块体单元

静电块体单元既可以是 4 节点四面体单元,也可以是 5 节点锥体单元,或者是嵌入 8 节点块体单元的 6 节点楔形体单元。这些单元是充当导体(电阻材料)还是介电(绝缘体),取决于选定的静电分析类型(静电场强度和电压或静电流和电压)。三维静电单元用于对设备(如保险丝、输电线或瓷绝缘体等)进行建模。

块体单元的参数

使用块体单元时,请在“材料模型”中指定此部件的材料模型。如果所有方向上的材料属性均相同,请选择“各向同性”。如果材料属性沿三个正交轴或温度而变化,请选择“正交各向异性”。如果材料属性随温度而变化,请选择“温度相关各向同性”“温度相关正交各向异性”

接下来,请在“积分阶次”中,选择此部件中的块体单元要使用的积分阶次。对于矩形单元,请选择“2 阶”。对于中度扭曲的单元,请选择“3 阶”。对于极度扭曲的单元,请选择“4 阶”。单元刚度公式的计算时间将以积分阶次的三次方增加。因此,为缩短处理时间,请使用将生成可接受结果的最低积分阶次。

块体单元的方向

如果此部分块体单元正使用正交各向异性材料模型,请在“单元定义”对话框的“方向”选项卡上,定义材料轴 1、2 和 3 的方向。

块体单元的材料轴是 r、s 和 t 轴。这些轴通过在“方向节点 1”“方向节点 2”“方向节点 3”字段中指定三个节点来定义。请先在“结果”环境中检查模型,以确定节点编号。
  • r 轴定义为从“方向节点 1”“方向节点 2”的矢量。
  • s 轴垂直于 r 轴;位于由节点 1、2 和 3 形成的平面中;与“方向节点 3”位于 r 矢量的同一侧。
  • t 轴是 r 轴和 s 轴的叉积。

图 1:材料轴的方向

使用块体单元的注意事项

  1. 验证是否已定义单位制。
  2. 验证模型是否正使用静电分析类型。
  3. 对于要成为块体单元的部件,请在其“单元类型”标题上单击鼠标右键。
  4. 选择“块体”
  5. “单元定义”上单击鼠标右键,然后单击“编辑单元定义”
  6. “材料模型”中,为此部件选择相应的材料模型件。
  7. 单击“确定”