Abaqus基础第2讲：网格划分技巧和单元类型选择

ALLAE除以ALLIE大于0.05，减缩积分单元沙漏警告弹出来的时候，先别急着重划网格，打开历史输出看能量比值，伪应变能ALLIE是内能，ALLAE是伪应变能，ALLIE在abaqus里叫内能，ALLIE-ALLKE-ALLPD-ALLSE...算了不绕了，直接看ALLAE/ALLIE，小于0.05没事，大于0.05结果不能信。

C3D8R是罪魁祸首，一个单元只有一个积分点，弯曲变形的时候积分点上应力为零，单元没有刚度抵抗弯曲，网格自己拧巴了，节点位移乱飞，沙漏模式就出来了。六面体减缩积分加上单节点集中力，整个单元绕那个节点转，积分点捕捉不到，伪应变能飙升。换成C3D8I非协调模式或者C3D20R二次减缩积分，沙漏问题少很多，但C3D20R对接触和扭曲敏感，C3D8I算弯曲准，小变形首选，大变形还是C3D8R加沙漏控制。

网格划分的技巧，种子撒下去之前先想好哪里应力集中，圆角处局部加密，种子偏差设0.1到0.2，过渡用bias，从圆角向远处逐渐放大，单元长宽比控制在5以内，翘曲角小于10度，六面体优先，能扫掠的别用tet，tet在接触和弯曲里太刚，C3D10是二次tet，比C3D4好但计算量翻几倍。网格尺寸跟最小特征尺寸挂钩，圆角半径1mm的话单元尺寸0.2到0.3mm，太细了计算量爆炸，粗了圆角处应力失真。

单节点集中力这个事，Force加在一个节点上，周围单元全部应力集中，减缩积分单元直接沙漏，改成coupling，参考点跟面上节点耦合，载荷加在参考点上，运动耦合或者分布耦合，运动耦合适合刚性连接，分布耦合适合柔性加载，面上应力均匀。约束也一样，单节点固定约束等效于一个集中反力，周围单元局部变形大，改成面上约束或者用coupling，轴承座那种用分布耦合模拟螺栓连接。

接触面网格要匹配，主从面网格尺寸差太多，主面穿透从面，接触压力不均匀，从面网格比主面细，或者用tie把网格绑住，general contact对网格不匹配容忍度高一点，但主从面定义还是要小心，从面网格不能太粗，接触法向硬接触，切向摩擦0.1到0.2，过盈配合的话过盈量给0.01到0.05mm，太大会不收敛。

沙漏评估标准记牢，ALLAE/ALLIE小于0.05，超过0.1结果废了，后处理里用XY plot画ALLAE和ALLIE曲线，看比值随时间变化，稳定在0.01到0.03之间正常，突然跳到0.1说明某个增量步局部沙漏了，找到那个增量步对应的变形图，看哪里单元畸变，细化那块网格或者换单元类型。

显式分析里沙漏更常见，减缩积分单元天生有沙漏模式，加沙漏控制hourglass control，enhanced或者relax stiffness，默认是enhanced，数值设1e-4到1e-3，太大了会 artificially stiffening，太小了控制不住，先跑default再看能量比。C3D8R在显式里配沙漏控制加细化网格，一般能压到0.02以下，还压不住就换C3D8I或者C3D10M，后者是修正的二次tet，显式里能用。

试一下把集中力改成coupling，ALLAE/ALLIE从0.08降到0.02，再试细化网格，网格尺寸减半，能量比再降一点，最后把C3D8R换成C3D8I，沙漏基本没了，计算时间多三成，D:\abaqus\mesh_notes\里存几个对比算例，下次直接……

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