有限元中壳单元和实体单元有什么本质区别

1、厚薄程度不同。

实体类似于砖块，壳单元类似于没有厚度的板（厚度已经简化为弯曲刚度和面密度里面）。假如物体是个很薄的板，用两种模型差异很多时候很小，其他概况二者不可以替换。

2、结构不同。

板壳单元基于板桥理论，满足相应的板／壳假设时就能用很少的单元数（3D变成了2D）就可以很好的获得问题的解；实体单元不引入板／壳理论的假设，直接计算位移、变形和应力。

对一个薄壁结构，用实体单元和板壳单元分别计算，逐渐缩小网格尺寸，实体单元没有稳定收敛到某一个解、但是板壳单元很快就收敛到一个稳定解了。

3、节点阵不同。

对于复合板壳特征的结构和载荷构型，如果选用实体单元进行求解，需要实体单元足够细才能获得比较准确的解。

但是又不能太细、因为过于庞大的节点阵会给计算引入很大的累计误差以至于结果又偏离了真实值。因此，对于这种问题，最好用板壳单元。

扩展资料

为避免影响结果的精度，解决方法如下：

首先要计算好在厚度上要划分几层单元，建议不要太多，会带来很大的麻烦，对结果也没有太大的帮助，例如，厚度为10，每一复合材料单层的厚度为2（当然每一层不一定相等），共5层。

在厚度上划分两层单元，第一层上有两个复合材料单层，厚度共为4，第二层单元有3个复合材料单层，厚度共为6。

这样首先在部件实体上划分单元，由于这里的单元边长不一样，为了精确划分，使用边撒种子偏心（seededge：Biased），当然如果均等就没有必要这样划分了，可以直接撒种子个数。这样划分出如下图中的网格。

如果说把本质的话，所有单元本质上都是基于变分原理，通过插值函数将节点位移与单元内部应变联系都一起，再通过虚功原理或变分原理得到单元刚度与恢复力的计算公式。壳单元与实体元的节点数、节点自由度数、单元位移模式（插值函数）不一样，所以导致他们的单刚和恢复力表现形式不一样，这就是本质区别。