(2)减缩积分单元是指相比完全积分单元在每个方向上少用一个积分点,即一阶单元仅有一个积分点,二阶单元相当于完全积分的一阶单元,如C3D8R。
(3)非协调单元是指增强单元位移梯度的附加自由度引入线性单元,用于加强单元内部的变形梯度,不会导致单元间的变形不协调和材料干涉等问题,主要用于解决一阶完全积分单元的剪切自锁问题,具有较高的计算精度;一般用于单元较规则,无较大扭曲情形下,如C3D8I。
(4)杂交单元是指对于具有不可压缩材料性质的任何单元,体积不发生变化,其压应力不能由节点位移计算,节点位移仅用于计算偏应变和应力;即当材料行为具有不可压缩(泊松比=0.5)或非常接近于不可压缩(泊松比>0.475)时,如橡胶材料,采用杂交单元,如C3D8H。
(5)剪切自锁是在承受弯曲作用下,积分点处发生角度变化,即有剪切应力产生,这种虚假的剪切应力主要是因为线性单元的边不能弯曲,进而导致单元在弯曲时过于僵硬,单元刚度较大。二阶线性单元虽然单元边可以弯曲,但在复杂应力状态下也可能有剪切自锁现象,如图5-8所示。在正常弯曲作用下,角度保持不变,且中间线与外边一起成弯曲状态;当出现剪切自锁时,角度变成,且中间线与外边不成弯曲状态,但角度的变化表明存在剪切应力,而实际正常纯弯曲作用下,材料的剪切应力为0。

(6)沙漏是是一种以比结构全局响应高的多的频率震荡及非物理的零能变形模式,产生零应变和应力,通常没有刚度,变形呈现锯齿形网格,沙漏仅出现在减缩积分(单点积分)的实体、壳及厚壳等单元上,具体详细可参阅第7章相关内容。Abaqus中常见的单元特点及适用场景见表5-2。

