当前可在本软件中使用三角形和四边形壳单元。它们可以呈线性或抛物线排列。壳单元用于对薄结构(其厚度明显小于其他方向上的维度)建模。
线性三角形壳体
抛物线三角形壳体
线性四边形壳体
抛物线四边形壳体
单元几何体
壳单元的 X 方向如以上图像所示。请注意,在进行自动网格化时,可在网格内随意定义 G1 和 G2 栅格点(用于定义单元 X 方向),因此需要定义材料的 X 方向以对齐单元输出。可由节点排列来确定单元 Z 轴。这可以是顺时针或逆时针方向。对于线性三角形壳体,则通过右手定则由 G1-G2-G3 确定单元的 Z 方向。可由单元的 Z 轴和 X 轴计算出单元的 Y 轴。
公式选项
在本软件中,三角形和四边形单元有两种可用的单元排列:线性和抛物线。线性三角形单元有三个节点,而抛物线三角形单元有六个节点。线性四边形单元有四个节点,而抛物线四边形单元有八个节点。
自由度
壳单元支持每节点五 (5) 个自由度,而在平面外旋转自由度中有一个基于刚度的自由度。用户通常不用更改此值,若要更改此值,可以在模型树的“参数”下对“K6ROT”参数进行高级更改。仅在此提及该刚度是因为这并非单元的真正自由度,而且也不应将其视为真正的自由度。
此外,可通过将模型树中“参数”下的参数“SHELLRNODE”设定为“打开”,全局使用完整的六 (6) 个自由度壳单元。上述更改面向高级用户,除非用户对其完全了解,否则不应加以更改。
单元输出
所有壳单元结果位于单元坐标系中。这是必须注意的,因为当需要定向应力时,用户必须使用材料方向来映射单元 的 X 方向。默认的单元 X 方向基于壳单元的节点排列。因为自动网格生成器以连续方式“连接点”,因此最终可能会在整个平面内以多种不同方法指明单元 X 方向。壳的输出由顶部和底部的值构成。此选项非常有用,因为顶部可能处于压缩状态,而底部处于拉伸状态。顶部和底部由单元 Z 轴指明。要查看此矢量,可在“单元总计”上单击鼠标右键,然后选择“法线显示”,再选择“矢量”或“颜色”。可将单元法线矢量反转。
颜色选项 – 黄色定义顶部
矢量选项 – 矢量化边定义顶部