超弹性材料在大变形分析时出现不收敛，请您注意检查是否涉及体积自锁的问题

目录

• • 引言
  • 体积自锁
  • ANSYS相关单元技术
  • 参考文献

引言

体积锁死，亦称体积闭锁或体积自锁等，在有限元分析中是一种常见的数值问题，在完全积分型单元中尤为常见。由于数值计算过程中无法确保体积分解为零而导致体积极其敏感地依赖于单元尺寸的变化（即放大了体积变形刚度），从而使这种现象被称为"体积锁死"。

一个关键属性是：不同积分点或单元间的静水压应力发生骤然转变。通过在可视化界面生成静水压应力云纹图来观察这一现象时，在某些情况下会发现：当从一个积分点过渡到另一个积分点时会出现显著差异，并且呈现出棋盘状分布的特征

体积自锁

超弹性材料在实际应变情况下表现为：当其泊松比达到理论极限值（λ=0.5）时完全不发生体积变形；而在泊松比大于0.475时则呈现近似不可压缩状态；对于完全积分单元而言，则会表现出显著更高的整体刚度特性，并且能够有效避免体积自由度的变化；这种现象被简称为‘体积自锁效应’

体积弹性模量的计算式如下：

K = \frac{E}{3(1 - 2v)}

当泊松比v等于0.5时，则体积弹性模量K趋向于无限大 ，该物质将无法产生形变并导