使用膜单元获取表面应力

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　　在Abaqus中，节点处的应力是通过单元积分点应力外推得到的。因此，在实体模型的分析时，通过后处理查询表面节点的应力来代替实际表面应力是不准确的。在实体单元表面覆盖一层膜单元，这时，膜单元的节点应力更能真实的反映实体表面应力，这在疲劳分析中非常有用。下面通过一个简单的实例来验证该方法。
　　模型为一个悬臂梁，长度为150mm，宽为2.5mm，高度为5mm，杨氏模量E=70GPa，泊松比为0.3，在自由端施加5N的集中力。通过公式可以计算得到离固定端10mm处的正应力解析解67.2MPa。

　　为了验证膜单元的效果，case1为不加膜单元，单元长度为0.6mm，单元类型为C3D8R。case2在case1的基础上增加膜单元。
　　为了获取离固定端10mm处节点应力，首先对模型进行了切割，如下图。

　　图1 切割模型

　　下面介绍下膜单元是如何使用的。

　　在Property模块下为实体创建一层Skin，如下图。

　　图2 创建Skin


　　然后创建膜单元截面属性，并赋予Skin。

　　图3 创建膜单元截面属性

　　注：为了方便选取这些Skin，在Abaqus/CAE顶部的过滤选项下选择Skins。

　　接着划分单元，单元类型选择M3D4R。

　　图4 膜单元类型


　　最后对比一下两种case的结果。为了方便查看膜单元的应力，可以将实体单元先隐藏掉，然后在Result Options中勾选Average only displayelements，如下图。

　　图5 勾选Average onlydisplay elements

　　对比结果：

　　两种case下的正应力云图

　　a)未使用膜单元 b)使用膜单元


　　2. 下表是两种情况的误差对比。图6 正应力S11结果对比



转自：http://mp.weixin.qq.com/s?__biz= ... Wd3NW19MwI9mVY9l#rd