Abaqus和Ansys先进在哪里？商业有限元软件中常用的固体和结构单元技术

商业有限元软件中针对实体单元的常见单元技术:

针对梁单元常见的单元技术：

针对壳单元常见的单元技术：

1. Discrete kirchhoff板单元技术：薄板单元，通常不考虑剪切效应，K J bathe等人是主要的贡献者。四边形的Discrete kirchhoff板叫DKQ，三角形的Discrete kirchhoff板叫DKT。对于一阶单元在单元边的中点处满足C1连续，从而实现“仅在中点处转角连续”的kirchhoff假定。在abaqus中，S4R5，STRI3等单元均是Discrete kirchhoff板单元。
2. 广义变分膜/壳单元：我国结构力学专家龙驭球院士等开创的单元技术，其在单元边界上采用广义变分的积分方式满足广义协调。龙院士团队采用广义变分技术对板单元和壳单元用不同的插值函数开创了大量的单元类型，比如GQ12膜，TMT壳，TMQ壳等，通常能够有效地解决剪切自锁问题。对于壳单元主要集中在采用膜+板的方式形成平板壳。
3. ANS假定自然应变技术：K J bathe等人主要贡献的对横向剪切应变进行假定的技术，能够有效地同时适合薄板和厚板，其核心是横向剪切应变采用对边的横向剪切应变进行插值，对边的横向剪切应变又是由协变张量分量和逆变基计算得到，Bathe把这种板单元和壳单元称为MITC单元（Mixed Interpolation of Tensorial Components）。这种技术对于剪切自锁效果非常不错，在abaqus，ansys，adina和lsdyna中实际上均有采用这种技术。