2.2 单元类型的选择

2.2 单元类型的选择

在有限元分析中,确定单元类型是很重要的。在结构静力分析中,单元类型包括:线单元、二维单元、三维实体单元。选取单元类型一般原则是:一维单元用于离散“线”类结构;二维单元用于离散“面”类结构;三维单元则用于离散“体”类结构。

从阶数的角度,单元类型可以分为线性单元、二阶单元和高阶单元。其中,二阶单元的特点有:其位移是二阶变化的,故单元上的应力、应变状态是线性变化的;二阶单元在描述曲线边界或曲面时,要比线性单元更精确,而对单元扭曲变形不敏感;采用的单元个数和自由度个数较少,而得到的结果精度较高。线性单元求解精度较低,高阶单元的结点数较多,在网格数量相同的情况下,由高阶单元组成的模型规模比二阶单元要大得多。

综上所述,在本课题中,由于筒体零部件多,结构非常复杂,每个零部件的几何形状及其受力情况有较大的差异,因此不适合采用1D或2D单元,宜采用3D实体单元类型。由于筒体几何形状的复杂性,不适宜于采用六面体单元,考虑到提高计算精度,故采用四面体二次单元划分网格。