2024年5月25日发(作者：刀枫)

SOSLH190单元描述

用于仿真有一定厚度（从薄到适度厚）的壳结构。该单元具有连续体实体单元拓扑结构

及具有每个节点有三个自由度（x、y、z方向的位移）的8节点连贯体的特性。因此，SOSLH

190可直接与其他单元连接。退化的三棱柱体可选用，但是只在划分网格中作为填充元素，

该单元具有弹性、朔性、应力刚化、蠕变、大挠度、大应变功能。具有混合u-P法可对几乎

不可压缩的弹朔性材料和完全不可压缩超弹性材料进行仿真。这种法则基于对数应变和实应

力。

输入资料

该单元的几何形体、节点位置、坐标系参考图190.1。该单元为8节点单元。可用ESYS

命令定义单元坐标系。节点次序须遵从惯例，I-J-K-L和M-N-O-P面分别表示壳体的下表面

和上表面。为了体mapped网格后得到正确的节点次序，在用VMESH之前可用VEORIENT

命令指定希望的体方位，或者在自动划分网格后用EORIENT命令重新定位元素与别的元素

方位一致，或者尽可能与定义的ESYS轴平行。

单元负载描述为节点和元素负载。压力可作为面载荷施加到元素面上。参考图190.1上

带圈数字：正压力作用到元素上。温度作为体载荷施加到节点上。节点I的温度T（I）用

TUNIF设定，如果所有其它节点温度没没指定，均设为T（I）。对于任意别的输入温度模式，

温度用TUNIF设定。

可以用MP命令定义各向同性或正交同性弹性材料特性，用ANEL命令定义各向异性

弹性材料特性。其它材料特性包括密度、阻尼比、热膨胀系数。也可用TB命令定义非线性

材料行为如朔性、超弹性、粘弹性、粘朔性、蠕变等。

KEYOPT(6)=1设置单元用u-P混合法。

用ISTRESS或ISFILE命令给元素施加初始应力状态。另外，设置KEYOPT(10)=1可

从用户子程序USTRESS读取初始应力。

按照坐标系所述，可用ESYS定位材料特性和应变/应力输出。用RSYS选择在材料坐

标系或全球坐标系下的输出。

该单元自动包含压力负载刚度矩阵的影响。如果压力负载刚度矩阵需要一个不对称的

矩阵，可用命令NROPT,UNSYM。

输入概述

节点

I,J,K,L,M,N,O,P

自由度

UX,UY,UZ

实常数

无

材料特性

EX,EY,EZ,PRXY,PRYZ,PRXZ(or NUXY、NUYZ/NUXZ),ALPX,ALPY,ALPZ(or

CTEX,CTEY,CTEZ or THSX,THSY,THSZ),DENS,GXY,GYZ,GXZ,DAMP

面载荷

压力

面1(I-J-L-K)，面2(I-J-K-L)，面3(I-J-N-M)，面4(K-L-P-O)，面5(L-I-M-P)，面

6(M-N-O-P)

体载荷

温度

T(I)，T(J)，T(K)，T(L)，T(M)，T(N) ，T(O)， T(P)

特别特性

朔性

超弹性

粘弹性

粘朔性

蠕变

应力刚化

大挠度

大应变

初始应力输入

元素生成与消失

支持下列与TB命令相关的数据类型：ASEL,BISO,MISO,NLISO,BKIN,MKIN,

KINH,CHABOCHE,HILL,RATE,CREEP,HYPER,PRONY,SHIFT,CAST,SMA,PLASTIC,USER.

KEYOPT(6)

元素算法

0－

使用纯位移法

1－

使用混合u-P法

KEYOPT(10)

用户定义的初始应力;

0－

无用户子程序提供初始压力(默认)

1－

从用户子程序USTRESS读初始应力

SOLSH190单元技术

采用不相容模式增强面内弯曲准确度。面内修补测试符合要求。采用不相容模式克服

在弯曲主导问题中的厚度锁定。不相容模式引入7个内部自由度，用户不能进入。

在壳厚度变得很小时，SOLSH190采用适当的刚度法则避免锁定。不过，由于类似壳的

行为，SOLSH190在元素厚度方向出现扭曲时，不能通过修补测试。

SOLSH190与3-D结构完全相容。与基于面应力假设的经典壳单元相比，SOLSH190

对有厚度的壳

给出更精确的预计。

SOLSH190输出资料

与该单元相关的结果输出有两种形式;

1 包含在全体节点求解中的节点位移

2 表190.1“SOLSH190单元输出定义”中的附加元素输出

单元输出定义表有下列注意：

列名称中冒号指出该项可用ETABLE,ESOL获得。O列表示该项能在文

件中获得。J列表示该项能在结果文件中获得。

在O或R列中，Y表示该项始终可用，数字参考脚注，表明该项何时可用，－表示该

项不可用。

表190.1 SOLSH190单元输出定义

名称 定义 O R

EL 元素号码 － Y

NODES 节点-I,J,K,L,M,N,O,P － Y

MAT 材料号码 － Y

VOLU: 体积 － Y

XC,YC,ZC 元素几何中心 Y 2

PRES 节点J,I,L,K处P1压力 － Y

节点I,J,N,M处P2压力

节点J,K,O,N处P3压力

节点K,L,P,O处P4压力

节点L,I,M,P处P5压力

节点M,N,O,P处P6压力

TEMP 温度T(I), T(J), T(K), T(L), － Y

T(M), T(N), T(O), T(P)

S:X,Y,Z,XY,YZ,XZ 应力 Y Y

S:1,2,3 主应力 － Y

S:INT 应力强度 － Y

S:EQV 等效压力 － Y

EPEL:X,Y,Z,XY,YZ,XZ 弹性应变 Y Y

EPEL:1,2,3 主弹性应变 － Y

EPEL:EQV 等效弹性应变[5] － Y

EPTH: X,Y,Z,XY,YZ,XZ 热应变 Y Y

EPTH:EQV 等效热应变[5] Y Y

EPPL: X,Y,Z,XY,YZ,XZ 朔性应变[6] 1 1

EPPL: EQV 等效朔性应变[5] 1 1

EPCR: X,Y,Z,XY,YZ,XZ 蠕变 1 1

EPCR: EQV 等效蠕变[5] 1 1

EPTO: X,Y,Z,XY,YZ,XZ 总机械应变(EPEL+EPPL+EPCR) Y －

EPTO: EQV 总等效机械应变(EPEL+EPPL+EPCR) Y －

NL:EPEQ 累计等效朔性应变 1 1

NL:CREQ 累计等效蠕变应变 1 1

NL:SRAT 朔性屈服(1=屈服激活，0＝无屈服) 1 1

NL:HPRES 液静压力 1 1

SEND:ELASTIC,PLASTIC,CREEP 形变能量密度 － 1

LOCI:X,Y,Z 积分点位置 － 3

SVAR:1,2,…,N 状态变量 － 4

1．非线性结果输出前提是元素是非线性材料

2．作为*GET 项仅在centroid可用

3．使用OUTRES，LOCI后可用

4．使用了USERMAT子程序和TB,STATE后可用

5．等效应变使用一个有效的伯松比：弹性和热分析时用户设定(),对于朔性和蠕变

为0.5

6．对于形状记忆合金材料模型，变形作为朔性应变EPPL提出

表190.2“SOLSH190项目和顺序号码”列出了可用输出，该输出通过ETABLE命令采用用

顺序号码方法。

表190.2 SOLSH190项目和顺序号码

输出项 ETABLE和ESOL命令输入

项目 E I J K L M N O P

P1 SMISC - 2 1 4 3 - - - -

P2 SMISC - 5 6 - - 8 7 - -

P3 SMISC - - 9 10 - - 12 11 -

P4 SMISC - - - 13 14 - - 16 15

P5 SMISC - 18 - - 17 19 - - 20

P6 SMISC - - - - - 21 22 23 24

THICK SMISC 27 - - - - - - - -

·输出项 表190.1中定义的输出量

·项目 ETABLE命令中的预设项

·I,J,…,P 节点I,J,…,P顺序号码

SOLSH190假设和限制

·不允许有零体积元素

·元素所产生的节点顺序依图190.1而定，或可使IJKL和MNOP平面互换。元素不可有

扭曲，防止造成两块分离体积，此常因不正确的节点编号造成。

·所有元素必须具有8个节点。也可以定义K和L，O和P重复形成角锥元素。

·如果使用混合u-P法，需要用稀疏矩阵求解器(默认)或波前求解器。

·应力刚化包含在几何非线性分析.几何线性分析(NLGEOM,OFF)中忽略应力刚化。用PSTRES

命令可激活压力影响。

2024年5月25日发(作者：刀枫)

SOSLH190单元描述

用于仿真有一定厚度（从薄到适度厚）的壳结构。该单元具有连续体实体单元拓扑结构

及具有每个节点有三个自由度（x、y、z方向的位移）的8节点连贯体的特性。因此，SOSLH

190可直接与其他单元连接。退化的三棱柱体可选用，但是只在划分网格中作为填充元素，

该单元具有弹性、朔性、应力刚化、蠕变、大挠度、大应变功能。具有混合u-P法可对几乎

不可压缩的弹朔性材料和完全不可压缩超弹性材料进行仿真。这种法则基于对数应变和实应

力。

输入资料

该单元的几何形体、节点位置、坐标系参考图190.1。该单元为8节点单元。可用ESYS

命令定义单元坐标系。节点次序须遵从惯例，I-J-K-L和M-N-O-P面分别表示壳体的下表面

和上表面。为了体mapped网格后得到正确的节点次序，在用VMESH之前可用VEORIENT

命令指定希望的体方位，或者在自动划分网格后用EORIENT命令重新定位元素与别的元素

方位一致，或者尽可能与定义的ESYS轴平行。

单元负载描述为节点和元素负载。压力可作为面载荷施加到元素面上。参考图190.1上

带圈数字：正压力作用到元素上。温度作为体载荷施加到节点上。节点I的温度T（I）用

TUNIF设定，如果所有其它节点温度没没指定，均设为T（I）。对于任意别的输入温度模式，

温度用TUNIF设定。

可以用MP命令定义各向同性或正交同性弹性材料特性，用ANEL命令定义各向异性

弹性材料特性。其它材料特性包括密度、阻尼比、热膨胀系数。也可用TB命令定义非线性

材料行为如朔性、超弹性、粘弹性、粘朔性、蠕变等。

KEYOPT(6)=1设置单元用u-P混合法。

用ISTRESS或ISFILE命令给元素施加初始应力状态。另外，设置KEYOPT(10)=1可

从用户子程序USTRESS读取初始应力。

按照坐标系所述，可用ESYS定位材料特性和应变/应力输出。用RSYS选择在材料坐

标系或全球坐标系下的输出。

该单元自动包含压力负载刚度矩阵的影响。如果压力负载刚度矩阵需要一个不对称的

矩阵，可用命令NROPT,UNSYM。

输入概述

节点

I,J,K,L,M,N,O,P

自由度

UX,UY,UZ

实常数

无

材料特性

EX,EY,EZ,PRXY,PRYZ,PRXZ(or NUXY、NUYZ/NUXZ),ALPX,ALPY,ALPZ(or

CTEX,CTEY,CTEZ or THSX,THSY,THSZ),DENS,GXY,GYZ,GXZ,DAMP

面载荷

压力

面1(I-J-L-K)，面2(I-J-K-L)，面3(I-J-N-M)，面4(K-L-P-O)，面5(L-I-M-P)，面

6(M-N-O-P)

体载荷

温度

T(I)，T(J)，T(K)，T(L)，T(M)，T(N) ，T(O)， T(P)

特别特性

朔性

超弹性

粘弹性

粘朔性

蠕变

应力刚化

大挠度

大应变

初始应力输入

元素生成与消失

支持下列与TB命令相关的数据类型：ASEL,BISO,MISO,NLISO,BKIN,MKIN,

KINH,CHABOCHE,HILL,RATE,CREEP,HYPER,PRONY,SHIFT,CAST,SMA,PLASTIC,USER.

KEYOPT(6)

元素算法

0－

使用纯位移法

1－

使用混合u-P法

KEYOPT(10)

用户定义的初始应力;

0－

无用户子程序提供初始压力(默认)

1－

从用户子程序USTRESS读初始应力

SOLSH190单元技术

采用不相容模式增强面内弯曲准确度。面内修补测试符合要求。采用不相容模式克服

在弯曲主导问题中的厚度锁定。不相容模式引入7个内部自由度，用户不能进入。

在壳厚度变得很小时，SOLSH190采用适当的刚度法则避免锁定。不过，由于类似壳的

行为，SOLSH190在元素厚度方向出现扭曲时，不能通过修补测试。

SOLSH190与3-D结构完全相容。与基于面应力假设的经典壳单元相比，SOLSH190

对有厚度的壳

给出更精确的预计。

SOLSH190输出资料

与该单元相关的结果输出有两种形式;

1 包含在全体节点求解中的节点位移

2 表190.1“SOLSH190单元输出定义”中的附加元素输出

单元输出定义表有下列注意：

列名称中冒号指出该项可用ETABLE,ESOL获得。O列表示该项能在文

件中获得。J列表示该项能在结果文件中获得。

在O或R列中，Y表示该项始终可用，数字参考脚注，表明该项何时可用，－表示该

项不可用。

表190.1 SOLSH190单元输出定义

名称 定义 O R

EL 元素号码 － Y

NODES 节点-I,J,K,L,M,N,O,P － Y

MAT 材料号码 － Y

VOLU: 体积 － Y

XC,YC,ZC 元素几何中心 Y 2

PRES 节点J,I,L,K处P1压力 － Y

节点I,J,N,M处P2压力

节点J,K,O,N处P3压力

节点K,L,P,O处P4压力

节点L,I,M,P处P5压力

节点M,N,O,P处P6压力

TEMP 温度T(I), T(J), T(K), T(L), － Y

T(M), T(N), T(O), T(P)

S:X,Y,Z,XY,YZ,XZ 应力 Y Y

S:1,2,3 主应力 － Y

S:INT 应力强度 － Y

S:EQV 等效压力 － Y

EPEL:X,Y,Z,XY,YZ,XZ 弹性应变 Y Y

EPEL:1,2,3 主弹性应变 － Y

EPEL:EQV 等效弹性应变[5] － Y

EPTH: X,Y,Z,XY,YZ,XZ 热应变 Y Y

EPTH:EQV 等效热应变[5] Y Y

EPPL: X,Y,Z,XY,YZ,XZ 朔性应变[6] 1 1

EPPL: EQV 等效朔性应变[5] 1 1

EPCR: X,Y,Z,XY,YZ,XZ 蠕变 1 1

EPCR: EQV 等效蠕变[5] 1 1

EPTO: X,Y,Z,XY,YZ,XZ 总机械应变(EPEL+EPPL+EPCR) Y －

EPTO: EQV 总等效机械应变(EPEL+EPPL+EPCR) Y －

NL:EPEQ 累计等效朔性应变 1 1

NL:CREQ 累计等效蠕变应变 1 1

NL:SRAT 朔性屈服(1=屈服激活，0＝无屈服) 1 1

NL:HPRES 液静压力 1 1

SEND:ELASTIC,PLASTIC,CREEP 形变能量密度 － 1

LOCI:X,Y,Z 积分点位置 － 3

SVAR:1,2,…,N 状态变量 － 4

1．非线性结果输出前提是元素是非线性材料

2．作为*GET 项仅在centroid可用

3．使用OUTRES，LOCI后可用

4．使用了USERMAT子程序和TB,STATE后可用

5．等效应变使用一个有效的伯松比：弹性和热分析时用户设定(),对于朔性和蠕变

为0.5

6．对于形状记忆合金材料模型，变形作为朔性应变EPPL提出

表190.2“SOLSH190项目和顺序号码”列出了可用输出，该输出通过ETABLE命令采用用

顺序号码方法。

表190.2 SOLSH190项目和顺序号码

输出项 ETABLE和ESOL命令输入

项目 E I J K L M N O P

P1 SMISC - 2 1 4 3 - - - -

P2 SMISC - 5 6 - - 8 7 - -

P3 SMISC - - 9 10 - - 12 11 -

P4 SMISC - - - 13 14 - - 16 15

P5 SMISC - 18 - - 17 19 - - 20

P6 SMISC - - - - - 21 22 23 24

THICK SMISC 27 - - - - - - - -

·输出项 表190.1中定义的输出量

·项目 ETABLE命令中的预设项

·I,J,…,P 节点I,J,…,P顺序号码

SOLSH190假设和限制

·不允许有零体积元素

·元素所产生的节点顺序依图190.1而定，或可使IJKL和MNOP平面互换。元素不可有

扭曲，防止造成两块分离体积，此常因不正确的节点编号造成。

·所有元素必须具有8个节点。也可以定义K和L，O和P重复形成角锥元素。

·如果使用混合u-P法，需要用稀疏矩阵求解器(默认)或波前求解器。

·应力刚化包含在几何非线性分析.几何线性分析(NLGEOM,OFF)中忽略应力刚化。用PSTRES

命令可激活压力影响。