许多单元都具有线性、二次和三次等形式，其中二次和三次形式的单元称为高阶单元。选用高阶单元可提高计算精度，因为高阶单元的曲线或曲面边界能够更好地逼近结构的曲线和曲面边界，且高次插值函数可更高精度地逼近复杂场函数，所以当结构形状不规则、应力分布或变形很复杂时可以选用高阶单元。但高阶单元的节点数较多，在网格数量相同的情况下由高阶单元组成的模型规模要大得多，因此在使用时应权衡考虑计算精度和时间。

下面以Ansys的SHELL181单元和SHELL281单元为例来比较高阶单元与低价单元的计算精度。SHELL181是一种4节点壳单元，而SHELL281是一种8节点壳单元，比SHELL181拥有更高的阶次。

1、算例

薄板厚度0.01m，p= 5MPa ，E =69Gpa，泊松比= 0.3.

2、SHELL181

下图所示为采用Ansys SHELL181 4节点壳单元的求解结果，平板的最大应力为15.488Mpa.

3、SHELL281

下图所示为采用Ansys SHELL281 8节点壳单元的求解结果，平板的最大应力为17.511Mpa.

4、理论解

最大拉应力σmax=Kn*σn

其中，σn=P/（(W-D)*T），Kn=2+（1-D/W）3

式中，W,D,T分别代表板的宽度，孔径以及板厚；P是板承受的拉力，σn是横截面上的平应力；Kn是应力集中系数。将W=0.6m,D=0.2m,T=0.01m，P=5000000*0.01*0.6N=30000N

计算σmax=18.84MPa

5、结论

从求解计算结果中可以看出，高阶SHELL281单元的求解结果更接近理论值。因此，在有应力集中和刚度突变的地方，应该采用高阶单元来对其进行网格划分。增加网格数量和单元阶次都可以提高计算精度。因此在精度一定的情况下，用高阶单元离散结构时应选择适当的网格数量，太多的网格并不能明显提高计算精度，反而会使计算时间大大增加。为了兼顾计算精度和计算量，同一结构可以采用不同阶次的单元，即精度要求高的重要部位用高阶单元，精度要求低的次要部位用低阶单元。不同阶次单元之间或采用特殊的过渡单元连接，或采用多点约束等式连接。