abaqus毫米单位制

在ABAQUS中使用毫米单位制（mm）进行有限元分析时，需确保所有输入参数的单位一致性，以避免计算结果失真或失败。以下是关键要点和操作步骤：

1. 单位制的基本概念

ABAQUS采用相对单位制，用户需自行统一所有物理量的单位。毫米单位制通常与吨（tonne）、秒（s）、牛顿（N）、兆帕（MPa）等配套使用，形成协调的单位系统：

长度：毫米（mm）

质量：吨（tonne，1 tonne = 1000 kg）

时间：秒（s）

力：牛顿（N）

应力/弹性模量：兆帕（MPa，即 N/mm²）

密度：吨/立方毫米（tonne/mm³）。

2. 设置毫米单位制的步骤

模型初始化：

在ABAQUS/CAE中，通过菜单栏选择 模型 → 编辑属性 → 通用选项卡 → 模型单位，设置为“毫米”（mm）。2024版本中可在“Preparation”模块的“Units”部分直接调整。

几何建模：


在“Part”模块中，输入尺寸时需以毫米为单位（例如轴半径20mm、拉伸深度100mm）。

材料属性：

需根据毫米单位制转换参数。例如，结构钢的弹性模量为210000 MPa（即 N/mm²），密度为7.85×10⁻⁹ tonne/mm³（由7850 kg/m³换算）。

载荷与边界条件：

重力加速度需输入为9810 mm/s²（对应国际单位制的9.81 m/s²），力的单位为牛顿（N）。

3. 关键验证与注意事项

单位一致性检查：

通过量纲分析验证参数。例如，离心力公式 ( F_c = m r \omega^2 ) 中，质量需用吨、长度用毫米、角速度用rad/s，结果单位为N。

材料参数转换：

若从国际单位制转换，需注意密度和弹性模量的换算系数（如1 kg/m³ = 10⁻¹² tonne/mm³，1 Pa = 10⁻⁶ MPa）。

网格与时间步长：

显式动力学分析中，时间步长需与毫米单位匹配（如0.1秒的总时长），网格尺寸建议为5mm左右以保证计算稳定性。

4. 常见错误与解决方案

单位混淆：混合使用不同单位制（如m与mm）会导致结果异常。建议在模型文件中明确记录单位系统。

无量纲参数：泊松比、应变等无需转换，直接输入数值即可。

模型缩放：若几何尺寸单位错误，可通过缩放功能调整（如将米制模型缩小1000倍转换为毫米制）。

5. 单位换算参考表

以下为毫米单位制常用物理量的对照：

物理量 毫米单位制 国际单位制（SI）

长度 mm m

质量 tonne (10³ kg) kg

应力 MPa (N/mm²) Pa (N/m²)

密度 tonne/mm³ kg/m³

重力加速度 9810 mm/s² 9.81 m/s²

能量 mJ (N·mm) J (N·m) 。

通过上述步骤和验证，可确保ABAQUS毫米单位制下的分析结果准确可靠。如需进一步操作细节，可参考图形界面分步指南或单位转换工具。