[转帖]谈谈我对marc板壳单元功能的理解
本帖最后由 wdhd 于 2016-3-22 08:57 编辑最近一直在做板壳方面的东西,ansys,nastran,marc等都用过,并对它们的计算精度作了比较。
下面谈谈我个人见解:
marc的板壳功能最强大,而且单元种类也最多。从计算精度来看,marc也想的最周到,早期的板单元大多基于经典薄板理论,其能量泛函中要求位移为c1连续。在这几个软件中,对于薄板来说,ansys和nastran薄板单元最粗糙,也就是考虑得不周到,ansys薄板单元直接基于没有经过修正的克希霍夫假设,忽略横向剪切变形,结果的计算精度挠度偏小,频率偏大。nastran采用的quard4等参元,可以用薄板也可以用厚板,是否考虑横向剪切变形完全由用户自己选择。msc。marc做的就好多了,其板壳种类也包括的最全,线性板壳元有22,49,72,75,138,139,140等。还包括等参薄壳单元 4,8,24号单元,这三个单元都是基于koiter-sanders壳理论的,适合非线性问题。另外的薄壳单元有49,72,138,139,其中49号是3+3节点的基于semi-loof的离散克希霍夫三角元,72是4+4节点的基于semi-loof的离散克希霍夫四边形单元,从精度上说,这两个单元都比ansys和nastran同类单元的精度高,138,139号是直接基于离散克希霍夫理论的,既可以用于薄壳也可以用于复杂平板。138 和139也比ansys直接的克希霍夫shell63的精度高。然后再说说厚壳:marc厚壳单元有22,75,140等,22是8节点四边形MINDLIN单元,采用减缩记分,以减小剪切自锁。75号是4节点四边形mindlin单元,含剪切变形。140号是4节点减缩积分的单元,但由於减缩积分,容易引起沙漏问题,这几个厚板单元都是基于明德林理论的,前面的几个薄板是基于克希霍夫直法线理论的,但都经过了修正,比如离散,semiloof协调等,而ansys却是直接的应用克希霍夫直法线理论,没有修正,这也是它精度不高的原因。
所以,如果从精度上说,用板壳单元算题首选是marc。这是个人的一点经验。对nastran的quard4基于什么理论,是否有所改进,还在摸索。但从我计算上来看,它的精度也比不上marc,对nastran比较了解的大侠,可以发表一下高见,它计算板壳问题似乎比较粗糙,不知为什么,是因为它采用等参元的原因吗?欢迎讨论。学习有限元不仅仅局限于界面操作,对内核的理论和假设条件也要充分了解,特别是每种单元采用的理论和算法。这样才能内外兼修,从深层次学习有限元!欢迎讨论。
转自:www.caenet.cn
呵呵
我的贴子 恩。不错。 如果从精度上说,用板壳单元算题首选是marc。不过有时要在几何条件中增加一些设置,如常应变等
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