一部件上较薄的地方用壳单元，其他地方用实体单元，可行吗？

weilidui · 发表于 2010-12-19 20:16:27

一部件，其上有较薄的部位，也有比较厚的部位，薄的地方用壳单元，其他地方用实体单元，可行吗？如果可行，二者之间怎样连接？

hg_boy · 发表于 2010-12-20 09:59:28

本帖最后由 hg_boy 于 2010-12-20 10:25 编辑

      那个什么把“壳插入一部分到实体中”，这个说法，网上流传已久。今天再次看到这个说法，有点不吐不快的感觉，想就此澄清一下。
      这个方法，我所看到的最原始的有据可查的出处，是来自一篇老外的文章，不要以为老外的都是好的。这个方法，严格地说，的确是可以解决壳-实体联结问题的，但是有点“狗肉上不了正席”的味道，或者类似民间的奇方异药，而且实际工程中操作的通用性不高。只有在几何比较简单，特殊的情况下，才方便把壳插入到实体中,对于工程中的复杂几何，把“壳插入实体”，易说难做。

   壳-实体联结，主要是为了解决载荷的传递问题。由于壳和实体的自由度的差异，直接共用节点，只能传递力，不能传递力矩。

把壳插入到实体，实际上就是为了让壳能够传递力矩。（本来想画个图示意直观地说明一下插入实体和不插入实体的区别，想想算了，我比较懒）。
   壳-实体联结，必须要添加一些额外的自由度约束方程来保证力矩的传递，这个通常由程序内部完成，完成的方式，依求解器而定。

   还有另外一个问题。楼上有人谈到这样做的精度问题。这样做，只是为了能够把载荷传递过去，联结部位的应力的精度是无法保证的，算准了，是碰巧，算不准，才正常。但是，这样做，对于其他区域的应力分布的影响甚微，或者几乎没有影响，谈不上什么精度相差多少的问题。软件算出来的，不是所有地方都正确，要学会取舍。
   简言之：既然你打算用壳-实体联结，说明你压根就不关心联结部位的应力，如果关心联结部位的应力精度，就不能用壳-实体联结。

iambadman · 发表于 2010-12-20 00:28:51

可以，壳单元插入体单元一层在连接处

hg_boy · 发表于 2010-12-20 07:44:15

本帖最后由 hg_boy 于 2010-12-20 09:59 编辑

abaqus:shell-solid coupling.
ansys: bonded contact with mpc algrithom.

nastran: RSSCON.

iambadman · 发表于 2010-12-20 08:38:51

本帖最后由 hg_boy 于 2010-12-20 12:29 编辑

abaqus:shell-solid coupling.
==============
这个是怎么做的啊？

liuchanghong · 发表于 2010-12-20 08:56:14

这个问题是有限元法中常遇到的问题，由于壳单元的自由度数与实体单元的不同。如果按照理论方法，应该是利用自由度耦合也就是在两种不同单元边界处定义位移约束方程。但是方法很麻烦，而且需要根据实际工程情况定义，否则计算结果可能不好。简单的工程处理方法就是按照2楼所提到的把壳单元直接插入三维实体单元中以保证变形传递的连续性。

zhbsgl · 发表于 2010-12-20 09:07:33

abaqus虽然支持壳体连接，但是计算精度还是有一定影响的，根据以往经验，与体体连接相比精度差5%左右。

iambadman · 发表于 2010-12-20 09:28:22

这个问题是有限元法中常遇到的问题，由于壳单元的自由度数与实体单元的不同。如果按照理论方法，应该是利用自由度耦合也就是在两种不同单元边界处定义位移约束方程。但是方法很麻烦，而且需要根据实际工程情况定义， ...
liuchanghong 发表于 2010-12-20 08:56

我的那种方法是一种不是很常规的方法，ABAQUS好像又专门针对这个连接的方法，应该就是HG_BOY的方法，但是没用过~也不知道这个连接怎么在HM中建立。

iambadman · 发表于 2010-12-20 11:41:49

那个什么把“壳插入一部分到实体中”，这个说法，网上流传已久。今天再次看到这个说法，有点不吐不快的感觉，想就此澄清一下。
这个方法，我所看到的最原始的有据可查的出处，是来自一篇老外的文章 ...
hg_boy 发表于 2010-12-20 09:59

其实用壳插入的方式还是有不少公司这么处理的~~偶过去公司就是，呵呵，其实我一般也是这样的方式。不过我一般做这个处理的时候都是放在不那么关心的区域。

hg_boy · 发表于 2010-12-20 12:32:58

abaqus:shell-solid coupling.
==============
这个是怎么做的啊？
iambadman 发表于 2010-12-20 08:38

shell-solid coupling是abaqus的关键字，专门用于解决壳-实体联结的。很简单就可以搞定壳-实体联结，无需去弄什么壳插入实体。
ANSYS也提供了类似的东西。也是很简单就能搞定。
nastran也提供了一个专门的关键字RSSCON，专门用于搞定壳-实体联结问题。
用壳插入实体，多半是受了那个流传的说法的影响。

weilidui · 发表于 2011-1-7 15:09:55

谢谢各位版主，确实计算一个简单例子，直接插入不是很准确。

luping2234 · 发表于 2012-3-7 07:01:30

学习一下啊，呵呵！

寻舟流火霜 · 发表于 2014-1-20 11:00:51

hg_boy 发表于 2010-12-20 09:59
那个什么把“壳插入一部分到实体中”，这个说法，网上流传已久。今天再次看到这个说法，有点不吐不 ...

说的好。我得重新考虑下建模

奋斗前行 · 发表于 2014-1-21 14:44:51

学习了！

ibrave · 发表于 2016-7-22 22:02:59

谢谢，正在学习中

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