不可压缩性 — CAE术语解说

不可压缩性是指变形时体积不变的性质。橡胶等材料的泊松比接近0.5，或水等流体都具有这一特性。在CAE中会引发体积锁定这一棘手问题。

用普通单元求解不可压缩材料时，单元会变得非常僵硬，变形几乎无法显现。实际上橡胶很柔软，但FEM计算结果却可能比钢还硬……这种现象就叫体积锁定。

混合法（u/p表述）是标准做法。把位移和压力作为独立的未知数来处理。在Ansys和Abaqus中称为"混合单元"或"mixed formulation"。比如橡胶垫圈的压缩分析就必须用这种设置。

当然。在CFD中求解水流时，采用不可压缩假设就能省略能量方程，只需求解连续方程和动量方程，计算量会大幅降低。马赫数小于0.3的低速流动（比如水流或低速空气流）通常都当作不可压缩流来处理。

泊松比超过0.45就要警惕体积锁定。橡胶、生物组织、凝胶类材料分析时，首先就要检查这一点。