單位制的案例
（公益貼）一文輕松掌握ANSYS/ls-dyna中材料單位制問(wèn)題及單位制任意更換
在進(jìn)行數(shù)值模型建立的過(guò)程中，大家首先會(huì)想我建模應(yīng)該用什么單位制，材料單位制怎么確定，對(duì)于剛開始學(xué)有限元軟件的同學(xué)而言是一個(gè)比較頭疼的問(wèn)題，我初學(xué)時(shí)也一樣，熟悉后就會(huì)對(duì)單位制會(huì)特別敏感，單位不統(tǒng)一就很快能發(fā)現(xiàn)。基于這個(gè)問(wèn)題，本文詳細(xì)給大家梳理ls-dyna中單位制的選擇原理，并教大家如何任意更換模型的單位制。常用單位制表如下。
1.確定模型分析類型，采用的材料本構(gòu)的類型。
對(duì)于所有模型而言，所有單位制其實(shí)都可以使用，前提是單位換算正確。但是對(duì)于金屬材料，其中存在溫度、比熱容等參數(shù)，大部分學(xué)者文獻(xiàn)常用的是mm ms kg GPa或mm s ton MPa單位。而對(duì)于爆炸沖擊、侵徹等案例來(lái)講，g cm Mbar（10的11次方pa）是文獻(xiàn)中常用的單位制，單位制的選擇基本上是看現(xiàn)有的案例中哪套用的多，我們就選哪套，這樣在引用參數(shù)的時(shí)候就不需要進(jìn)行單位換算，避免計(jì)算出錯(cuò)，如果計(jì)算過(guò)程中出現(xiàn)計(jì)算模型消失、計(jì)算時(shí)間加長(zhǎng)、計(jì)算云圖沒(méi)反應(yīng)大概率是單位制不統(tǒng)一的問(wèn)題。
2.模型建立時(shí)單位制選擇
軟件中是沒(méi)有選項(xiàng)去要求用哪套單位制，單位制在心中統(tǒng)一使用就行。比如模型實(shí)際長(zhǎng)3.45m，這種小數(shù)點(diǎn)多的尺寸模型，我會(huì)選擇mm去建模，在模型中輸入3450就可以，寬1.52m就輸入1520。對(duì)于建模及網(wǎng)格劃分過(guò)程中而言，長(zhǎng)度單位制可以選擇自己熟悉的、方便建模的那套，建模過(guò)程中不用糾結(jié)單位制是哪套，因?yàn)楹笃谏蒶文件后可以任意修改單位制。
3.模型單位制的確定
拿到一個(gè)案例k文件，如何去馬上確定模型是采用的哪套單位制。首先拿尺子量一下模型的尺寸，如下圖所示。
a．這是一個(gè)掏槽爆破局部模型，量出來(lái)是345，是不會(huì)顯示單位的，如果了解這個(gè)案例，可以馬上知道實(shí)際尺寸為3.45m，那么此刻模型的長(zhǎng)度單位制就是（345）cm。
展開 關(guān)于有限元的單位制
總之，基本物理量的單位可以根據(jù)需要選擇，但導(dǎo)出物理量的單位必須以基本物理量為基礎(chǔ)推導(dǎo)出來(lái)，不能人為地規(guī)定。
多說(shuō)一句，由上述推導(dǎo)可見，kg-mm-s-mN 單位制、 kg-m-s-N 單位制和 kg-mm-ms-kN 單位制都是協(xié)調(diào)的單位制；
有限元的單位.pdf
有限元分析那點(diǎn)事——單位制
剛接觸有限元分析的小伙伴，時(shí)常由于單位制的問(wèn)題，導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果異常，卻一時(shí)找不到問(wèn)題的原因u。其實(shí)，對(duì)于新手甚至是老司機(jī)，一不小心就會(huì)被“單位制統(tǒng)一”的要求戲弄一下。因?yàn)閭鹘y(tǒng)通用商軟沒(méi)有單位制符號(hào)，如ANSYS、ABAQUS、nastran、optistruct、dyna等。
那么，如何在模型設(shè)置時(shí)，避免單位制混亂的問(wèn)題呢？
根據(jù)本人經(jīng)驗(yàn)，只有徹底明白“單位制統(tǒng)一”的含義及常見單位的換算關(guān)系，才能形成單位統(tǒng)一的潛意識(shí)。對(duì)于一般結(jié)構(gòu)分析，要明白基本物理量和導(dǎo)出物理量。時(shí)間、長(zhǎng)度、質(zhì)量基本量，密度、力、強(qiáng)度、速度、加速度等都是導(dǎo)出物理量。所謂“單位制統(tǒng)一”，就是說(shuō)我們的基本量要和導(dǎo)出量之間單位制統(tǒng)一，基本量之間是可以相互獨(dú)立的。
商軟一般需要定義幾個(gè)物理量，密度、彈性模量、初速度、求解時(shí)間等，前三個(gè)都是導(dǎo)出量，當(dāng)我們?cè)O(shè)置數(shù)據(jù)時(shí)，已潛在的定義了基本量的單位制。例如，你輸入鋼的彈性模量為2.1e5。鋼彈性模量的在國(guó)際單位制下是2.1e11Pa。你輸入2.1e5，所以等效單位是MPa，用基本物理量表述是(噸/（毫米*平方秒）)，所以對(duì)應(yīng)的密度單位是(噸/立方毫米），輸入應(yīng)該是7.8e-9。如果鋼彈性模量輸入的是210，等效單位是GPa，用基本物理量表述是(千克/（毫米*平方毫秒）)，所以對(duì)應(yīng)的密度單位是(千克/立方毫米），輸入應(yīng)該是7.8e-6。其余的物理量都要相應(yīng)的統(tǒng)一。
所以說(shuō)，對(duì)于有量綱的物理參數(shù)，輸入不同量級(jí)的值，就默認(rèn)了不同的單位制。初學(xué)者明白了這一點(diǎn)，后續(xù)的問(wèn)題就是單位制轉(zhuǎn)換了。
展開 abaqus材料庫(kù)+單位制自動(dòng)換算
ABAQUS基礎(chǔ)材料庫(kù)_POLARIS_MAT_BASE.zip
文件來(lái)源：星辰北極星團(tuán)隊(duì)
今天解決了三天沒(méi)能解決的abaqus的問(wèn)題，之前仿真一直錯(cuò)誤是因?yàn)?em>單位制沒(méi)統(tǒng)一，都是當(dāng)時(shí)B站學(xué)的時(shí)候太草率了，我應(yīng)該從基礎(chǔ)開始一點(diǎn)點(diǎn)學(xué)的。。。。。
但是換算單位制的問(wèn)題還是沒(méi)搞明白，我個(gè)懶人也不是很想弄，于是從網(wǎng)上發(fā)現(xiàn)了一篇文章。
以下為文章地址
https://mp.weixin.qq.com/s/f5JiD1MGHaTdpfbh3Rb7-w
作者創(chuàng)作了一個(gè)插件，可以直接換算單位制。作者是星辰北極星團(tuán)隊(duì)，文章中免費(fèi)提供了插件的使用方法和下載路徑。還有一篇關(guān)于單位制知識(shí)的文章。插件可以解決我們這些菜狗不會(huì)換算的問(wèn)題，在此深深表示感謝。
這個(gè)是星辰北極星團(tuán)隊(duì)的b站號(hào)：https://space.bilibili.com/294793864 這個(gè)是他的介紹單位制換算的視頻：https://www.bilibili.com/video/BV19A411n7nZ?spm_id_from=333.337.search-card.all.click&vd_source=148372426dd01bdd2cf3bd70a6207813 再次膜拜大佬
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CAE分析的基石：理解并應(yīng)用正確的單位制
數(shù)值錯(cuò)誤在工程計(jì)算中常常源于單位不一致。為防止這類錯(cuò)誤，應(yīng)遵循以下原則：
堅(jiān)持在同一問(wèn)題中使用統(tǒng)一的單位制。
提升對(duì)各個(gè)單位物理含義的理解，并深入思考這些含義。
對(duì)輸入和輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行合理性檢測(cè)，若數(shù)據(jù)超出合理范圍，常常是由單位不當(dāng)引起的。
在利用他人的工作時(shí)需格外謹(jǐn)慎，因?yàn)樗麄兛赡苓M(jìn)行了單位轉(zhuǎn)換而未明確標(biāo)注。
盡量避免使用換算因子和非標(biāo)準(zhǔn)的單位制。
轉(zhuǎn)換因子（Mult）是將國(guó)際單位制轉(zhuǎn)換為特定單位制時(shí)使用的系數(shù)。
為了保證單位的一致性，只需檢查幾個(gè)基本方程即可。例如，對(duì)力而言，其定義為 F=ma，其量綱為 m×l/t2，因此 1N 等于 1kg×1m/s2。
需要注意的是，大多數(shù)求解器采用弧度作為單位。例如，在圓柱或球坐標(biāo)系下，RADIOSS將角度作為輸入，但輸出的位移是以弧度計(jì)。
物理常數(shù)的值與所選單位制緊密相關(guān)。在使用常數(shù)值時(shí)，確保它們與當(dāng)前的單位制匹配。避免盲目采用他人提供的數(shù)值，最佳做法是使用文獻(xiàn)中推薦的值。
在執(zhí)行復(fù)雜的分析項(xiàng)目時(shí)，必須確保每一個(gè)細(xì)節(jié)的準(zhǔn)確性，以保證分析結(jié)果的可靠性。遇到可疑的計(jì)算結(jié)果時(shí)，應(yīng)尋求他人的幫助。為了提升技巧和自信，可以先從解決小規(guī)模問(wèn)題做起，或者分析那些有手冊(cè)結(jié)果或解析解的問(wèn)題，并比較結(jié)果。
總結(jié)一致的單位使用策略如下：
使用完全理解的統(tǒng)一單位系統(tǒng)。
熟悉物理常數(shù)的來(lái)源。
注意小數(shù)點(diǎn)的正確使用。
通過(guò)分析已知解的問(wèn)題來(lái)提升自信。
在大型模型分析中應(yīng)用縮小的尺度。
歡迎留言批評(píng)指正。如果本文存在不夠清晰或準(zhǔn)確之處，請(qǐng)您不吝賜教。
個(gè)人學(xué)習(xí)總結(jié)，整理不易，未經(jīng)本人允許請(qǐng)勿搬運(yùn)。
展開 PATRAN有限元分析的單位制
PATRAN等有限元分析過(guò)程中，非常需要注意的一點(diǎn)就是“單位制要協(xié)調(diào)統(tǒng)一”，有限元軟件是支持多套單位制體系的，下圖是常用的單位制，其中第二種是最常用的，也適用于ABAQUS、ANASYS等其它有限元軟件。
abaqus系列技巧3：關(guān)于有限元軟件的單位制問(wèn)題
其實(shí)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?yàn)檫@些都是大型通用通用軟件，涉及到的行業(yè)非常多，如果每一個(gè)環(huán)節(jié)都考慮不同的單位選擇，將是一個(gè)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(shù)值計(jì)算軟件，在計(jì)算的時(shí)候都是基于國(guó)際單位制進(jìn)行計(jì)算的。
那么有沒(méi)有已經(jīng)考慮單位的計(jì)算軟件呢？自然是有的，例如simufact旗下的軟件，如simufact welding就可以直接選擇單位，十分的方便。這主要由于這些軟件專注于一個(gè)領(lǐng)域，非常容易內(nèi)置這些單位選擇。
綜上，應(yīng)該清楚了為什么要討論單位制了。接下來(lái)是如何用。我這里偷了懶，直接在網(wǎng)上找了一個(gè)表：
圖片來(lái)源：http://blog.sina.com.cn/s/blog_68d0921b0102wsqv.html
這里面通常用第1列或者第2列。第一列就是通常說(shuō)的 m-kg單位制，第二列就是mm-t單位制。需要注意的是，只能選擇一列進(jìn)行選擇，不能混用。如果一些單位沒(méi)有在上面，那就要自己進(jìn)行推導(dǎo)了，所有的單位都可以從上面的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)單位進(jìn)行推導(dǎo)。
展開 一種簡(jiǎn)便的Ls-dyna單位制換算方式
這是寫給接觸Ls-dyna不久的小白們的一種簡(jiǎn)單方法，我之前在不同單位制之間換算換算的頭都大了，而且還很有可能換算不對(duì)，我到網(wǎng)上查了許久也沒(méi)有找到專門的工具。也下載了一些單位換算軟件，但是一方面乘除麻煩，另一方面也容易出錯(cuò)。
后來(lái)我在用ansys workbench查材料庫(kù)數(shù)據(jù)的時(shí)候，突然想起來(lái)“工程數(shù)據(jù)”欄里面的單位是可以自己設(shè)置，并且根據(jù)Ls-dyna單位制進(jìn)行變換的，而且熱量單位或者壓力單位都能簡(jiǎn)便的算好。
具體方法見下圖，配上Ls-dyna單位制的常用表格。
注意初始數(shù)據(jù)輸入前先調(diào)一下后面單位，后面的單位調(diào)了之后前面的數(shù)據(jù)就開始跟著變了，輸入之后選自己想要的單位就好。
用的是這個(gè)模塊
各種屬性在左側(cè)添加，紅色箭頭指向的是能跟prepost對(duì)應(yīng)的材料模型和狀態(tài)方程，如果那些里沒(méi)有的話就在上面那些欄里面自己拖拽組合。
展開 Abaqus單位制轉(zhuǎn)換插件
抽空制作了一個(gè)abaqus單位制轉(zhuǎn)換插件，歡迎大家下載使用，如果錯(cuò)誤請(qǐng)留言或者發(fā)送郵件聯(lián)系我。
目前是只支持米轉(zhuǎn)化為毫米和微米單位制。
其他轉(zhuǎn)換方式看時(shí)間，后續(xù)可能會(huì)增強(qiáng)。
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(diǎn)開即可使用。
聲明：不對(duì)結(jié)果負(fù)責(zé)，請(qǐng)自行甄別核對(duì)。
網(wǎng)盤鏈接（若失效請(qǐng)后臺(tái)留言索?。?鏈接：https://pan.baidu.com/s/1aesB4HOYRtafR-xNtQvCVg
提取碼：g2rs
XFlow支持的單位制、運(yùn)算符、標(biāo)量函數(shù)和判斷語(yǔ)句
很多學(xué)習(xí)Xflow的同學(xué)們，可能忙于做案例，或者根本沒(méi)有時(shí)間做案例，或者在沒(méi)有一丁點(diǎn)兒基礎(chǔ)的時(shí)候就去找人幫忙，總之因?yàn)楦鞣N情況吧，沒(méi)有系統(tǒng)地了解過(guò)XFlow使用什么單位制，支持哪些算數(shù)的和邏輯的運(yùn)算符，可以輸入哪些數(shù)學(xué)函數(shù)，以及支持什么形式的判斷語(yǔ)句。不了解這些，就會(huì)在使用Xflow的過(guò)程中陷入各種迷茫。 CAE從業(yè)者今天就來(lái)系統(tǒng)介紹一下XFlow支持的這些東西。 1. 首先說(shuō)一下單位制。XFlow使用SI國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)單位制，如下圖所示，其中有兩項(xiàng)需要注意：角度使用的單位是degrees度，而角速度使用的單位是弧度每秒rad-s^-1。 2. 接著說(shuō)一下XFlow支持的算數(shù)運(yùn)算符和邏輯運(yùn)算符。 XFlow支持的算數(shù)運(yùn)算符包括加、減、乘、除、乘方，各自的符號(hào)分別表示為： + — * / ^ XFlow支持的關(guān)系運(yùn)算符包括兩種，分別是大于、小于，兩者的符號(hào)分別表示為： > < XFlow支持的邏輯運(yùn)算符包括兩種，分別是和、或，兩者的符號(hào)分別表示為： AND OR 或者寫成： ()() ##兩括弧中間無(wú)空格 + 3. 接著說(shuō)一下XFlow支持的函數(shù)。其支持的數(shù)學(xué)標(biāo)量函數(shù)如下圖所示，最常用的是三角函數(shù)、平方根函數(shù)和指數(shù)對(duì)數(shù)函數(shù)。其中需要注意的是：三角函數(shù)的單位均是rad弧度而非degrees度，這一點(diǎn)在新手使用時(shí)經(jīng)常會(huì)犯錯(cuò)，需要特別留心。 4. 最后來(lái)說(shuō)一下XFlow支持的判斷語(yǔ)句。XFlow目前只支持一種判斷語(yǔ)句if，它的具體使用格式例子如下圖所示。支持多個(gè)()同時(shí)使用。 —————————————————————————————————————————————————— 如需轉(zhuǎn)載，請(qǐng)注明來(lái)源公眾號(hào)CAE從業(yè)者。
展開 ansys/ls-dyna 單位制的轉(zhuǎn)換
ansys/ls-dyna 單位制的轉(zhuǎn)換
單位轉(zhuǎn)換.pdf
單位制.docx
單位制
單位
Table 2–1 Consistent units.
LS-DYNA中的操作及設(shè)置（一）（精度控制，單位制，截面，雙精度）
二、統(tǒng)一單位制（Consistent units）
在LS-DYNA中需要設(shè)置統(tǒng)一的單位制：
1 force unit = 1 mass unit * 1 acceleration unit
1 acceleration unit = 1 length unit / (1 time unit)^2
1 density unit = 1 mass unit / (1 length unit)^3
下表給出了一些常用單位制以及鋼的密度和彈性模量作為參考，其中GRAVITY是重力加速度。
MPH：英里每小時(shí)；KMPH：公里每小時(shí)
三、截面（Cross section）
一個(gè)模型的截面由一個(gè)節(jié)點(diǎn)集合以及一個(gè)或多個(gè)單元集合組成，單獨(dú)的節(jié)點(diǎn)集或單元集都無(wú)法構(gòu)成截面。一個(gè)準(zhǔn)確的截面包括定義切割面的節(jié)點(diǎn)以及位于切割面上和切割面一側(cè)的可變形單元。剛體單元對(duì)截面沒(méi)有貢獻(xiàn)，所以截面只包括變形體單元。
當(dāng)用戶使用*DATABASE_CROSS_SECTION_PLANE中的PLANE選項(xiàng)進(jìn)行截面的定義時(shí)，LS-DYNA 程序會(huì)選擇構(gòu)成截面的節(jié)點(diǎn)和單元，并輸出到D3HSP文件中以interface definition開頭的字段中。
*DADABASE_SECFORC給定了截面力和力矩的輸出時(shí)間間隔，并可以在全局坐標(biāo)系或者以某一剛體或加速度傳感器為基準(zhǔn)的局部坐標(biāo)系中輸出。
除此之外，還可以在LS-PREPOST中利用SPLANE選項(xiàng)來(lái)定義截面并獲得截面上的力和力矩，此時(shí)截面是固定在空間中的。
展開 有限元仿真分析單位制 ￥5
大部分有限元仿真分析中，都是沒(méi)有固定單位的，需要自己定義單位制，但是要注意單位的統(tǒng)一。
Lsdyna中熱導(dǎo)率的單位制轉(zhuǎn)換問(wèn)題，ton mm
Lsdyna中熱導(dǎo)率的單位制轉(zhuǎn)換問(wèn)題，ton mm S和g cm us之間的轉(zhuǎn)換系數(shù)是多少
