Abaqus中C3D8R單元和C3D8I單元的區別

C3D8R單元:

8節點六面體線性減縮積分單元。與完全積分單元相比,線性減縮積分單元僅在單元中心包含一個積分點,而二次減縮積分單元的積分點數量與線性完全積分單元的相同。
線性減縮積分單元有以下優點
(1)在彎曲荷載下不易發生剪切自鎖現象。
(2)對位移的求解結果比較精確。
(3)網格存在扭曲變形時,分析的精度不會受到太大的影響。

線性減縮積分單元也存在如下缺點
(1)需要劃分較細的網格來克服沙漏問題。
(2)不能用於以應力集中部位的節點應力爲指標的分析,因爲線性減縮積分單元只在單元的中心有一個積分點,其在積分點上的應力是相對精確的,但經過插值和平均後得到的節點應力則是不精確的。

二次減縮積分單元仍具有線性減縮積分單元的全部優點,同時還具有以下優點
(1)即使不劃分很細的網格,也不會出現嚴重的沙漏問題。
(2)即使在複雜的應力狀態下,對自鎖問題也不敏感。

使用二次減縮積分單元時需要注意以下問題:
(1)不能用於接觸分積。
(2)不能用於大變形問題的分析。
(3)與線性減縮積分單元類似,採用該單元計算得到的節點應力不夠精確,

C3D8I單元:

8節點六面體線性非協調模式單元。該單元把增強單元位移梯度的附加自由度引入線性單元,能克服剪切自鎖問題,具有較高的計算精度,注意:非協調模式單元與縮積分單元不能同時被選中。

非協調模式單元有以下優點
(1)能夠克服剪切自鎖問題,在單元扭曲較小的情況下,得到的位移應力結果比較精確。
(2)在彎曲問題中,在厚度方向上只需較少的單元,就可得到與二次單元相當的結果,大大降低了計算成本。
(3)使用增強變形梯度的非協調模式單元,在單元的交界處不會發生重疊或開孔,因此容易擴展到非線性、有限應變的位移。

使用該單元也需注意以下問題
(4)如果關心區域的單元扭曲較大時,特別是出現交錯扭曲時,計算的精度就會大大降低。

個人發現在計算大變形問題時,採用C3D8R單元比較容易收斂,荷載可以加5倍極限荷載標準值,便於觀察結構的破壞趨勢。採用C3D8I單元時,在結構剛剛達到極限荷載時,收斂就變得異常困難。

發表評論
所有評論
還沒有人評論,想成為第一個評論的人麼? 請在上方評論欄輸入並且點擊發布.
相關文章