自锁现象相关单元技术
专注于仿真分析和振动分析
00 导读
本文从ANSYS官方帮助文档摘取了和自锁现象有关的单元技术说明。目的是为感兴趣的读者方便查看。
01 研究背景
关于自锁现象，可能涉及到的术语有剪切自锁、体积自锁、膜自锁、沙漏、以及零能模式等。这些都是软件中较为底层的知识，是软件开发者必须了解的。在软件使用层面，并不十分迫切理解这个知识点。
自锁相关问题，归根结底属于单元技术(element fomulation)问题，而单元技术问题大多数都可以通过细化网格来解决。所以自锁问题虽然深入而复杂，但对软件用户来说，解决方法却是十分简单的，即细化网格尺寸，增加网格数量，但这么做又会使计算机的求解规模增加。
笔者在前两篇文章中，各通过一个案例展示了实体单元和壳单元的的剪切自锁现象和沙漏现象，尤其得出两个重要结论，简单来说：1）低阶实体单元抗弯方向至少两层单元，尽量两层以上；2）低阶壳单元在抗弯方向至少两层单元，尽量两层以上(完全积分时一层单元也可以)。
本文从ANSYS官方帮助文档摘取了和自锁现象有关的单元技术说明。目的是为感兴趣的读者方便查看。
02 实体单元
02.1 低阶六面体单元SOLID185
单元形状：
积分点情况：
02.2 高阶六面体单元SOLID186
单元形状：
积分点情况：
02.3 高阶四面体单元SOLID187
单元形状：
积分点情况：
03 壳单元
03.1 低阶壳单元SHELL181
单元形状：
积分点情况：
KEYOPT(3)可以设置为带沙漏控制的缩减积分(默认)，也可以设置为非协调模式的完全积分，但考虑到非线性分析的性能，单元默认为带沙漏控制的缩减积分。因为有了沙漏控制，所以缩减积分极少会带来沙漏问题，但某些情况还是会出现沙漏现象。如图所示，抗弯方向上只存在一层壳单元是不可取的。
03.2 高阶壳单元SHELL281
单元形状：
积分点情况：
已完结
来源：华仿CAE
