材料蠕變的案例
Abaqus蠕變分析（step by step）
事實上蠕變是非常復雜的，這里僅給出了abaqus中的簡單流程，足以解決常規工程問題。
為了簡化塑料結構蠕變問題的計算(如降低蠕變應變與其他非彈性應變的耦合程度)，可以將該分析問題分成一個靜態加載的過程，然后再進行蠕變過程的分析。
1.靜態加載過程的計算
靜態加載過程就是一與時間無關的加載過程，使用ABAQUS/Standard時主要是在中設置，如圖1所示。
2.蠕變過程的計算
在通過步驟1的靜態分析后，結構中將產生一個應力場，接下來可以進行蠕變過程的計算。蠕變過程的計算主要分為兩個過程：獲得該結構材料的蠕變模型參數和建立蠕變分析步。
1) 獲得材料的蠕變模型參數
目前ABAQUS蠕變模型有三種，分別是Power-law model和Hyperbolic-sine law model。其中Power-law model有兩種形式為Time hardening form和Strain hardening form。其中Time hardening form形式最為簡單，對于簡單的蠕變過程（如蠕變過程應力變化范圍不太大）是比較適用的，式(1)為其微分形式：
由于圖2中表征的是蠕變應變與時間和等效應力的關系，故必須對公式(1)積分，積分結果見公式(2)：
表征材料蠕變特性的三個參數確定后，通過ABAQUS/CAE的添加材料的蠕變特性，如圖3所示：
2) 蠕變計算
由于蠕變是一個時間相關的過程，因此必須計入時間。同時蠕變又是一個慣性效應不明顯的過程，即結構的加速度效應不用考慮。針對這些ABAQUS提供了專門針對這一類型的分析步。
蠕變計算分析步設置在中完成，見圖4。
其中蠕變應變的容差設置將影響增量步的大小，容差設的很小，增量步也將降低。
展開 【可靠性】塑料蠕變——不僅僅是變形的簡單描述
在長期日曬溫度場載荷作用下，塑料件會發生彈性變形及蠕變變形。蠕變是指材料在持續應力載荷作用下，應變隨時間增加的現象。它會使物體產生永久的變形，甚至斷裂。它有別于簡單的變形，而是材料在長時間內逐漸適應應力載荷的表現。這種適應過程可以理解為材料的“記憶效應”。塑料作為一種非金屬材料，其蠕變行為具有獨特的規律和特性。
蠕變應變及應變率曲線
通過觀察塑料件的蠕變曲線，我們可以發現其蠕變應變的三個階段。在初始階段，材料會發生非常快速的應變，可以稱之為“快速應變階段”，在此階段，會發生較快速的應變，但應變率會降低，直至保持一個恒定值，進入蠕變應變的第二個階段“應變保持階段”，經過較長時間的持續應力載荷作用，蠕變材料將會產生快速變形直至斷裂，進入第三個階段“材料斷裂階段”。完整和準確的材料蠕變應變測試及標定，應能夠在測定第二階段特性的同時，也準確體現第一階段的特性。
了解塑料蠕變，不僅能幫助我們更好地理解材料的性能，還能為保障我們的安全提供依據。例如，在設計和生產過程中，需要考慮材料的蠕變特性，以確保產品的穩定性和使用壽命。同時，消費者在使用過程中，也應注意避免長時間持續應力載荷作用，以防止塑料制品發生蠕變斷裂。
蠕變試驗測試過程
蠕變試驗通常是在某個較高溫度下對試樣施加恒定載荷（或恒定真應力），觀察記錄蠕變應變隨時間的變化情況。工程應用中我們通常使用恒定載荷，也就是恒定工程應力來加載；但如果想要研究內在機理問題，通常要使用恒定真應力來作為加載方式。
展開 Abaqus粘彈性材料蠕變測試仿真案例講解
Abaqus粘彈性材料蠕變測試仿真案例講解
Ansys Workbench蠕變分析
這是一個加工硬化作用，由于蠕變變形使位錯源開動的阻力及位錯滑移的阻力逐漸增大，蠕變速率逐漸降低。
II 恒速蠕變階段：又稱穩態蠕變階段，這一階段的特點是蠕變速率基本保持不變，一般所說的金屬蠕變速率指的就是這一階段的蠕變速率。由于應變硬化的發展，促進了動態回復，金屬不斷軟化，當應變硬化與回復軟化二者達到平衡時，蠕變速率趨于穩定。
III 加速蠕變階段：這一階段蠕變速率隨時間增大，到d點時發生蠕變斷裂?？斩?可從第二階段形成)長大、連接形成裂紋而迅速擴散，導致蠕變速度加快，直至發生蠕變斷裂。
材料的蠕變性能可以用蠕變極限和持久強度極限表示，兩者的定義和適用范圍不同，可根據實際需要選擇。
蠕變極限：為保證在高溫長載荷作用下的機件不致產生過量蠕變，要求金屬材料具有一定的蠕變極限。與常溫下的屈服強度類似，蠕變極限反映的是金屬材料在高溫長時載荷作用下的塑性變形抗力指標。蠕變極限適用于不允許發生過量蠕變變形的服役條件下的設計選材。
持久強度極限：某些服役條件下，蠕變變形很小或對變形要求不高，只要求構件在使用期間不發生斷裂。在此情況下，選擇能反映蠕變斷裂抗力的指標作為選材設計依據。金屬材料持久強度極限，是在規定溫度(t)下，達到規定的持續時間(τ)而不發生斷裂的最大應力。
展開 
大信號Kms(x=0)與小信號Kms參數差異分析
模型不好構建，因為材料特性非常復雜。模型還不完善，說明可玩的空間還很多。全都研究透了，這個課題也就沒意思了。
Kms隨時間的變化主要是受材料蠕變影響，當然溫升也是材料特性變化的原因之一。在激勵不發生任何變化的情況下，振動系統在運動過程中行程會慢慢變大，最終達到某種動態平衡。
希望我們能一起努力，找到更符合產品實際特征的模型。
測試貼近實際產品使用情況，而仿真設置要貼近測試方法。而一旦模型的仿真和測試以及實際產品使用情況能對應上，說明我們的模型構建是成功的。不然怎么確定所謂的測試結果是不是自說自話呢。
我個人是贊同對產品的恰當設計是比仿真更重要的。但仿真更大的意義在于能在原理和應用上對很多模型進行拓展，查看任何一個想看的細節。
展開 焊點失效的熱振耦合疲勞仿真分析
△圖2：影響微電子封裝可靠性的主要因素
4、 焊點失效的四種模式：
4.1 熱交變應力破壞失效
? 溫度變化
? 材料蠕變損傷
? 變形與裂紋擴展
4.2 疲勞破壞失效
?由振動載荷引起的高周疲勞失效
4.3 化學因素腐蝕破壞失效
? 水分、氧氣其他離子
? 化學反應腐蝕
? 粘結強度等機械性能降低
4.4 動態機械載荷破壞失效
? 跌落、沖擊和振動
? 開裂、脆裂等損傷
研究內容
△圖3：焊點熱耦合疲勞仿真分析內容
1、基本力學參數的獲取
? 調研焊點、焊腳的材料屬性
? 試驗獲取引腳、錫焊、錫焊界面（金屬化合物）的力學性能參數
? 擬合界面相（金屬化合物）材料的本構關系
2、疲勞數據庫的建立
? 通過疲勞試驗建立材料、界面相的疲勞特性曲線
? 建立單個焊點的有限元分析模型
? 加載循環載荷預測焊點的疲勞壽命與失效位置
? 通過與實驗比較，對有限元分析模型進行驗證
△圖4：不同封裝結構下無鉛SAC305焊點的S-N曲線
3、整機仿真模型
一般而言，在有限元模態分析中，系統的固有頻率會隨著網格密度的增加而降低至一個穩定的收斂值，為了找到合適的網格劃分密度，需要對其進行網格收斂性檢查。振動試驗載荷一般有正弦、窄帶隨機和寬帶隨機三種，PCB邊界條件有四角四點固支，端部四點固支，六點固支，中間四點固支以及中間兩點固支。
3.1 有限元模型建模
△圖5：焊點有限元建模
3.2 組件中各層材料參數設置
考慮到振動過程中焊點發生的一般是彈性形變，無需考慮材料的蠕變參數，各組分材料從上往下依次按照模塑料、封裝基板、Cu焊盤(Cu)、焊球(SAC305)、PCB板(FR-4)賦予。
展開 關于ANSYS斷裂力學分析清單
因此過高的裂紋尖端應力三軸性，導致局部材料退化或損傷。
9) 材料構型力:材料力主要用于分析材料的缺陷，如位錯，空隙，界面和裂紋等。材料力也成為構型力，可以考慮夾雜物中的彈性固體（基體材料）。
對于線性或非線性彈性材料中，材料力矢量與裂紋面相切的分量代表了裂紋尖端的能量釋放率。此外，裂紋擴展方向，非均勻性，缺陷和失配網格也可以使用材料力進行表征。在彈塑性力學問題中，材料力矢量與裂紋面相切（平行）分量代表了裂紋擴展驅動力（J積分）。材料力的計算不考慮作用在裂紋表面的載荷。
10) C*積分:對于高溫蠕變裂紋擴展的研究，目前廣泛采用的控制參量之一是穩態蠕變C*積分。
正如各向同性彈性材料中的J積分一樣，C*積分表征了各向同性材料經歷蠕變變形第二階段的裂紋特征。C*積分的表達式如下：
在彈塑性階段，用以描述裂紋尖端區域應力、應變場強度的主要是，積分，因此，積分也就成為了彈塑性斷裂的基本準則。但材料蠕變條件下，J積分不再適用，此時能有效地反映裂紋尖端的應力應變場的是蠕變斷裂參量C*。
來源：本文來自CAE技術聯盟公眾號，版權歸作者所有。
展開 電工電子殼體用ABS蠕變本構方程擬合及長期變形情況預測
在生活中有不少具有蠕變和應力松弛現象的例子。例如在燈柱之間，燈絲圈會隨著時間不斷下垂變長，這是燈絲自身重量引發的蠕變。緊固件如密封圈在放置一段時間后變松了，這是因為發生了應力松弛現象。打包帶變松，緊繃的橡皮筋變松等都是應力松弛現象。在一些產品設計如壓力容器，蠕變和應力松弛可能引起產品失效，此時蠕變和應力松弛是需要重點考慮的因素。
利用蠕變本構方程，可以模擬材料在實際工作條件下的長期變形，預測結構的壽命，這對于長期在高溫條件下服役的產品尤為重要，有利于優化產品的設計和性能。本文采用電工電子產品殼體常用ABS材料進行研究，依據測試數據擬合得到ABS蠕變本構方程，并根據時間-溫度-應力等效原理對其在較長時期的蠕變變形情況進行預測，為ABS材料的使用穩定性提供一些參考。
采用DMA三點彎曲測試，分別測試45°C和55°C下0.3MPa、0.6MPa、1.2MPa下的100h的蠕變測試，得到蠕變應變-時間曲線，如圖1所示。同時測試試樣楊氏模量和泊松比，如表1所示。
a. 45℃不同應力水平下的蠕變應變曲線
b. 55℃不同應力水平下的蠕變應變曲線
圖1 不同溫度下的蠕變應變-時間曲線
表1 45℃下的楊氏模量和泊松比
1. 蠕變本構方程擬合
蠕變應變-時間曲線一般分為三個階段：蠕變減速階段，穩定恒速階段和蠕變加速階段，根據測試情況只有前兩個階段。一般情況下，蠕變應變（蠕變應變率）是時間、應力、應變、溫度的函數，蠕變應變及蠕變應變率可以使用時間、溫度、應力、應變相關函數的乘積來表示，具體如下公式（1）：
對于只有前兩個階段的測試情況，比較合適的本構方程主要有時間硬化本構、應變硬化本構、指數類本構等，穩定階段的本構方程對僅關注蠕變第二階段有良好效果。
展開 NX NASTRAN 非線性
NX NASTRAN對于大位移、大應變等幾何非線性問題、高度
材料問題以及邊界非線性問題都有可靠高效的算法。無論是在靜態方面還是動態分析方面都能進行求解。NX NASTRAN集成了著名的ADINA求解技術，提供了豐富的接觸算法以及領先的接觸求解技術，能夠更加精確地模擬各種接觸效應。
NX NASTRAN提供了豐富的材料模型庫，對于超彈性、粘彈性、熱彈性、率相關塑性、彈塑性以及橡膠材料、墊圈材料、復合材料、蠕變材料都有相應的解決，可以考慮塑性、Von Mises屈服準則、Tresca屈服準則、Mohr-Coulomb屈服準則、隨動硬化、Drucker-Prager屈服準則、各向同性硬化等。
在接觸分析時NX NASTRAN可考慮摩擦效應，擁有十多種摩擦模型可供選擇，顯示求解和隱式求解分別有多種高效的接觸算法，支持接觸分離、摩擦和滑移邊界。此外，還以可通過定義三維滑移線類型以及gap單元接觸，模擬縫隙的打開與閉合。
NX NASTRAN非線性分析提供豐富的迭代和運算控制算法，如N-R法、改進Newton法、弧長法、Newton-弧長混合法、兩點積分法、Newmark β法以及自動時間調整功能，與尺寸無關的判別準則可自動調整非平衡力、位移和能量增量，可自動完成全剛度矩陣更新或Quasi-Newton更新，使用線性搜索或自動二分載荷增量，大大提高計算效率。
NX NASTRAN可以確定屈曲和后屈曲屬性，對于屈曲問題，可以同時考慮材料和幾何非線性；對于后屈曲問題，NX NASTRAN提供三種弧長法的自適應混合使用，包括Crisfield 法、Riks法及改進的Riks法,大大提高分析效率。
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SOL601隱式求解用于進行靜態和隱式動態高級非線性分析。適合求解低速動態問題，如金屬成型、低速碰撞分析、地震響應及生物醫學等問題。
展開 瀝青路面粘彈性力學分析基礎研究 附粘彈性力學楊挺青下載
但是當瀝青混合料受力較大時（高于彈性極限和屈服點），因其有很短的受力作用時間，材料會呈現彈性或者兼有一部分粘彈性的性質。而在很長的時間時，材料的變形除了有瞬時彈性變形和粘彈性變形之外，還會有粘塑性變形。部分變形不會在應力撤除之后恢復，我們稱之為塑性變形。而瀝青混合料應力一應變狀態下的應力松弛特性的了解有助于我們了解瀝青混合料的工作狀況。應力松弛的定義是可變形的物體在恒定應變下條件時，此物體的應力隨時間下降的過程。荷載作用時間與應力松弛時間的比值可以決定瀝青混合料是彈性還是粘塑性，若荷載作用時間遠大于應力松弛時間，混合料表現為粘塑性。若荷載作用時間遠小于應力松弛時間，混合料則表現為彈性。而當荷載作用時間等于應力松弛時間，就會表現為粘彈性。
瀝青混合料呈現出粘彈性的溫度范圍是比較寬泛的。而動態模量與蠕變柔量和松弛模量可以描述混合料粘彈性性質。這些基本參數可以描述多種性質包括：材料的非線性粘彈性質、破壞特性以及材料的線性粘彈性性質。而它們都能表征材料基本的蠕變和松弛特性，也可以說這三個參數所包含的信息是相同的。那么也就是這三個參數是可以相互轉換的。但是在實際的試驗當中，難以實現的是直接測量松弛模量的恒應變松弛試驗。雖然要實現測量蠕變柔量的恒應力蠕變試驗相比較容易，可是同樣的存在問題，那就是一個真正的矩形荷載在試驗中不可能被得到。不論任何儀器，讓施加的荷載達到目標值都是需要時間的，這就使誤差產生了。與以上兩個試驗相比，容易實現的試驗是測量動態模量，還能夠實現較高的精確度。
3 表征粘彈性力學行為的力學模型
1）基本力學元件
（1）彈簧[H]
彈簧代表胡克彈性體，其應力應變關系符合胡克定律，在t0時刻施加一恒定荷載，彈簧會瞬時產生變形ε并保持不變，在t1時刻撤除外力后彈簧的變形ε也立即完全恢復。
展開 瀝青路面粘彈性力學分析基礎研究 附粘彈性力學楊挺青下載
不同方式獲得的瀝青混合料動態模量存在一定的差距，有條件的情況下對實際使用材料進行測試可以提高道路設計和施工質量。
2.2 動態模量影響因素研究
瀝青混合料作為典型的粘彈性材料，當受到不同溫度和頻率的影響時，瀝青混合料在會呈現出不同的力學性質?；蛘叱尸F彈性性質，或者呈現粘塑性性質，而正常情況下瀝青混合料會同時呈現上述兩種性質即粘彈性性質。而若研究瀝青混合料的粘彈性性質，材料的蠕變和應力松弛現象就需要被我們研究。在保證其它條件不變的情況下，由瀝青混合料的蠕變試驗我們可以發現粘彈性材料的變形會受到時間和應力的影響。當施加的作用力很小時，直至小于彈性極限或屈服極限的時候，一部分變形在應力作用后瞬時產生，并在應力撤除之后瞬時消失，我們稱這種變形為彈性變形，在這一范圍內的應力和應變關系為直線關系。而另一部分變形受應力作用時間的影響，隨著時間的增加緩慢變大，變形在應力撤銷后會隨著時間增加而緩慢消失，我們稱這部分變形稱為粘彈性變形。但是當瀝青混合料受力較大時（高于彈性極限和屈服點），因其有很短的受力作用時間，材料會呈現彈性或者兼有一部分粘彈性的性質。而在很長的時間時，材料的變形除了有瞬時彈性變形和粘彈性變形之外，還會有粘塑性變形。部分變形不會在應力撤除之后恢復，我們稱之為塑性變形。而瀝青混合料應力一應變狀態下的應力松弛特性的了解有助于我們了解瀝青混合料的工作狀況。應力松弛的定義是可變形的物體在恒定應變下條件時，此物體的應力隨時間下降的過程。荷載作用時間與應力松弛時間的比值可以決定瀝青混合料是彈性還是粘塑性，若荷載作用時間遠大于應力松弛時間，混合料表現為粘塑性。若荷載作用時間遠小于應力松弛時間，混合料則表現為彈性。而當荷載作用時間等于應力松弛時間，就會表現為粘彈性。
瀝青混合料呈現出粘彈性的溫度范圍是比較寬泛的。而動態模量與蠕變柔量和松弛模量可以描述混合料粘彈性性質。
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案例35-無鉛焊接凸點的彈塑性蠕變分析
突出顯示了以下特性和功能：
• 使用實驗數據獲得隱式蠕變材料常數。
• 使用蠕變和塑性材料模型模擬粘塑性行為。
• 確定熱載荷引起的累積蠕變應變
介紹
蠕變是一種速率相關的材料非線性，其中材料在恒定載荷下繼續變形。蠕變是由于長期暴露在不超過材料屈服強度的高應力水平下而發生的。長期受熱的材料蠕變更嚴重。蠕變應變率可以是應力、時間、溫度和中子通量水平的函數。
在恒定載荷下，單軸應變-時間蠕變行為如下圖所示：
在初級階段，應變率隨著時間的推移而降低，這一階段往往發生在相對較短的時間內。第二階段表現出相關的恒定應變。在第三階段，應變速率迅速增加，直至失效（破裂）。通常，蠕變的初級和次級階段通常是最受關注的。
在靜態或瞬態結構分析中，蠕變可以通過隱式蠕變模型來模擬。與其他蠕變方法相比，隱式蠕變是首選的，因為它計算速度更快、更準確?？梢允褂貌煌碾[式蠕變材料模型模擬蠕變的初級和次級階段，如下表所示：
蠕變模型可以根據可用的實驗數據進行選擇。
倒裝芯片封裝所承受的溫度波動會導致焊點的逐漸損壞。超過一定限度的損壞累積會導致電氣故障。此類失效通常是所用材料之間熱膨脹失配的結果。失配導致復雜的變形行為，并與不可逆、溫度和應變率或時間相關的非彈性特性有關，從而在焊點內和周圍產生粘塑性變形。變形行為可以通過粘塑性材料模型來模擬，也可以通過與塑性材料一起使用的蠕變模型來模擬。
在電子工業中，熱機械分析的主要目標是模擬焊點的應力和應變響應，以更好地預測其使用可靠性。這里提出的問題是使用蠕變和塑性材料模型對倒裝芯片封裝進行熱力學分析。
由于鉛的有害健康影響迫使電子制造商減少在焊料中使用有毒重金屬（包括鉛），隨著替代鉛基焊料的可靠替代焊料的探索，焊點的熱機械分析變得越來越重要。
展開 揚聲器音盆組諧振頻率F0測試
音盆組的等效質量M=音盆質量+膠水重量+1/3*復合邊可等效彈簧質量
揚聲器有效振動質量Mms以及有效輻射面積Sd
揚聲器有效振動質量Mms的仿真探討
音盆組的順性C主要取決于復合邊的形狀和材料。以下是音盆組的順性C的經驗公式
以上δ是面密度， b 為單個折環寬度， E 為折環楊氏模量， h 為折環高度， D 為外折環直徑， α 1 是與折環 形狀有關的參數，正弦形為 1， α 2 是折環總的寬度和 高度之比， n 是折環個數。
當然以上參數過多，而且部分參數是很難準確得到的。所以其意義不在于定量準確計算音盆組的順性C，而是可以定性理解音盆組的順性C。知道復合邊的形狀和材料對音盆組的順性C的影響。
個音盆組做好后，在一定的外界條件下（主要是溫度和濕度），都具有一個固定的 F0。所以音盆組F0是一個相對值。
注意：由于材料的蠕變效應，采用不同的力驅動音盆組進行測量時，F0會存在差異。在測量設備精度可以保證的前提下，驅動力應盡可能小。
二、音盆組F0的常規測量方法和設備
2.1測試原理
目前音盆組F0的常規測量方法和設備如下圖所示
測量原理為：當掃頻儀輸出掃頻信號，作為激勵源的揚聲器產生振動，通過被測音盆組后腔空氣推動被測音盆組振動，并反過來，通過后腔空氣，影響激勵源揚聲器振動系統的振動，使其動生阻抗發生變化。這時候的音盆可以類似看成無源輻射器。
2.2 測試過程中可能會對結果準確度產生影響的因素
（1）溫度變化影響。
當外界溫度變化時，引起折環材料楊氏模量E的變化，導致順性C的變化，使Fo發生變化，一般溫度升高，C增大，Fo降低。
（2）濕度變化影響。
環境濕度變化，引起錐盆含水率變化，導致E和M的變化，使Fo發生變化。
（3）激勵功率的影響。
展開 碳纖維機械臂的N種應用場景
目前，越來越多的機械臂開始采用碳纖維材料，碳纖維機械臂充分表現出重量輕、強度大、抗疲勞、耐腐蝕等特征，特別是碳纖維材料蠕變性小，即便在較大的溫差下也能憑借幾近于零的膨脹系數保持著超高的精確度，這對于要求精細化操作的機械臂來說尤為重要。
除了在航空領域發揮作用的大型碳纖維機械臂之外，一些中小型的碳纖維機械臂在多種領域中都有著廣泛的應用。下面就以各種案例介紹一下碳纖維機械臂的不同應用形式。
有限元基礎（二）----單元
在有限元計算過程中，在結構（結構決定了基本方程和邊界條件方程的形式）確定的情況下單元還需要包含幾何、材料參數、物理參數三方面的信息。
在幾何上按照求解問題物體形狀的幾何測度（幾何維），有限單元可分為一維、二維和三維單元。一維單元是對問題可以抽象為一維幾何形狀物體的離散，例如工程中的桿件結構、弦等；二維單元是對問題可以抽象為二維幾何形狀物體的離散，
例如平面問題、薄板殼結構等；同樣的三維單元是對三維幾何形狀物體的離散。其中三維問題最有廣泛意義。除此之外，還有一些應用領域特殊的單元，例如在固體力學有限元方法中，存在質點單元、剛體單元、彈簧單元、阻尼單元、粘彈性單元和偽單元等一些特殊的單元?；镜挠邢迒卧税凑諑缀螠y度分類外，根據單元的插值函數多項式階數的需求，
在單元的邊界線（見圖1）上，可以有兩個節點、三個節點甚至四個節點，分別稱線性單元、拋物線單元和三次拋物線單元。邊界上的節點的數量越多，插值函數多項式的階數也越高，問題求解的精度也越高，但是求解問題的未知數數量也隨之增加。
對于特殊情況，除了單元邊界上存在節點外，單元內部也可能存在節點（見圖2）。
圖2
每一個單元必須選擇一種材料（一種材料可以有多個單元），在固體力學中，材料參數是根據材料本構關系需要而確定需要什么參數，與問題結構無關。材料性質可以分線彈性材料、彈塑性材料、蠕變材料等。不同材料有不同的材料選擇模式。對于各向異性材料需要輸入不同方向的材料參數。材料性質是由材料參數表描述，材料的參數可以獨立與單元存在，可以在單元生成之前建立。
物理參數是對單元幾何特性的補充，例如二維單元的厚度、梁單元橫截面的性質等。單元厚度是二維單元向第三個幾何方向的幾何補充，梁橫截面是一維單元向第二、第三個幾何方向的幾何補充。與材料特性一樣，物理參數也是單元計算中需要的參數，可以在網格生成前建立。
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