ABAQUS实体单元选择基本原则

Standard和explicit都应遵循的原则：

1、 尽量减少扭曲的单元。单元扭曲可以用雅克比、内角、warpage等来衡量。

2、 大应变的模拟中应该使用细化的线性减缩单元模拟。CAX4R/CPE4R/CPS4R/C3D8R.

3、 三维问题中应当尽量使用六面体单元。C3D4和C3D6需要很细的网格才能得到相对准确的结果，因此应当尽量避免使用这类单元，并且要远离感兴趣区域。

4、 对于四面体网格。Standard中，小位移并且不包括接触的问题应当使用C3D10或者C3D10I（Explicit中除了修正四面体与三角形单元以及二阶梁单元外，其余都是线性单元；除了修正四面体和三角形单元以及一节壳单元与六面体完全积分单元外，其余都是减缩积分单元）。大位移以及使用默认“硬接触”的问题，在Standard和Explicit中，都应该使用C3D10M单元。应该极力避免使用C3D4.

对于Standard中还应当遵循以下基本原则：

1、 对于不包括大位移与复杂的接触条件改变的一般性问题，推荐使用二阶减缩积分单元。CAX8R/CPE8R/CPS8R/C3S20R

2、 应力集中区域应当使用二阶完全积分单元（除非单元扭曲厉害或者弯曲应力有梯度，很少会体积自锁；也无hourglassing问题）。CAX8/CPE8/CPS8/C3D20。这些单元能够以最小的代价给出精确的应力梯度。

3、 对于接触问题，应当使用细化的线性减缩积分单元或者非协调单元。CAX4I/CPE4I/CPS4I/C3D8I.

总结

1、 Formulation和Order of integration对于求解结果的准确性与计算代价有很大的影响。

2、 线性完全积分单元容易产生剪切自锁，应当避免使用。

3、 线性减缩积分单元模拟弯曲变形时，在厚度的方向至少使用四个单元。

4、 在Standard中，二阶减缩积分单元很少有Hourglassing的问题。但模型中没有接触是应该首先考虑使用这种单元。

5、 非协调单元对于单元的扭曲非常敏感。

6、 通常应当进行网格收敛性检查，以确定网格以经足够细化了。但是一个收敛的网格并不一定就说明模拟的结果与实际情况相符。有限单元模拟的正确性还要依赖于模型中其他的近似与理想化。

7、 通常，应该对感兴趣区域进行细化。预测应力的模型应当比预测位移的模型更细化。

8、 Abaqus中提供子模型等高级功能来模拟复杂的问题。