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如何解决单元的锁死问题在超弹材料的结构有限元仿真中，单元的锁死现象（Locking）时常困扰着工程与研发人员，是什么样的机理导致了这种数值失真，我们如何来通过科学的方法解决，从而得到正确的计算结果，是我们一直在探索的。而F-Bar数值方法似乎就可以很好的解决这个问题，今天我们来了解一下什么是F-Bar单元，它是如何完美解决超弹大变形的锁死问题的。1.什么是体积锁死现象图1平面应变模型图1所示的由两个三角形单元组成的平面应变问题中，如果变形体材料是不可压缩的，那么我们不管在加载点施加多大的力，从有限元法计算得到的所有节点的所有位移都为零。因为任意位移都会导致两个三角形中的一个的体积变化。这种有限元单元精度不足以表现所需体积应变的问题就是体积锁死现象。图2受内压的线弹性厚壁圆筒；理论解（点线）和有限元计算结果的比较[1]图2给出了另外一个例子。这里显示了受内压的厚壁圆筒在弹性圆筒的泊松比为0.3时，有限元计算结果逼近理论解；而当泊松比逼近0.5时，有限元计算结果与理论解相差极大（实际上当泊松比逼近0.5时，有限元计算位移逼近于零）。1.1为什么会发生锁死现象这里给出一个非常粗糙的解释:我们通常可以把变形体的变形功W分解为几个部分，比如说体积变形部分和非体积变形部分W=W1+W2由于数值计算的误差，当不同部分变形功的差相差很大时，将会带来很大的舍入误差，使计算结果变得很不可靠。具体来说，由于1）单元尺寸带来的误差:壳，梁单元是其典型。由于壳单元面内的尺寸和壳厚相差很大，使得面外应变与面内应变的计算精度相差很大，带来剪切锁死现象。由于细分后网格的单元边长和壳厚将会减小,剪切锁死现象可以通过细分网格来减轻。2）由于材质带来的误差:不可或近似不可压缩材料如泊松比趋于0.5的弹性材料，塑