薄殼元素

三角形和四邊形薄殼元素目前皆可在軟體中使用。可以是線性或拋物線順序。薄殼元素是用來建立薄結構模型,其中厚度明顯小於其他方向中的尺寸。

線性三角形薄殼

拋物線三角形薄殼

線性四邊形薄殼

拋物線四邊形薄殼

元素幾何圖形

元素 X 方向是針對薄殼元素定義的,如上圖所示。請注意,當自動分割網格時,G1 和 G2 格線點 (用來定義元素 X 方向) 可在整個網格上隨機定義,因此需要定義材料 X 方向對齊元素輸出。元素 Z 是根據節點順序定義的。這可以是順時鐘或逆時鐘。G1-G2-G3 使用線性三角形薄殼的右手規則定義元素 Z 方向。元素 Y 是根據元素 Z 和元素 X 計算的。

公式選項

有兩種元素順序,可供軟體中的三角形和四邊形元素使用:線性和拋物線。線性三角形元素有三個節點,而拋物線三角形元素有六個節點。線性四邊形元素有 4 個節點,而拋物線四邊形有 8 個節點。

自由度

薄殼元素支援每個節點五個 (5) 自由度,其剛性是以平面外旋轉自由度中的自由度為基礎。使用者通常不會變更此值,但可在模型樹中的「參數」下這樣做,做為 K6ROT 參數的進階變更。此剛性只在此處提及,以指出這不是元素的真正自由度,而且不應該視為如此。

此外,若要整體地使用完整六 (6) 個自由度薄殼元素,可在模型樹的「參數」下將參數 SHELLRNODE 設定為 ON。上述變更僅適用於進階使用者,而且除非使用者完全知道他們所做的一切,否則不應該這樣做。

元素輸出

所有薄殼元素結果都位於元素座標系統中。請務必注意,原因是如果需要方向應力,使用者必須使用材料方位對映元素 X 方向的方向。預設元素 X 方向是根據薄殼元素的節點順序。因為自動網格產生器以連續方式連接點,所以元素 X 方向最終會在整個平面上以多個不同方向指出。薄殼的輸出由頂部值和底部值組成。這非常有用,因為頂部可能會受到壓縮,而底部則受到拉伸。頂部和底部是由元素 Z 軸表示。若要檢視此向量,可在「總元素」上按一下滑鼠右鍵,再依序按一下「一般顯示」「向量」「顏色」。元素法線向量可反轉。

顏色選項 – 黃色定義頂部

向量選項 – 向量側定義頂部