Abaqus无限单元建立方法与实战技巧

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1. 什么是无限单元

无限单元是有限元的一种单元，它的单元形式如下图所示。

2. 无限单元的作用

使用无限单元作为反射边界，应力波将无反射，防止在边界上产生的应力波反射重新进入模型，从而确保结果的正确性。

3. 怎么建立无限单元

（1）先建立有限元模型，然后将需要设置为无限单元的部分分割，在mesh模块中设置该部分单元类型，这样在inp文件中需要设置为无限单元的部分就会集中在一起，方便修改其节点的编号。

（2）在inp文件里对无限单元进行单元属性及编号的改变，需要注意无限单元的方向，在二维无限单元中，前两个节点所组成直线中点A与后两个节点所组成直线中点B，无限单元的方向就是A指向B的方向，如图1，二维无限元的方向是朝下；在三维无限单元中，前四个节点所组成平面的中心点C与后四个节点所组成平面的中心点D，无限单元的方向就是C指向D的方向，如图1，三维无限单元的方向朝右。

（3）将修改后的inp导入，建立job提交就可以了。

实例讲解-钢丸撞击金属板

机械喷丸的模拟，其中设置金属板边界部分为无限单元。

（1）建立有限元模型，将金属板的边界partition切割，全部设置为C3D8R单元类型，修改边界部分为C3D8I（边界部分的单元类型和其他部分不一样，方便下步统一更改为无限单元），如图，建立job-write input 生成inp文件。

图片2.png

（2）修改inp文件的单元属性及编号

inp文件以记事本的方式打开，将Element, type（单元类型）C3D8I修改为CIN3D8（无限单元），

下一步修改无限单元节点编号的排列顺序，在inp的data lines中第一列是单元编号，后面的是节点编号，如图7。在本文中，无限单元的方向是从金属板的中心向外。View-Assembly Display Option-Mesh-show nodelabels（显示节点编号），show element labels（显示单元编号），在mesh模块中可以看到各个单元的编号和节点的编号，任意找一个单元查看。

在网格显示中，1号单元的节点编号顺序如下图所示，在此，无限单元的方向是从原点向外，如图5和6。以1号单元为例，inp中的编号排列是 1,110, 143, 168, 109, 1, 9, 58, 4；所以需要进行修改，将58,168,109,4（逆时针排列）四个节点编号放在后面，而且58与9在一条直线上，改为 1,9,143,110,1,58,168,109,4。对于大范围节点编号顺序的修改，建议采用UltraEdit软件，列-列模式进行批量修改。