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1 k1单元定义单元表命令:

轴向应力(SAXL)列表:ETABLE,SAXL,LS,1 轴向力(MFORX)列表:ETABLE,MFORX,SMISC,1 轴向应变(EPELAXL):ETABLE,EPELAXL,SMISC,1 2 单元使用总结: 平面桁架:Link1 立体桁架:Link8 二维梁单元:Beam3

平面应力、应变:Plane42/Plane82 三维结构:Solid45

Link1可用于桁架、杆件、弹簧等结构。该元素为二维空间并承受轴向拉力和压力,不受弯矩,每个节点具有X和Y两个方向的自由度。 Beam3--2D弹性梁,是可以承受拉力、压力和力矩的元素。每个节点具有X、Y方向移动和绕Z轴转动3个方向的自由度。

Link8——3D杆件,与Link1具有相同的性质,每个节点具有X、Y、Z三个方向自由度。

Combin14可用于一维、二维、三维空间在纵向或扭转的弹簧-阻尼效果。但纵向作用和扭转不能同时存在,弹簧阻尼元素不具有质量,质量可有MASS21仿真。

Mass21——结构点质量,mass21为点元素,具有X、Y、Z位移与旋转6个方向自由度,不同质量和转动惯量可分别定义于每个坐标系方向。 Plane42——2D实体结构,该元素可用于平面应力、应变或轴对称元素。每个元素有四个节点,每个节点具有X、Y方向位移两个自由度。 Solid45——3D实体结构。元素由8个节点组成,每个节点具有X、Y、Z方向位移三个自由度。

Shell63——弹性壳,具有薄膜及弯曲特性,与平面同方向和法线方向皆可承受负载,元素具有6个自由度。 该选杆单元(Link)还是梁单元(Beam)?

这个比较容易理解。杆单元只能承受沿着杆件方向的拉力或者压力,

杆单元不能承受弯矩,这是杆单元的基本特点。梁单元则既可以承受拉,压,还可以承受弯矩。如果你的结构中要承受弯矩,肯定不能选杆单元。 对于梁单元,常用的有beam3,beam4,beam188这三种,他们的区别在于:

1)beam3是2D的梁单元,只能解决2维的问题。 2)beam4是3D的梁单元,可以解决3维的空间梁问题。

3)beam188是3D梁单元,可以根据需要自定义梁的截面形状。 对于薄壁结构,是选实体单元还是壳单元?

对于薄壁结构,最好是选用shell单元,shell单元可以减少计算量,如果你非要用实体单元,也是可以的,但是这样计算量就大大增加了。而且,如果选实体单元,薄壁结构承受弯矩的时候,如果在厚度方向的单元层数太少,有时候计算结果误差比较大,反而不如shell单元计算准确。 实际工程中常用的shell单元有shell63,shell93。shell63是四节点的shell单元(可以退化为三角形),shell93是带中间节点的四边形shell单元(可以退化为三角形),shell93单元由于带有中间节点,计算精度比shell63更高,但是由于节点数目比shell63多,计算量会增大。对于一般的问题,选用shell63就足够了。

除了shell63,shell93之外,还有很多其他的shell单元,譬如shell91,shell131,shell163等等,这些单元有的是用于多层铺层材料的,有的是用于结构显示动力学分析的,一般新手很少涉及到。通常情况下,shell63单元就够用了。 实体单元的选择问题

实体单元类型也比较多,实体单元也是实际工程中使用最多的单元类型。常用的实体单元类型有solid45,solid92,solid185,

solid187这几种。其中把solid45,solid185可以归为第一类,他们都是六面体单元,都可以退化为四面体和棱柱体,单元的主要功能基本相同,SOLID185还可以用于不可压缩超弹性材料。Solid92, solid187

可以归为第二类,他们都是带中间节点的四面体单元,单元的主要功能基本相同。实际选用单元类型的时候,到底是选择第一类还是选择第二类呢?也就是到底是选用六面体还是带中间节点的四面体呢?

如果所分析的结构比较简单,可以很方便的全部划分为六面体单元,或者绝大部分是六面体,只含有少量四面体和棱柱体,此时,应该选用第一类单元,也就是选用六面体单元;如果所分析的结构比较复杂,难以划分出六面体,应该选用第二类单元,也就是带中间节点的四面体单元。 新手最容易犯的一个错误就是选用了第一类单元类型(六面体单元),但是,在划分网格的时候,由于结构比较复杂,六面体划分不出来,单元全部被划分成了四面体,也就是退化的六面体单元,这种情况,计算出来的结果的精度是非常糟糕的,有时候即使你把单元划分的很细,计算精度也很差,这种情况是绝对要避免的。

六面体单元和带中间节点的四面体单元的计算精度都是很高的,他们的区别在于:一个六面体单元只有8个节点,计算规模小,但是复杂的结构很难划分出好的六面体单元,带中间节点的四面体单元恰好相反,不管结构多么复杂,总能轻易地划分出四面体,但是,由于每个单元有10个节点,总节点数比较多,计算量会增大很多。

前面把常用的实体单元类型归为2类了,对于同一类型中的单元,应该选哪一种呢?通常情况下,同一个类型中,各种不同的单元,计算精度几乎没有什么明显的差别。选取的基本原则是优先选用编号高的单元。比如第一类中,应该优先选用solid185。第二类里面应该优先选用solid187。ANSYS的单元类型是在不断发展和改进的,同样功能的单元,

编号大的往往意味着在某些方面有优化或者增强。

对于实体单元,总结起来就一句话:复杂的结构用带中间节点的四面体,优选solid187,简单的结构用六面体单元,优先选用solid185. 3 定义单位:

/UNITS,SI(N,m、kg、s) /UNITS,CSG(N,cm,g,s) /UNITS,BFT(ft)

/UNITS,BIN(lb,in,此单位制为系统默认单位制) 4 定义元素及属性的命令: 元素种类(element type):ET 实常数(real constant):R 材料模型(material):MP 多重元素与属性的定义方法: ET,1,…

ET,2,… 定义元素类型 …… R,1,…

R,2,… 定义实常数 ……

MP,EX,1,… MP,MU,1,…

MP,EX,2,… 定义材料属性 MP,MU,2,… ……

Create nodes 定义节点 TYPE,1

REAL,1 选择元素类型及材料属性 MAT,1