跑Abaqus最怕什么?不是模型建错了,是单位制搞混了。应力算出来差1000倍,位移大到离谱,查了半天发现是mm和m没对上。2026年了,Abaqus还是支持4套单位体系,很多人用了好几年都没搞清楚它们之间的换算关系。这篇把4套单位制的对照表和实际踩坑经验全摊开,看完直接能用。
Abaqus默认用的是SI国际单位制,也就是米(m)、千克(kg)、秒(s)、牛顿(N)、帕斯卡(Pa)这一套。但实际工程里,尤其是国内的钢结构和机械行业,毫米(mm)用得更多。所以Abaqus额外提供了SI (mm)、US Unit (ft)、US Unit (inch)三套备选体系。
4套体系的核心差异在哪?看这张表就清楚了:
| 物理量 | SI (m) | SI (mm) | US (ft) | US (inch) |
|---|---|---|---|---|
| 长度 | m | mm | ft | in |
| 力 | N | N | lbf | lbf |
| 质量 | kg | tonne (10³kg) | slug | lbf·s²/in |
| 应力 | Pa (N/m²) | MPa (N/mm²) | lbf/ft² | psi (lbf/in²) |
| 密度 | kg/m³ | tonne/mm³ (10¹²) | slug/ft³ | lbf·s²/in⁴ |
| 能量 | J | mJ (10⁻³J) | ft·lbf | in·lbf |
| 时间 | s | s | s | s |
你可能会问:SI和SI (mm)不都是国际单位制吗,有什么区别?
区别大了。SI (m)体系下,长度单位是米,应力单位是帕斯卡(Pa),1Pa = 1N/m²。SI (mm)体系下,长度单位是毫米,应力单位变成了MPa,1MPa = 1N/mm²。数值上差了10⁶倍。你在SI (m)体系里输入弹性模量210GPa,到了SI (mm)体系下就得输210000MPa,输错了结果直接废掉。
US单位制就更绕了。质量单位不是千克,是slug(英制质量单位),1 slug ≈ 14.59kg。力的单位是lbf(磅力),1 lbf ≈ 4.448N。如果你的模型是从美国同事那拿来的,inp文件里全是lbf和psi,直接用SI体系跑,出来的结果能差出好几个数量级。
坑1:密度单位最容易搞错。
SI (mm)体系下,密度的单位是tonne/mm³,换算系数是10¹²。也就是说,钢的密度7850 kg/m³,在SI (mm)体系下要写成7.85×10⁻⁹ tonne/mm³。这个数小到离谱,很多人直接照搬7850进去,结果模型质量算出来比实际大了10¹²倍,求解直接发散。
我自己2024年就踩过这个坑。一个简单的悬臂梁模型,算了20分钟不收敛,检查了半天接触设置、网格质量都没问题,最后发现密度输错了。改完重新提交,30秒收敛。
坑2:US单位制里质量不是lbf。
很多人看到US体系里力的单位是lbf,就以为质量单位也是lbf。错了。US体系的质量单位是slug,或者用lbf·s²/in这种导出单位。1 slug = 1 lbf·s²/ft。如果你把力和质量搞混了,动力学分析的结果会完全不对。
举个例子:一个10 lbf的物体,在US (ft)体系下质量是10/32.2 ≈ 0.311 slug(g取32.2 ft/s²)。你要是直接把10当质量输进去,加速度算出来差32倍。
坑3:能量单位别忽略。
SI体系下能量单位是焦耳(J),SI (mm)体系下是毫焦(mJ),差10³倍。US (ft)体系下是ft·lbf,US (inch)体系下是in·lbf。如果你在inp文件里自己定义了能量相关的输出变量,单位不对会导致后处理看到的数值完全对不上。
说了这么多坑,实际干活的时候怎么避免?3条建议,都是踩过坑之后总结出来的。
建议1:国内项目统一用SI (mm)。
90%的国内工程项目,模型尺寸用mm,力用N,应力用MPa,时间用s。这套组合跟SI (mm)体系完美对应,不用做任何换算。弹性模量210GPa直接输210000MPa,密度7850 kg/m³直接输7.85×10⁻⁹ tonne/mm³。
建议2:提交前跑一次datcheck。
用abaqus job=xxx datcheck检查一遍inp文件。2026年的datcheck已经能自动识别单位制不一致的问题,如果你在SI (mm)体系下输了一个Pa单位的应力值,它会直接报错。这一步花不了10秒钟,但能帮你省掉几个小时的排错时间。

建议3:从国外拿来的模型,先改单位再跑。
如果inp文件是US单位制的,别硬跑。把长度从inch转成mm(1 in = 25.4 mm),力从lbf转成N(1 lbf = 4.448 N),应力从psi转成MPa(1 psi = 0.006895 MPa)。手工改容易出错,建议写个Python脚本批量替换。我之前写过一个,处理一个20万行的inp文件只用了3秒,比手动改快了不知道多少倍。
Abaqus单位制这事,说复杂也复杂,说简单也简单。核心就一句话:建模之前先定好用哪套体系,然后从头到尾别换。4套体系里,国内用SI (mm)最省心,US单位制非必要别碰。把这张对照表存下来,遇到不确定的单位随手查一下,比翻官方手册快多了。
武汉格发信息技术有限公司,格发许可优化管理系统可以帮你评估贵公司软件许可的真实需求,再低成本合规性管理软件许可,帮助贵司提高软件投资回报率,为软件采购、使用提供科学决策依据。支持的软件有: CAD,CAE,PDM,PLM,Catia,Ugnx, AutoCAD, Pro/E, Solidworks 等。