谈一下仿真分析中协调单位系统的有关问题

单位系统是仿真分析中十分重要的问题。

在仿真分析过程中，用户必须向所使用的软件提供统一单位系统下的数据，否则将不能得到正确的分析结果。一般性的观点是，程序本身并没有单位制，只要用户在输入数据时自行统一单位系统即可。统一的单位系统又被称为协调单位系统。

表1给出了一些常见的协调单位族和部分物理量的单位：

表1 部分协调单位族

上表中，每一组单位都是由基本单位推导得到相应协调的导出单位。表中没有填上的，有兴趣的朋友可以自己填，也欢迎在下面留言互动啊。

为了帮助大家弄清这个问题，下面举一例：

在爆炸分析中，经常用到基本单位为cm-g-μs的单位系统。

由于一般力学系统所有物理量的单位均可通过长度、质量、时间三个基本单位导出，因此可以得到如下一些量的协调导出单位：

（1）加速度单位

加速度单位=长度单位/时间单位的平方=cm/(μs)²=10¹⁰m/s²；

（2）作用力单位

作用力单位=质量单位×加速度单位=g×10¹⁰m/s²=10⁷N；

（3）压强的单位

压强的单位=作用力单位/长度单位的平方=10⁷N/(cm) ²=10¹¹Pa；

其他相关各种量的单位也可由类似的方法逐个地导出。 

比如，钢的弹性模量为2.07E11Pa，则在模型中输入2.07即可。

因为弹性模量的单位同压强的单位。

在ANSYS Workbench中可以选择单位系统并在输入量时标识出对应单位，是一个比较方便的工具。此外，在Mechanical界面中还提供了单位转换工具条，便于用户输入数值时根据当前选择的单位系统做出转换，如下图所示。