸狀態的合理性等。
提出以上開挖支護中遇到的一個問題，希望大家發表自己的心得。
首先感謝Simwe論壇，也Robert_Su的熱心關注與指導。
通過幾天的摸索嘗試，應力集中問題已經基本搞定：采用surface to surface 綁定約束，面殼網格與其支護的實體網格密度完全相同，非共節點綁定約束的響應和共節點模型的響應幾乎沒有差別。
現將采用降溫法+追蹤法模擬洞室開挖和支護的共節點與非共節點小模型的inp上傳，希望對巖土開挖與支護的朋友有用。簡單介紹下開挖實現的過程：前提---無論是共節點還是非共節點模型，面殼shell單元都要建立兩組相同節點不同單元號的襯砌shell單元組，其中一組給定很小的材料參數，用來追蹤降溫過中襯砌-圍巖交界面處的幾何位置（參考幫助或本論壇相關帖子）。
展開 
網格劃分技巧：實體單元網格劃分
摘 要: 運用HyperMesh 中的3D 實體單元網格劃分的多種功能，介紹了幾種典型幾何
特征的劃分思路，為以后進行類似網格劃分工作提供參考，同時也驗證了HyperMesh 在劃
分實體網格方面的強大功能。
關鍵詞: HyperMesh 實體單元 座椅墊 連桿 離合器殼
實體單元網格劃分--岳國輝.pdf
實體單元施加扭矩常見方法介紹
很多同學在采用實體單元進行模擬時，需要施加扭矩，然而實體單元節點只有平動自由度，因而不能類似梁單元那般直接施加扭矩，今日水哥就ANSYS中常見的實體單元施加扭矩方法做一個簡單的總結，希望對部分同學能有所裨益！
實體單元施加扭矩的方法常見思路有兩種：
一、扭矩實質是矩，是力和力臂的乘積，因而如果要施加扭矩，可以考慮將扭矩折算為力和力臂，直接在相應部分施加力即可。
二、實體單元之所以不能直接在節點上施加力矩，說白了就是節點無轉動自由度，因而只要我們引入了具有轉動自由度的節點，在進行一定的耦合操作，就可以實現扭矩的輸入。
第一種思路很簡單，水哥這里就不詳細闡明。這里重點說說第二種思路。
引入轉動自由度在進行一定的耦合，常見的方法有兩種，一種是cerig剛性區域法，另外一種是mpc184剛性梁法。其實還有一種方法，rbe3，但這種方法較為復雜，這兒不做推薦。
一、cerig剛性區域法
cerig 這個命令其實就是建立一定的剛性區域，然后將荷載施加在跟這個剛性區域相連的主節點(master node)上。而具有轉動自由度的節點，我們經常引入質量單元mass21,賦值時候對質量單元賦予很小的質量即可。
該方法本質上是建立了約束方程，但需要特別注意的是約束方程是線性的，因而該方法只使用于線性問題，對于大變形等非線性問題，該方法并不適用。
展開 ABAQUS中實體單元的應用
ABAQUS中實體單元的應用（完整可以看附件）
（此為學習時看到的一個很好的講解。 學習交流群：1063594113）
在ABAQUS的單元庫中，應用最廣泛的是應力/位移實體單元族。對三維單元，可以選擇六面體、四面體和楔形體；對二維單元則可在三角形與四邊形之間進行選擇。這些基本的單元形狀，每一種都有線性和二次的兩類選擇。對六面體和四邊形，還可選擇完全積分或減縮積分。最后，還可選用標準元或雜交元列式。另外對線性六面體或四邊形單元，還有個附加的功能，可選擇非協調模式，而對二次的三角形或四面體單元可以應用修正列式。
若列出所有種類的單元，所面臨的實體單元的總數目是相當大的，僅三維單元而言就超過20種。模擬的精度將強烈地依賴于所采用的單元類型。特別是在初次使用時，在這些單元中選擇哪一個最為合適很可能是一件令人苦惱的事情。然而，用戶會逐漸把這個工作看作是從一個20多件的工具組中，有能力選擇最恰當的工具或單元來完成的一個有價值的工作。
這一章討論了不同的單元列式和積分水平對一個特定分析的精度的影響。同時也討論了一些選擇實體單元的一般性原則。這些討論提供了獲得更多應用ABAQUS經驗和知識的基礎。在本節末的例子將允許用戶應用這些知識建立和分析一個連接柄構件的模型。
4.1 單元列式和積分
通過圖4-1所示的懸臂梁，可闡明單元階數（線性或二次），單元列式及積分水平等因素對結構模擬精度的影響。這是評估一個給定單元的性能的經典測試。因為該構件相對是細長的，我們通常用梁單元來對它建立模型。但在這里我們用這個測試來幫助評估各種實體單元的效率。
梁長150mm，寬2.5mm，高5mm；一端固定；自由端承受5N的荷載。材料的楊氏模量E為70GPa，泊松比為0.0。
展開 dyna流固耦合，實體單元如何體積初始化？
應用關鍵字*INITIAL_VOLUME_FRACTION_GEOMETRY 對固體單元進行體積初始化過程中，對實體單元填充空氣，實體單元實體單元與水域重合的部分沒有完全初始化，比如實體在水域中有5m，但是看動畫效果，水域只有2m被填充了，剩下的根本沒有變化。
請問這個問題該如何解決？
