c3d8r和C3D20R的区别

ehe12 · 发表于 2009-6-23 06:38:59

最近在做模拟，发现了一个问题。我做的金属板受拉模拟，当采用C3D8R和采用C3D20R单元时，产生的形变和位移相差巨大。在刚开始的弹性阶段变形还相当，到了塑性阶段后就有巨大的差异。还有就是，使用C3D8R很轻易能收敛，而改用C3D20R之基本上就不能收敛。不知道这两个单元为什么会产生这么大的不同？还有这个不能收敛会是因为我的网格画得不够细吗？两个不同单元体都是一样的网格划分。

想请教下，这两个不同单元体除了取的节点数不一样之外，还有啥不同吗？不同的节点数对于什么影响最大？

shizhi214 · 发表于 2009-6-23 06:39:00

C3D8R其实就是六面体的每个顶点是一个节点，然后减缩积分单元积分时每个方向少一个节点，这样实际最后每个单元只有在体心的位置有一个积分点。所得的结果其实是这个单元所在空间范围的平均值。因此在变形梯度，应力梯度大的地方是很不合适的，而且这种单元有沙漏现象（刚度比实际值偏小）因此需要较大的但愿数量才能有比较好的计算结果。C3D20R是二次单元，除了在八个顶点有八个积分点，在十二条边的中点上还有一个中间节点。另外，他在每个方向也比完全积分单元要少一个积分点，在弹性范围内，单元足够细，但愿数量足够的时候他和C3D8R是相当的。但是它不适用于大变形问题，所以计算塑性问题，这两种单元都不太合适。为什么不直接用C3D20呢。如果弯曲不明显，材料不是不可压缩的话二次完全积分单元是有很高的精度的

seebrightplan · 发表于 2009-6-23 15:47:47

二楼的看法很正确。

ehe12 · 发表于 2009-6-23 15:58:59

本帖最后由 ehe12 于 2009-6-23 16:03 编辑

C3D8R其实就是六面体的每个顶点是一个节点，然后减缩积分单元积分时每个方向少一个节点，这样实际最后每个单元只有在体心的位置有一个积分点。所得的结果其实是这个单元所在空间范围的平均值。因此在变形梯度，应力梯 ...
shizhi214 发表于 2009-6-23 06:39

多谢这位的精确解答。

因为我看的论文里采用的单元体就是用的C3D8R和C3D20R，我的模型是参照他们的设置来进行的。但是发现两边各有特点，想综合起来还发现结果老是出问题。。。

ehe12 · 发表于 2009-6-23 23:23:27

本帖最后由 zsq-w 于 2009-6-24 10:16 编辑

顺带补充下，就是因为弯曲很明显，所以我觉得使用完全积分是一定会产生剪力自锁现象的。

一定？你试过了发现“一定”？改变网格密度也出现？
呵呵，我见过有人说过“可能会出现的”，一般都没有“一定的”
by zsq-w

tony850811 · 发表于 2009-6-23 23:35:14

5# ehe12
如果以上单元都不行的话，可以选择采用非协调单元C3D8I，但是要注意保证单元形状是四边形或者六面体单元

huizi42771 · 发表于 2009-7-22 15:28:45

那么对于explicit分析，实体单元只能选择C3D8R，，，

gggyzb · 发表于 2009-7-22 19:41:17

解释的很清楚～

si13 · 发表于 2009-7-22 20:19:42

不知道非协调单元C3D8I相比有什么优点

ajaxjkr · 发表于 2009-7-23 22:37:55

有一点不太清楚，为什么这两种单元C3D8R和 C3D20R 都不太适合大变形问题？材料进入塑像就是大变形问题吗？老庄的书上强调了C3D8R单元在模拟弯曲时可能会出现沙漏（零能模式）但是在网格密度足够密的情况下是可以避免的。对于1楼的问题我认为还是没有说清楚。

ajaxjkr · 发表于 2009-7-23 22:38:39

有一点不太清楚，为什么这两种单元C3D8R和 C3D20R 都不太适合大变形问题？材料进入塑像就是大变形问题吗？老庄的书上强调了C3D8R单元在模拟弯曲时可能会出现沙漏（零能模式）但是在网格密度足够密的情况下是可以避免的。对于1楼的问题我认为还是没有说清楚。

gizmo · 发表于 2009-7-23 22:56:30

LZ的问题应该是网格是否足够多的问题。我觉得，C3D8R和C3D20R最常用，一般应该最先考虑使用的单元。我从来没有听说过C3D8R和C3D20R不适合大变形。

gaoyi3015 · 发表于 2012-9-9 16:27:22

shizhi214 发表于 2009-6-23 06:39
C3D8R其实就是六面体的每个顶点是一个节点，然后减缩积分单元积分时每个方向少一个节点，这样实际最后每个 ...

请问C3D8R和C3D20R计算结果文件的大小是不是差别很大？我由C3D8R改为C3D20R之后，monitor显示没有提示，job显示running，一直这样，什么问题？具体见http://forum.simwe.com/thread-1052434-1-1.html
谢谢！

holyssz · 发表于 2012-9-9 18:03:48

塑性阶段，材料是不可压缩的，用杂交单元比较好

冰川纪的火 · 发表于 2012-9-9 20:44:45

gaoyi3015 发表于 2012-9-9 16:27
请问C3D8R和C3D20R计算结果文件的大小是不是差别很大？我由C3D8R改为C3D20R之后，monitor显示没有提示， ...

电脑配置稍弱了点二次积分带不动

gaoyi3015 · 发表于 2012-9-10 11:50:23

冰川纪的火发表于 2012-9-9 20:44
电脑配置稍弱了点二次积分带不动

请教要多强的计算机才能带动三万个C3D20R单的模型？

冰川纪的火 · 发表于 2012-9-10 14:45:13

gaoyi3015 发表于 2012-9-10 11:50
请教要多强的计算机才能带动三万个C3D20R单的模型？

这个我就说不清楚了要是有复杂的接触之类的强非线性 3万单元数量已经挺多了你试试C3D8R能不能算得动嘛 C3D8R能算动就OK嘛

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