ansys 單元厚度的案例
ansys workbench中設置變厚度殼單元
對于厚度尺寸相對于其他幾何尺寸較小的結構，我們常常采用殼單元來代替三維實體單元進行分析。殼單元模型雖然不像三維實體模型那樣更接近真實模型，但其單元及節點數量少，計算量小，在工程中對復雜模型進行簡化時，采用殼單元能大大降低工作量和計算難度。
在建立殼單元模型時，我們需要輸入殼的厚度值，該厚度值可以在DM中設置，也可以在Mechanical中設置。DM中僅允許輸入常量厚度值（即等厚度），在Mechanical中可以設置隨某一坐標變量變化的厚度值。
等厚度模型
厚度隨坐標變化的模型
大多數情況下，以上厚度設置是能夠滿足工程分析需要的。但是，有一天突發奇想，我想建一個厚度值隨多個坐標值變化的模型，現有的方法以函數進行輸入厚度隨坐標變化時，只允許輸入一個變量，怎么辦？
workbench提供了一個很好的工具—External Data。用它，可以將任意位置的厚度值進行任意編輯，然后導入到Mechanical中。
展開 cohesive element單元厚度的設置以及厚度的影響
指定單元厚度
在使用cohesive element的時候需要在截面里面指定厚度，如圖1所示。
厚度有3種定義方式
（1）use analysis default 默認選項。這種是最常用的選項，默認的厚度是1。
（2）use nodal coordinates 使用節點坐標。程序將根據cohesive單元的節點坐標計算厚度，適用于有物理厚度的cohesive單元，不適用于特別薄的cohesive單元，因為節點距離太近有可能計算錯誤。
（3）specify 自定義厚度。當（1）和（2）都不滿要求時自定義厚度。
Out-of-plane thickness 平面外厚度，指的是二維平面單元的厚度（垂直于電腦屏幕）。三維時不需要勾選，二維時需要勾選并指定，通常為1，因為二維單元的厚度默認為1。（但二維計算時不指定似乎也不影響計算結果）。
單元厚度對應力的影響
單元厚度影響單元的應變以及應力。
定義的牽引-分離準則橫坐標是位移而非單元的應變，位移和應變的關系為
性階段單元應力 按式（1）計算
為彈性階段的單元剛度。
如果單元的厚度為1，那么單元的應變和相對位移在數值上相等，這也是單元厚度為什么常設置成1的原因。
如果單元厚度不為1，那牽引-分離準則的曲線就不和單元的相對位移-應力曲線吻合。
例如，對于如下的牽引分離準則（拉伸方向），比較厚度為0.1、1、2三種不同厚度的cohesive單元相對位移-應力曲線（能量模式）。
以單元厚度為1為基準，，
如果不更改材料參數，僅更改厚度。
展開 LS-DYNA有厚度/零厚度內聚力單元建模案例（共節點法） ￥9.9
本案例為有厚度/零厚度內聚力單元建模示范，操作軟件為LS-DYNA自帶的前處理器Ls-Prepost。
效果如下圖所示：
無厚度
有厚度
付費內容為：
操作過程PDF文件
步驟詳細，演示形式為靜態圖片與動態圖片；給出了詳細的內聚力單元層的材料參數及出處。
2. 對應的K文件及計算結果
展開 abaqus里的非線性薄層單元，零厚度cohesive單元，goodman接觸單元等的基本形式是什么？如何構建與應用？
在使用Abaqus，Comsol等軟件進行薄層區域的力學分析過程中，例如在研究水壓致裂、裂縫擴展，接觸粘結滑移的這類薄層力學性質時，我們經常需要采用應力-相對位移(σ-u)關系，而不是傳統本構描述的應力-應變(σ-ε)關系來描述，例如Abaqus里面的Cohesive單元，Goodman單元，以及Comsol里的彈性薄層（在后面我把這類單元統稱為增量非線性力學薄層）。這類單元厚度非常小甚至為0，薄層兩側的節點（單元）用一組力（應力）與相對位移的關系方程聯系起來，例如給出一個形式最為簡單的典型應力-位移方程
此方程描述了1,2,3方向（通常是法向和兩個切向）上相對位移與應力的關系，應力與相對位移呈線性關系，類似于“線性彈簧”。但是對于土-結構接觸、裂縫的張開閉合這類問題，線性方程已經不足以準確描述這些物理量之間的關系，這時就需要引入增量非線性方程來構建薄層單元。
引入增量非線性薄層的概念之前，首先介紹一下全量非線性薄層以理解非線性的概念，首先給出以下公式
這是一個全量非線性薄層，其非線性的表現可以用下面幾個例子體現，
對比①和②項，可以發現僅存在3方向上的位移變化的情況下，1，2方向上的力也會發生改變，體現了彈簧三個方向力學性質的非獨立性，對比①和③項，可以發現力的大小并不和位移大小成正比，也就是非線性特征。
所以對于增量非線性方程，就是把應力-位移關系方程寫成應力增量-位移增量的關系方程，例如
寫成微分形式的好處是，可以體現出應力路徑對位移結果的影響，也就是類似于“塑性”特征（所以所有的彈塑性本構也都是增量方程）。但是對于此類微分方程的求解，必須給定一個力的初始值。
展開 
任意單元間插入零厚度內聚力單元的新腳本
2021年第一期Abaqus復合材料培訓班開始報名
敬請關注2021年首期Abaqus復合材料培訓
2016年的時候，曾在網上發過一篇有關0厚度cohesive單元生成方法的文章，并針對任意六面體或者四面體單元之間插入cohesive單元的問題提供了一款Abaqus中的建模插件。后來原始文章和插件均被演繹成了各種版本。當初開發插件純屬業余玩耍，也就一直沒有再更新，后來還是有很多讀者咨詢該插件，于是去年做了一個改進版本，之前的版本是在Abaqus中直接操作單元及節點，雖然直觀，但是執行效率較低。新版本是操作inp文件，效率有了明顯提升。
生成原理
先將原單元離散，然后提取原相鄰單元共用面上的節點，復制該節點，進行網格重構。以一個實心圓球為例，下圖左為六面體單元組成的網格模型，右圖為插入的零厚度cohesive單元，該方法可以實現任意結構任意單元面之間插入0厚度的cohesive單元。
展開 插件案例：任意單元面之間插入0厚度cohesive單元（支持四面體or六面體單元） ￥450
1.插件長什么樣子
2.插件有什么功能
在四面體或者六面體單元之間插入 0厚度的cohesive單元，
并對原基體材料和cohesive材料賦予材料屬性及網格屬性。
支持對整個part操作或進對part中的部分單元集合操作
3.插件效果
以下是六面體單元組成的球體，右側是在兩個單元面之間插入的cohesive效果圖
以下是某脆性材料沖擊破碎的效果圖
以下是在六面體之間插入COH3D8界面單元
（1） 無cohesive六面體單元 （2）插入0厚度cohesive單元
以下是在四面體單元之間插入COH3D6界面單元
（1） 無cohesive四面體單元 （2）插入0厚度cohesive單元
4.該插件的安裝
下載相應版本的插件程序，解壓縮到ABAQUS安裝目錄或者工作目錄下的abaqus_plugins文件夾內，工作目錄下默認是沒abaqus_plugins文件夾的，可以自己創建一個，然后重新啟動ABAQUS，在plug_ins菜單中就可以看到該工具。
以下是付費內容，主要包括
(1)該插件的編譯代碼，適合于abaqus6.14，請將你的Abaqus自行更新到此版本，
(2)附帶一個小球沖擊破碎的案例CAE文件+inp文件，模型如下圖所示
附件內容如下圖所示：
看清介紹，附件是執行代碼，不要盲目亂拍，源代碼價格另議，需要者站內聯系或添加QQ3539358512
展開 LS-PrePost中顯示殼單元厚度
對于ShellThickness
如果勾選了ShellThickness，會覆蓋原壁厚。
自研批量生成0厚度內聚力單元插件 ￥400
該插件基于python語言批量生成內聚力單元，使用該插件需要配置python語言環境。使用者可隨時反饋使用過程中遇到的任何問題，發送至郵箱shenz1hao@126.com，承諾修正一切問題。
插件功能具體包含：
（1）三種插入方式：兩種材料內部+邊界、僅邊界、邊界+一種材料內部
（2）任意單元形式：三角形單元、四邊形單元、六面形單元、楔形單元、四面體單元以及這些單元之間的任意組合
（3）單元數量及INP生成方式無限制
0厚度cohesive單元插入方法 ￥19.89
本案例介紹0厚度cohesive單元插入方法，用戶最好熟悉Abaqus軟件中的基本操作。
隨案例附上了2020版本的cae文件，并且附上inp文件供跨版本導入。
批量0厚度cohesive單元的Abaqus插件（終極版） ￥300
適用于二維、三維實體part插入零厚度cohesive單元，零厚度孔壓單元（選中添加孔壓節點選項）。
2. 適用于混合單元類型。二維情況，網格中可以同時有三角形單元和四邊形單元；三維情況，網格中可以同時有四面體單元，三棱柱單元，和六面體單元。目前網上所知插件基本都是針對單一類型的，但是對于符合材料的結構，往往不能全部劃分為四邊形或者六面體單元，網格中可能會存在不同類型的單元。適用混合單元類型，是本插件的一個主要優點。
3. 插入單元速度全網最快。本插件會創建一個嵌入了cohesive單元的新part，生成速度非常快，測試插入300萬cohesive單元花費時間190秒。
4. 插入單元的部位可以靈活設置。可以全局插入；單元集之間界面上插入；可選的僅邊界，或者邊界及內部同時插入。設置時，需要設置一個Matrix集合，和可選的若干Inclusion集合，要求Matrix集合和Inclusion集合不能有包含公共單元（插件會自動檢測），Matrix集合可以和Inclusion集合有公共節點，但Inclusion集合之間不能有公共節點（使用者自己檢查）。對Matrix和Inclusion集合都可以選擇是否再集合內部插入cohesive單元，靈活性非常高。
5. 根據設置自動創建生成的cohesive集合。內部生成的cohesive單元集合在原名稱后面加“-cohesive”，比如Set-1-cohesive；邊界上生成的單元集合為集合1名稱+“-by-”+集合2名稱+“-cohesive”，比如Set-1-by-Set-2-cohesive。
6. 生成的嵌入cohesive單元的新part中節點和單元的編號從1開始并連續，方便后處理， 和一些其他方法中分裂節點時加一個大數的編號方法不同。
7.
展開 基于hypermesh零厚度內聚力單元創建3D！ ￥50
背景: 內聚力單元的使用越來越頻繁,內聚力單元也廣泛的應用于脆性材料甚至塑性材料的損傷破壞問題的有限元描述!那么如果用hm來構建內聚力單元,特別是零厚度的內聚力單元呢? 如果是用過ABAQUS的朋友可能對這個問題不屑一顧，的確ABAQUS是我目前用過在內聚力單元建立方面最好的通用前處理器軟件，特別是對于零厚度單元的構建操作極其簡易。但是畢竟并不是所有的人都用abaqus，其中很多人用慣了hm，希望能直接在hm中構建cohesive zone element， 下面就講下在hm中零厚度內聚力單元的構建方法。關鍵字： hypermesh， 零厚度內聚力單元
目標：
1.實現平板零厚度內聚力單元的構建,板子上下厚0.1m，中間插入一層零厚度單元。
2.曲面零厚度內聚力單元的構建
在如下兩者構型中中插入零厚度內聚力單元（ 1種平板結構，1種曲面體結構）
需要分如下兩步操作：
Step 1先生成含有厚度內聚力單元模型
step 2 偏置有厚度內聚力單元生成零厚度內聚力單元模型
如下（隱去另一側單元便于顯示）
下面是step by step的教程和hm的練習模型
hm的版本是2017
展開 
批量插入0厚度cohesive單元模擬開裂
</p><p>批量插入cohesive單元的原理（下圖是在三角形單元和四面體單元間嵌入0厚度的cohesive單元，這里為了方便觀察，把cohesive畫為有限厚度，實際插入的是0厚度的）：</p><div contenteditable="false" width="100%"><div><img title="1.jpg" style="max-width:760px;" alt="1.jpg" src="https://img.jishulink.com/upload/201808/f49d76c4d26f4beeb3b5f73fc3ba5789.jpg" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/upload/201808/f49d76c4d26f4beeb3b5f73fc3ba5789.jpg?image_process=/format,webp/resize,w_400" data-pc-src="https://img.jishulink.com/upload/201808/f49d76c4d26f4beeb3b5f73fc3ba5789.jpg?
展開 有厚度cohesive單元定義方法 ￥9.9
以上為一個cohesive單元的顯式分析，并附上了2020版本的cae文件， 如果有版本問題，同時也附上了inp文件供跨版本導入。
小哥 手把手教你創建0厚度單元的一種方法
廢話不說，上圖，共 5 張 教程為3D的，2D的操作類似
1.對一個單元操作
2.坍塌一個節點
3.坍塌二個節點
4.坍塌第四個節點
5.驗證： 查詢到 8個節點，正確
完
Abaqus創建零厚度cohesive單元
建立cohesive層的方法主要有：
方法一、建立完整的結構，然后在上面切割出一個薄層來模擬cohesive單元，用這種方法建立的cohesive單元與其他單元公用節點，并以此傳遞力和位移。
方法二、分別建立cohesive層和其他結構部件的實體模型，通過“tie”綁定約束，使得cohesive單元兩側的單元位移和應力協調。
有些情況下需要建立零厚度的cohesive單元以進行裂紋擴展的計算模擬，下面以第一種方法進行零厚度的cohesive單元的建模。
新建一個二維模型，如下圖所示：
假設在模型的中間有一層零厚度的cohesive單元層，做一個切割處理，如下圖所示：
切割出一個很小的縫隙之后進行網格劃分，如下所示：
完成這一步之后需要通過菜單欄Mesh-creat mesh part將單元變成孤立網格。
在此基礎上即可創建零厚度的單元。點擊菜單欄Mesh下面的Edit，如下所示：
然后框選出中間縫隙的上面一層節點，之后再選擇下面一層的一個單元面，將縫隙的上面的所有節點投影到縫隙的下層。
投影完的效果如下，中間的縫隙不見了。
打開節點號的顯示，如下所示，可以發現在中間的一層位置處相同位置有兩個節點，也即是該層單元為零厚度單元
再之后，通過Assign Element Type可修改中間這一層重合的單元，修改為cohesive單元。
長安CAE的博客
http://blog.sina.com.cn/zuoerninan
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