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Ansys单元介绍
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结构工程专业2009-01-1914:44:39阅读322评论0
杆单元:LINK1、&1C
)、11
、180
梁单元:BEAM3、4、
23、
24,
44,
54,
188,
189
管单元:PIPE16,17,
18,
20,
59,
60
2D实体元:PLANE2,
25,
42,
82,
83,
145,
146,182,183
3D实体元:SOLID45,
46,
64,
65,
72,
73,
92,95,147,148,185,186,187,
191
壳单元:SHELL28,41,43,51,61,63,91,93,99,143,150,181,208,209弹簧单元:COMBIN7,14,37,39,40
质量单元:MASS21
接触单元:CONTAC12,52,TARGE169,170,CONTA171,172,173,174,175,
178
矩阵单元:MATRIX27,50
表面效应元:SURF153,154
粘弹实体元:VISCO88,89,106,107,108,
超弹实体元:HYPER56,58,74,84,86,158
81,
耦合场单元:SOLID5,PLANE13,FLUID29,30,38,SOLID62,FLUID79,FLUID80,
SOLID98,FLUID129,INFIN110,111,FLUID116,130
81,
界面单元:INTER192,193,194,195
显式动力
分析单元:LINK160,BEAM161,PLANE162,SHELL163,S0LID164,C0MBI16
杆单元
名称
1
LINK
2D
杆
8
LINK
3D
杆
10
LINK
拉
3D
仅受
杆
或仅受压
11
LINK
3D
调节
线性
器
180
LINK
3D
应变杆
有限
单元简称
节点节点自由度
数
2Ux,Uy
Ux,Uy,Uz
特性备注
EPC常用杆元
SDGB
EPC
SDGB
EDG模拟缆索的
B松弛及
间隙
EGB模拟液压缸
和大转
动
EPC另可考虑粘
DFGB弹塑性
E-弹性(ElasticityP-塑性(PlasticityC-蠕变(Creep),S-膨胀(Swelling)D-大变形
或大挠度(Largedeflectiqn)F-大应变(Largestrai或有限应变(FinitestrqirB-单元生死
81,
(Birthanddead),应力刚化(Stressstiffne或几何刚度(GeometriestiffeningA-自适应
81,
下降(Adaptivedescent)等。
通常用LINK1和LINK8模拟桁架结构,如屋架、网架、网壳、桁架桥、桅杆、塔架等结构,以及吊桥的吊杆、拱桥的系杆等构件,必须注意线性静力分析时,结构不能是几何可变的,否则造成位移超限的提示错误。LINK10可模拟绳索、地基弹簧、支座等,如斜拉桥的斜拉索、悬索、索网结构、缆风索、弹性地基、橡胶支座等丄INK180除不具备双线性特性(LINK10)外,它均可应用于上述结构中,并且其可应用的非线性性质更加广泛,增加了粘弹塑性材料。(5LINK1、LINK8和LINK180单元还可用于普通钢筋和预应力钢筋的模拟,其初应变可作为施加预应力的方式
梁单元
梁单元分为多种单元,分别具有不同的特性,是一类轴向拉压、弯曲、扭转(3D)单元。
单
简称
节
节点
特性
备注
元
占
八、、
自由度
名
称
BE
2D弹性梁
2
Ux,Uy,
ED
常用平面梁元
AM3
GB
Rotz
BE
2D塑性梁
2
EPC
具有塑性等功能
AM23
SDFGB
BE
2D渐变不对
2
ED
不对称截面,可偏移中
81,
BE
3D弹性梁
2Ux,Uy,Uz
ED
拉压弯扭,常用3D梁
AM4
Rotx,Roty,Rot
GB
元
BE
3D薄壁梁
z
2
EPC
拉压弯及圣文南扭转;
AM24
+1
S
DG
开口或闭口截面
B
BE
3D渐变不对
2
ED
拉压弯扭,不对称截
AM44
称梁
+1
GB
面,可偏移中心轴,可释放
节点自由度,可米用梁截面
BE
3D线性有限
2Ux,Uy,Uz
EPC
粘弹塑Timoshenko
AM188
应
+1
Rotx,Rot
D
梁,计入剪切变形影响;可
变梁
y,Rotz
FGB
增加翘曲自
由度;可米梁截面
或增加
BE
3D二次有限
3warp
BEAM188,但属二次
AM189
应变梁
+1
梁单元。
AM54称梁
GB
心轴
单元使用另外应注意的问题:
⑴梁单元面积和长度不能为零,且2D梁元必须位于XY平面内;⑵剪切变形的影响;⑶
自由度释放;⑷梁截面特性;(5BEAM23/24实常数的输入比较复杂;⑹荷载特性;⑺应力计算。
管单元
81,
管单元是一类轴向拉压、弯曲和扭转的3D单元,单元的每个节点均具有6个自由度,即三个平动自由度Ux、Uy、Uz和三个转动自由度Rotx、Roty、Rotz,此类单元以3D梁元为基础,包含了对称性和标准管几何尺寸的简化特性。
单元使用应注意的其他问题:
⑴管元长度、直径及壁厚均不能为零;⑵可计算薄壁管和厚壁管,但某些应力的计算是基
于薄壁管理论的;⑶管单元计入了剪切变形的影响,并可考虑应力增强系数和挠曲系数。
该类单元有直管、T型管、弯管和沉管四种单元类型
单
简称
节
特
元
点数
性
名
称
PI
3D弹性直
2
ED
PE16
官元
GB
PI
3D弹性T
2
ED
PE17
型管元
~4
GB
PI
3D弹性弯
2
ED
PE18
官元
+1
B
PI
3D塑性直
2
EP
PE20
管元
CSDGB
PI
3D弹性沉
2
ED
PE59
管元
GB
备注
可考虑两种温度梯度及内部和外部压
力
可考虑绝热、内部流体、腐蚀及应力强
化
同PIPE16
可模拟海洋波,可考虑水动力和浮力
等,其余同PIPE16,且可模拟电缆
81,
PI
3D塑性弯
EP
同PIPE18
PE60管元
+1CSDB
2D实体单元
2D实体单元是一类平面单元,可用于平面应力、平面应变和轴对称问题的分析,此类
单元均位于XY平面内,且轴对称分析时Y轴为对称轴。
单元简称
名称
节点特性备注
自由
度
PLA6节点三角形Ux,
EPC
适用于不规则的网格
NE2单元
UySDFGBA
PLA4节点四边形
NE42单元
PLA8节点四边形
NE82单元
具有协调和非协调元选项
是PLANE42的高阶单元;混合
分网的
81,
81,
结果精度高;;适用于模拟曲线
边界
PLA8节点四边形
E支持2〜8阶多项式
81,
81,
NE145P单元
81,
LID45SDFGBA
PLA
6节点三角形
支持2〜8阶多项式
NE146
P单元
PLA
4节点四边形
EPC
具有更多的非线性材料模型
NE182
单元
SD
PLA
8节点四边形
FGB
是PLANE182的高阶单元
NE183
单元
A
PLA
4节点谐结构
Ux,
EGB
模拟非对称荷载的轴对称结构
NE25
单元Uy
PLA
8节点谐结构
Uz
是PLANE25的高阶单元
NE83
单元
单元使用应注意的其他问题:
⑴单元插值函数及说明;⑵荷载特性;⑶其它特点。
3D实体单元
3D实体单元用于模拟三维实体结构,此类单元每个节点均具有三个自由度,即Ux、
Uy、Uz三个平动自由度。
单
简称/3D
结
特性
完全/初
备注
元名称
占
八、、
减
应力
缩积
分
SO
实体元
8
EPC
Y/YY
正父各向异性材料
81,
SO
分层实体
8EDG
Y/N
N
层数达250或更多
LID46
元
SO
各向异性
8EDG
Y/N
N
各向异性材料
LID64
实体元
BA
SO
钢筋混凝
8EPC
Y/N
N
开裂,压碎,应力释
LID65
土实体元
DFGBA
放
SO
四面体实
1EPC
Y/N
Y
正父各向异性材料
LID92
体元
0
SDFGBA
SO
实体单元
2EPC
Y/Y
Y
是SOLID45的高
LID95
0
SDFGBA
阶元
SO
砖形实体
2E
Y/N
N
P可设置2〜8阶
LID147
P元
0
SO
四面体实
1E
Y/N
N
P可设置2〜8阶
LID148
体P元
0
SO
实体单元
8EPC
Y/Y
Y
可模拟几乎不可压
LID185
DFGBA
等
缩
的弹塑和完全不可
压
SO
实体单元
2EPC
Y/Y
Y
缩的超弹
LID186
0
DFGBA
SO
四面体实
1EPC
Y/N
Y
LID187
体元
0
DFGBA
SO
分层实体
2EGA
Y/N
N
层数W00
81,