有限元分析学习——Anasys Workbanch第一阶段笔记(13)网格单元分类、物理场与自由度概念
目录
0 序言
1 网格单元分类
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
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。
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-CSDN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
3 massage与帮助和查看
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4 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 |
4.1 各种单元自由度
4.2 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。
