有限元分析中为什么网格划分越细结构的刚度越小

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北极光 - 研究生 2019.10.31 15:09

擅长：AUTODYN

有时候“网格越粗，结构刚度越大”是因为网格闭锁 (Mesh Locking)。

低阶单元存在闭锁问题，例如用三节点单元描述一个不可压缩材料，或有一定剪胀、剪缩性质的材料，下图（右）将区域划分为两个三节点网格。由于材料性质的约束，每个网格节点的位移只能沿左图虚线所示的那样。两个单元拼起来，这个区域在 A 点无论怎么加载都不会有变形。这个体系刚度很大。

两个三节点三角形单元分析土体变形时的闭锁

如果存在网格闭锁，那么划分更多单元会减轻网格闭锁的影响（但不能完全避免）。所以网格闭锁有时会导致“网格越粗，结构刚度越大”。除此之外，影响因素还挺多的，并不一定总是“网格划分越细结构的刚度越小”。