4.1.4 壳单元中的沙漏处理

Radioss中有单积分计算和全积分计算之分，它们各有优劣。单积分计算快速但是会出现沙漏模型，全积分计算虽然需要更多资源但是不会出现沙漏模型。在Radioss中对于4节点壳单元有I_shell=1，2，3，4，即Q4单元，这些壳单元在平面内（注意是平面内，而不是厚度方向）仅有一个积分点。一个积分点的单元在变形过程中很有可能出现沙漏模型，如图4-3所示，当上下节点都有位移，而恰好中间积分点处没有位移时，有限元数值计算就认为这个单元没有形变，这当然与实际不符。使用I_shell=1，2，3，4时需要关注仿真结果中沙漏能的大小，它相对于总能量不要太大，比如将其控制在10%以内的仿真结果是可以接受的。或者改用I_shell=24，它使用物理稳定法，虽然也是使用一个积分点，但可以解决沙漏模型问题。

图4-3 壳单元沙漏模型