四種常用有限元計算軟件的比較

1、四種常用有限元計算軟件的單元方向，材料方向以及復(fù)合材料定義的比較：一MSC.PATRAN/NASTRAN單元方向：PATRAN中的單元坐標系是由單元節(jié)點的順序來確定的（X軸平行與單元的其中一條邊，Y軸與之垂直，Z軸是它們的差乘）。應(yīng)力應(yīng)變的輸出均按照其每個單元所固有的單元坐標系的方向來輸出，但不從坐標系上區(qū)分正負。正負始終是根據(jù)受拉為正，受壓為負來判斷的。材料方向：PATRAN中定義的材料方向是一個向量，也即0度鋪層方向。材料坐標系的方向決定著各向異性材料的材料數(shù)據(jù)方向，是為了確定材料數(shù)據(jù)中E1的方向，E2與之垂直，E3是前兩個的差乘。PATRAN中材料方向并不決定應(yīng)力應(yīng)變的輸出方向。（各向同

2、性材料而言其材料方向沒有實際意義）復(fù)合材料：復(fù)合材料中定義的層偏轉(zhuǎn)角實際上是指該層的E1方向為將材料方向偏轉(zhuǎn)這個度數(shù)后的方向。（若以單元法方向為外向，則先輸入的鋪層為最外層）。結(jié)果里各個層輸出的都是主軸方向的應(yīng)力應(yīng)變。二MSC.MARC單元方向（同PATRAN）:MARC中的單元坐標系是由單元節(jié)點的順序來確定的。應(yīng)力應(yīng)變的輸出均按照其每個單元所固有的單元坐標系的方向來輸出，但不從坐標系上區(qū)分正負。正負始終是根據(jù)受拉為正，受壓為負來判斷的。材料方向（同PATRAN）:MARC中定義的材料方向是一個向量，也即0度鋪層方向。材料坐標系的方向決定著各向異性材料的材料數(shù)據(jù)方向是,為了確定材料數(shù)據(jù)中E1的

3、方向，E2與之垂直，E3是前兩個的差乘。MARC中材料方向并不決定應(yīng)力應(yīng)變的輸出方向。（各向同性材料而言其材料方向沒有實際意義）復(fù)合材料（與PATRAN有區(qū)別）：復(fù)合材料中定義的層偏轉(zhuǎn)角實際上是指該層的E1方向為將材料方向偏轉(zhuǎn)這個度數(shù)后的方向。（若以單元法方向為外向，則先輸入的鋪層為最內(nèi)層）三ABAQUS材料方向（有區(qū)別）：ABAQUS軟件與上述兩種軟件最大的不同在于其單元坐標系就是材料坐標系，局部坐標的1和2軸位于殼平面內(nèi)，1軸是整體坐標的1軸在殼元上的投影（若整體坐標的1軸垂直于殼面則用整體坐標的3軸投影）。2軸與1軸垂直，3軸差乘。其材料坐標系的方向不但決定著各向異性材料的材料數(shù)據(jù)方向（

4、比如E1表明沿1軸的彈性模量），也同時決定應(yīng)力應(yīng)變的輸出方向。與前兩種軟件相同，應(yīng)力應(yīng)變不從坐標系上區(qū)分正負，正負始終是根據(jù)受拉為正，受壓為負來判斷的。復(fù)合材料（有區(qū)別）：復(fù)合材料中定義的層偏轉(zhuǎn)角實際上是指該層的E1方向為將材料方向偏轉(zhuǎn)這個度數(shù)后的方向。（若以單元法方向為外向，則先輸入的鋪層為最外層：同PATRAN）四ANASYS單元方向：單元坐標系是每個單元的局部坐標系，一般用來描述整個單元，shell單元默認的單元坐標是以i-j邊為基礎(chǔ)的坐標系。應(yīng)力應(yīng)變的輸出均按照其每個單元所固有的單元坐標系的方向來輸出，但不從坐標系上區(qū)分正負。正負始終是根據(jù)受拉為正，受壓為負來判斷的。材料方向：材料坐標

5、系是確定材料屬性方向的坐標系，一般沒有專門建立的材料坐標系，而是參考其他坐標系。在Ansys程序中，材料坐標是由單元坐標唯一確定的，要確定材料坐標，只要確定單元坐標就行了。材料坐標系的方向決定著各向異性材料的材料數(shù)據(jù)方向。復(fù)合材料：復(fù)合材料中定義的層偏轉(zhuǎn)角實際上是指該層的E1方向為將材料方向偏轉(zhuǎn)這個度數(shù)后的方向。四種常用有限元計算軟件的梁元截面定義方式的比較一MSC.PATRAN/NASTRA單元坐標：由左圖所示梁的單元坐Plane1Endb在PROPERTI2軸的標是這樣規(guī)定的:確定截面：如右圖梁截面由1（對應(yīng)匕軸）和對應(yīng)嚀中的BARORIENTION項中定義的向量方向為截.注意，圖中標出了

6、剪心（剛心）和質(zhì)心的位置（此圖中重心的坐標。下圖以三維形式顯示了梁單元能很好的說艸軸）兩根軸纟織面的位置就確定了。合）計算偏心時可以參考圖中質(zhì)梁截面的1軸（也即Z軸）。另注：在將PATRAN模型通過.BDF文件倒入MARC時應(yīng)注意一-MARC只能識別PBAR命令，所以必須把截面形狀的定義方式改為面積和截慣矩的方式。（注意：PBAR中是I1和12,按PATRAN中的數(shù)據(jù)填，導(dǎo)入MARC后會自動將對應(yīng)關(guān)系找對。但若在MARC界面上填寫時則要注意對應(yīng)關(guān)系）三.ABAQUS在歎誓行上綸出的確定單元的附加節(jié)點單元坐標：ABAQUS中規(guī)定梁的軸線方向為t,截面上有n1和n2兩個坐標軸。確定截面：在PROFILE里的梁截面圖如右圖所示，圖中1軸即為n1軸。定義梁通過給出一個向量來定出n1軸的方嵌與上述兩種軟件相反），這樣截面就確四.ANASYS截面方向時是IfnodeXdcit才0寸etid=v曰k車曰總呑l-etc=-邑begl-otzslZK-Vpl-EiTi_單元坐標：由圖所示梁的單元坐標是這樣規(guī)定的確定截面