水力单元允许模拟流体与实体之间的作用，而不必考虑流体的细节。由于不考虑流体的运动（如晃动），因此这些单元仅适用于受到良好控制的流体。流体与实体之间的这种作用通常是使用静水压力载荷体现的。但是，水力单元可以更精确地表示流体-实体作用，这是因为它们可以考虑到容器移动或变形时的流体惯性。
水力单元遵循剪切应力可以忽略、且应变能仅取决于体积应变的假设：
U = 0.5*K*ε v 2
其中，K 和 ε v 分别是体积模量和体积应变。此方程得出正常的静水体积响应为 P = K*ε v 。
二维水力单元可以是等参四边形或三角形单元。任一几何类型均可具有中节点。四边形单元具有 4 个节点或 8 个节点（如果将中节点包括在内）；三角形单元具有 3 个节点或 6 个节点（如果将中节点包括在内）。若要更好地描述流体的大规模运动，则需使用中节点。
这些单元被限制在全局 YZ 平面中。单元可以表示平面（平面应变条件）或轴对称条件。在这两种情况下，每个单元节点均具有两个平动自由度（在 Y 和 Z 方向）。
选择二维水力单元的类型
有两种类型的二维单元可用于非线性分析。可以在“单元定义”对话框“常规”选项卡上的“几何类型”下拉框中选择这些单元。
- 轴对称：对于使用围绕 Z 轴的几何、载荷和边界条件对称来对实体进行建模的单元，请选择此几何类型。Y 坐标不得为负。如果节点倾向旋转轴（Z 轴），则必须约束 Y 方向上的平动。使用圆中的弧度数（载荷除以弧度）标准化节点载荷。
图 1：二维轴对称模型
- 平面应变：选择此几何类型可对平面实体进行建模。假定厚度为 1 个单位；可能需要正确设置模型中的其他部件，以考虑水力部件。可以使用“厚度(仅限可视化)”字段输入厚度，但是此厚度仅用于“结果”环境中的三维可视化。（请参见浏览器函数页面。）所有输入载荷和结果均基于 1 个单位的厚度。
图 2：二维平面应变
控制二维水力单元的方向
对于常规的 FEA 分析，您可以忽略单元方向。定位单元的功能对于采用正交各向异性材料模型的单元十分有用，有助于在局部单元坐标系中更轻松地解析应力。可在“单元定义”对话框的“方向”选项卡中完成此操作。“方法”下拉框包含三个选项，可用于指定单元的哪一边为 ij 边。如果选择“默认”选项，则具有最大表面编号的单元边将选择作为 ij 边。如果选择“定位 I 节点”选项，则必须在“Y 坐标”和“Z 坐标”字段中定义坐标。单元上最靠近此点的节点将指定为 i 节点。j 节点将是单元上按逆时针方向移动的下一个节点。如果选择“定位 IJ 边”选项，则必须在“Y 坐标”和“Z 坐标”字段中定义坐标。单元上最靠近此点的边将指定为 ij 边。i 和 j 节点均会指定，以便沿单元从 i 节点逆时针旋转达到 j 节点。
高级二维水力单元参数
在“高级”选项卡的“分析公式”下拉框中，选择要用于二维单元的公式方法。如果选择“仅材料非线性”选项，则将考虑非线性材料模型效应，但是基于未变形几何体执行所有计算。“完全拉格朗日”选项中的所有静态变量和运动变量均参考模型的初始未变形配置。“更新拉格朗日”中的所有静态变量和运动变量均参考模型的最后计算配置。
接下来，在“积分阶次”下拉框中选择将对此部件中的二维单元使用的积分阶次。对于矩形单元，请选择“2 阶”选项。对于中度扭曲的单元，请选择“3 阶”选项。对于极度扭曲的单元，请选择“4 阶”选项。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，应使用将生成可接受结果的最低积分阶次。
对于此部件中要激活中节点的二维单元，请在“中节点”下拉框中选择“包括”选项。选择此选项后，二维单元将在每条边的中点处定义更多节点。这会将 4 节点二维单元更改为 8 节点二维单元。带有中节点的单元有助于更精确地计算梯度。但是，带有中节点的单元会增加处理时间。若网格足够小，则中节点无法显著提高精确度。
使用二维水力单元的基本步骤
- 确保已定义单位制。
- 确保模型使用非线性分析类型。
- 在“单元类型”上单击鼠标右键。 提示： 可用于将三维模型转换为二维模型的命令包括：“绘制”
“图案”“重新定位和缩放”、“绘制”“图案”“转动或复制”和“绘制” “修改”“投影到平面”。例如，您可能会无意中在 XY 平面中创建网格。您可以使用“重新定位和缩放”或“转动”命令将网格转动到 YZ 平面。由于舍入，某些节点的 X 坐标值可能较小，从而防止将单元类型设置为“二维”。在这种情况下，请使用“投影到平面”将节点精确捕捉到 YZ 平面。 - 选择“二维水力”命令。
- 在“单元定义”标题上单击鼠标右键。
- 选择“编辑单元定义”命令。
- 在“常规”选项卡的“几何类型”下拉框中，选择合适的几何类型。
- 按“确定”按钮。