abaqus 單位統一
關注創建者：王靖雯 創建時間：2023-02-27
abaqus 單位統一的視頻教程
abaqus腳本插件072-靜動力統一人工無限元邊界條件（2026-01-14）-mark
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abaqus 單位統一的實例教程
abaqus單位統一
單位正解（本人在百度空間里發過此帖）
只要保證輸入的所有數據的單位都是正在使用的同一套單位制里的單位即可。
所有的單位基本上都與長度和力有關，因此可由長度、力和時間（秒）的量綱推出其它的量綱，下面列出常用輸入數據的量綱關系：
面積＝長度^2
體積＝長度^3
慣性矩＝長度^4
應力＝力/長度^2
彈性模量，剪切模量＝力/長度^2
集中力＝力
線分布力＝力/長度
面分布力＝力/長度^2
彎矩＝力×長度
重量＝力
容重＝力/長度^3
質量＝重量/重力加速度＝力×秒^2/長度
重力加速度＝長度/秒^2
密度＝容重/重力加速度＝力×秒^2/長度^4
例如長度單位為mm，力單位為N，時間為秒時，得出的一套單位如下：
1.質量 ＝重量/重力加速度＝力×秒^2 /長度
把m轉成毫米得：N×秒^2/mm＝10^3×N×秒^2/m＝10^3×kg＝Ton（噸）
2.應力 ＝力/長度^2
N/mm^2=
10^6*N/m^2＝10^6*Pa=MPa
3.彈性模量，剪切模量＝力/長度^2
N/mm^2=
10^6*N/m^2＝10^6*Pa=MPa
4.密度＝容重/重力加速度＝力×秒^2/長度^4
N×秒^2/mm^4＝10^12×N×秒^2/m^4
由于密度通用為kg/m^3, N=kg*m/秒.^2
N×秒^2/mm^4＝10^12×N×秒^2/m^4=10^12*kg/m^3=噸/mm^3
所以輸入密度時，就應該把kg/m^3,換成多少噸/mm^3 ！！
5.
重力加速度＝長度/秒^2=9800mm/秒.^2
展開 hypermesh的單位需要使用者自己去統一量化，導入模型后需要自己測量確定，面板中Geom—distance—左側two points，我以mmks單位為例，幾何模型擴大1000倍。 材料屬性的賦予也要注意單位的統一，如圖，楊氏模量為2.07e+5Newton/mm**2，泊松比為0.29，密度為7.8e-6kg/mm**3，與Adams的單位統一（如圖）。
Nastran的MPC的靈活度要遠遠超過Abaqus，Nastran的主節點可以選擇123自由度，也可以對每個從節點設置不同的自由度，還能主節點和從節點互相包含，Abaqus更多的是只負責80%的常用應用場景，復雜功能讓你編子程序，但事實上一線仿真工程師又有多少人愿意編子程序呢？這種做法導致雖然Abaqus無論從用戶體驗、非線性還是商業化都比Nastran好很多，但很多線性的工程復雜問題還是沒法替代Nastran。
（2） 另一類是Contact、Tie等的面之間的約束關系。在這方面Abaqus要明顯強于Nastran了。
我們將用統一的公式來求解這兩類關系，同時也從軟件實現層面說明一下針對這兩類情況的各自差異。分幾篇文章來介紹約束關系，本篇是約束關系（1）-統一形式，既然接觸僅是約束關系的一種，那么MPC、Tie、接觸等的求解過程也是很類似的，這里將介紹一下這些約束關系如何表達為統一形式。
3 統一形式的約束關系
在沒有約束關系時，如下圖情況，物體在體外力和面外力作用下變化。
有限元方程按照虛功原理求解，在物理上可解釋能量守恒原理，即在某一個時刻點，假定在外力作用下有個虛擬的位移，那么外力在虛擬位移下做的虛功=內部應變能的變化相同。
虛功原理中的每項都表示各自區域在虛位移下的能量變換
（1） fv是每單位體積內的力，外力fv和位移相乘表示單位體積內的虛功，所以對體積積分
（2） fs是每單位面積上的力，外力fv和位移相乘表示單位面積上的虛功，所以對面積積分，推論就是最后一項應力和應變是單位體積內的內能，所以對體積積分。
當存在約束關系時，在能量中加入約束關系相關的一項：
顯然的單位也是該約束關系所在區域在虛位移下的能量單位。
展開 該同學向我提問：在ABAQUS中，點面耦合時在點上施加的力荷載是N的單位還是Pa的單位呢？
我當時一看到這個問題，就想到的肯定是N的單位（當然經過試驗這也確實是正確答案，如果大家只是看答案的話，那么接下來的內容也不必再看了，感謝大家），畢竟施加的荷載名稱是concentrated force，并且我們平時在給耦合點施加位移荷載時，得到的反力也是N的單位。但是該同學糾結于一句話，那就是點面耦合之后，我加到點上的荷載，就相當于加到面上，那是不是我施加到面上的每一點荷載都是N，那么分布開來應該是N/m2，或者N/mm2，即壓強單位。
想解答這個疑問其實很簡單，只需要建立三個簡單的模型（其實更簡單的方法只需要建一個表面比單位尺寸（1*1）大一定數量的塊體，而后通過對耦合點施加力荷載，看其結果分析量級即可知道答案，但是為了防止偶然性（即單位尺寸的模型），本帖借鑒”Yy“同學的做法，建立三個模型），模型如下：建立100*100*100mm的立方體，隨便給一個材料，立方體下表面完全約束，三個模型網格尺寸相同，分別施加三種上表面力荷載：
1，點面耦合的模型，在耦合點施加數值為-200的荷載，如下所示：
最終得到應力狀態如下：
此結果的點面耦合為運動分布，運動學耦合將耦合節點的運動約束為參考節點的剛體運動。該約束可以應用于耦合節點上相對于全局或局部坐標系的用戶指定的自由度。
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本文的初衷主要是幫助讀者梳理常用的國際單位制及對應換算關系
一般計算與設計中，礙于軟件等因素，有時操作者會忽視結構某些物理量綱的單位，這往往造成部分描述上的混淆，諸如密度到底取多少？其單位又是怎么樣？在許多有限元數值分析軟件中并沒有系統預設的單位轉化功能，工程師需要明確自己輸入各個量的單位是否統一，計算所得結果的評價是否正常，這都需要讀者心中對單位制十分敏感，而不是模棱兩可地僅追求數字
（原創，轉載請注明出處）
1 概述
本系列文章研究成熟的有限元理論基礎及在商用有限元軟件的實現方式，通過
（1） 基礎理論
（2） 商軟操作
（3） 自編程序
三者結合的方式將復雜繁瑣的結構有限元理論通過簡單直觀的方式展現出來，同時深層次的學習有限元理論和商業軟件的內部實現原理。
有限元的理論發展了幾十年已經相當成熟，商用有限元軟件同樣也是采用這些成熟的有限元理論，只是在實際應用過程中
大家好！我是食詩吃詞。
第一篇帖子，也沒什么難度和深度，只是一個簡單的分享吧。特別感謝粉絲同學“Yy"提出的問題。
該同學向我提問：在ABAQUS中，點面耦合時在點上施加的力荷載是N的單位還是Pa的單位呢？
我當時一看到這個問題，就想到的肯定是N的單位（當然經過試驗這也確實是正確答案，如果大家只是看答案的話，那么接下來的內容也不必再看了，感謝大家），畢竟施加的荷載名稱是concentrated
抽空制作了一個abaqus單位制轉換插件，歡迎大家下載使用，如果錯誤請留言或者發送郵件聯系我。
目前是只支持米轉化為毫米和微米單位制。
其他轉換方式看時間，后續可能會增強。
壓縮包解壓到c盤-用戶-abaqusPlugin文件夾，打開abaqus之后選擇Plugin下拉菜單，找到AbaqusUnits點開即可使用。
聲明：不對結果負責，請自行甄別核對。
ABAQUS沒有固定的量綱系統（單位制），所輸入的數據必須具有一致性的量綱系統（單位制）。
常用的一致性量綱系統（單位制）如下：
案例分析
使用三種單位制m-kg-s，mm-tonne-s和cm-g-us求解下面案例，演示三種單位制用法，并比較結果。
如圖所示梁部件，長度為L=1m，梁截面為正方形，邊長B=0.2m，梁一段固支，另一端施加靜力F=10kN載荷，梁材料為鋼材密度為7800kg
ABAQUS基礎材料庫_POLARIS_MAT_BASE.zip
文件來源：星辰北極星團隊
今天解決了三天沒能解決的abaqus的問題，之前仿真一直錯誤是因為單位制沒統一，都是當時B站學的時候太草率了，我應該從基礎開始一點點學的。。。。。
但是換算單位制的問題還是沒搞明白，我個懶人也不是很想弄，于是從網上發現了一篇文章。
以下為文章地址
https://mp.weixin.qq.com
初學Abaqus時，數值的輸入有時會遇到單位轉換的問題，為新手提供兩個小工具：
一、單位轉換表
二、單位轉換小插件
下載：
Abaqus_單位換算.xlsx
unitsConverter.zip
hypermesh的單位需要使用者自己去統一量化，導入模型后需要自己測量確定，面板中Geom—distance—左側two points，我以mmks單位為例，幾何模型擴大1000倍。 材料屬性的賦予也要注意單位的統一，如圖，楊氏模量為2.07e+5Newton/mm**2，泊松比為0.29，密度為7.8e-6kg/mm**3，與Adams的單位統一（如圖）。
abaqus沒有自己的單位，只要你統一單位即可，如下表：
但是，關于角度的單位沒有明確舉例，經查資料，在參考書籍《Abaqus 6.6在機械工程中的應用》一書中看到了如下解析：角度的單位一般情況下是用弧度來表示。
希望自己看到的一些東西能和大家分享。
其實這個問題好多文章都做過解釋，我之所以放在這里再說下，完全是為了關注我的人可以更方便了解下這部分的內容。
其實涉及到單位制疑惑的軟件，一般都是通用有限元軟件，如abaqus、marc、ansys等。因為這些都是大型通用通用軟件，涉及到的行業非常多，如果每一個環節都考慮不同的單位選擇，將是一個非常大的工作量，這是原因之一。原因之二是這些軟件都是數值計算軟件，在計算的時候都是基于國際單位制進行計算的
