Anasys Workbanch第一阶段笔记(13)各类网格单元的自由度

目录

0 序言

1 网格单元

1.1 网格单元分类

1.2 各类单元的应用

3 massage与帮助和查看

4 物理场和自由度

4.1 各种单元自由度

4.2 结构自由度

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0 序言

本章主要讲解网格单元的分类及物理场和自由度的相关概念。

1 网格单元

1.1 网格单元分类

按单元的形状分类：实体单元、壳单元和杆梁单元;

实体单元可分为：六面体单元和四面体单元；壳单元可以分为：四边形单元和三角形单元;

再根据单元的形函数复杂程度可分为：一阶单元和二阶单元。

最终单元分类大致有二阶六面体单元(退化为二阶四面体单元)、一阶六面体单元(退化为一阶四面体单元)、二阶四边形单元(退化为二阶三角形单元)、一阶四边形单元(退化为一阶三角形单元)、二阶杆梁单元和一阶杆梁单元。

1.2 各类单元的应用

原则上，任何模型都可以用实体网格来进行划分，但是有些时候由于模型形状导致网格计算量庞大，我们会将薄板模型简化成壳单元，细长杆件模型简化成壳单元或者杆梁单元进行求解计算。下面以求解梁中点挠度为例，看看操作步骤。

1）实体单元法

有限元分析学习——Anasys Workbanch第一阶段笔记(11)横梁中点挠度仿真结果与计算结果对比-优快云博客

2）壳单元法

核心在于将模型简化到一个平面上，做平面网格

3）梁单元法

核心在于将模型简化到一条线上，然后规定截面

2 massage与帮助和查看

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3 物理场和自由度

自由度（Degree of Freedom，DOF）用于描述物理场的响应特性，下表即是单一物理场对应的自由度。我们所说的多物理场耦合则是需要多种自由度参与，比如结构温度场、电磁场、流固耦合分析、结构温度电磁场等等。

物理场	自由度
结构	位移、转动
热	温度
电	电位
流体	压力
磁场	磁位

3.1 各种单元自由度

3.2 结构自由度

结构自由度指的是完全确定物体在空间位置所需的独立坐标的个数。