ansys單元類型.doc

在結(jié)構(gòu)分析中，“結(jié)構(gòu)”一般指結(jié)構(gòu)分析的力學(xué)模型。 按幾何特征和單元種類，結(jié)構(gòu)可分為桿系結(jié)構(gòu)、板 殼結(jié)構(gòu)和實(shí)體結(jié)構(gòu)。 桿系結(jié)構(gòu)：其桿件特征是一個(gè)方向的尺度遠(yuǎn)大于其它 兩個(gè)方向的尺度，例如長(zhǎng)度遠(yuǎn)大于截面高度和寬度的 梁。單元類型有桿、梁和管單元（一般稱為線單元） 板殼結(jié)構(gòu)：是一個(gè)方向的尺度遠(yuǎn)小于其它兩個(gè)方向尺 度的結(jié)構(gòu)，如平板結(jié)構(gòu)和殼結(jié)構(gòu)。單元為殼單元 實(shí)體結(jié)構(gòu)：則是指三個(gè)方向的尺度約為同量級(jí)的結(jié)構(gòu)， 例如擋土墻、堤壩、基礎(chǔ)等。單元為3D實(shí)體單元和2D 實(shí)體單元 桿系結(jié)構(gòu)： 當(dāng)構(gòu)件15>L/h4時(shí)，采用考慮剪切變形的梁?jiǎn)卧?當(dāng)構(gòu)件L/h15時(shí), 采用不考慮剪切變形的梁?jiǎn)卧?BEAM18X系列可不必考慮的上限，但在使用時(shí)必須 達(dá)到一定程度的網(wǎng)格密度。 對(duì)于薄壁桿件結(jié)構(gòu)，由于剪切變形影響很大，所以必 須考慮剪切變形的影響。 板殼結(jié)構(gòu)： 當(dāng)L/h<58時(shí)為厚板，應(yīng)采用實(shí)體單元。 當(dāng)58<L/h<80100時(shí)為薄板，選2D體元或殼元 當(dāng)L/h>80100時(shí),采用薄膜單元。 對(duì)于殼類結(jié)構(gòu)，一般R/h20為薄殼結(jié)構(gòu)，可選擇薄 殼單元，否則選擇中厚殼單元。 對(duì)于既非梁亦非板殼結(jié)構(gòu)，可選擇3D實(shí)體單元。 桿單元適用于模擬桁架、纜索、鏈桿、彈簧等構(gòu)件。 該類單元只承受桿軸向的拉壓，不承受彎矩，節(jié)點(diǎn)只有 平動(dòng)自由度。不同的單元具有彈性、塑性、蠕變、膨脹、 大轉(zhuǎn)動(dòng)、大撓度（也稱大變形）、大應(yīng)變（也稱有限應(yīng) 變）、應(yīng)力剛化（也稱幾何剛度、初始應(yīng)力剛度等）等 功能 桿單元均為均質(zhì)直桿，面積和長(zhǎng)度不能為零（LINK11 無(wú)面積參數(shù)）。僅承受桿端荷載，溫度沿桿元長(zhǎng)線性變 化。桿元中的應(yīng)力相同，可考慮初應(yīng)變。 LINK10屬非線性單元，需迭代求解。LINK11可作用線 荷載；僅有集中質(zhì)量方式。 LINK180無(wú)實(shí)常數(shù)型初應(yīng)變，但可輸入初應(yīng)力文件， 可考慮附加質(zhì)量；大變形分析時(shí)，橫截面面積可以是變 化的，即可為軸向伸長(zhǎng)的函數(shù)或剛性的。 通常用LINK1和LINK8模擬桁架結(jié)構(gòu)，如屋架、網(wǎng)架、 網(wǎng)殼、桁架橋、桅桿、塔架等結(jié)構(gòu)，以及吊橋的吊桿、 拱橋的系桿等構(gòu)件，必須注意線性靜力分析時(shí)，結(jié)構(gòu) 不能是幾何可變的，否則造成位移超限的提示錯(cuò)誤。 LINK10可模擬繩索、地基彈簧、支座等，如斜拉橋的 斜拉索、懸索、索網(wǎng)結(jié)構(gòu)、纜風(fēng)索、彈性地基、橡膠 支座等。LINK180除不具備雙線性特性(LINK10)外，它 均可應(yīng)用于上述結(jié)構(gòu)中，并且其可應(yīng)用的非線性性質(zhì) 更加廣泛，增加了粘彈塑性材料。 LINK1、LINK8和LINK180單元還可用于普通鋼筋和預(yù) 應(yīng)力鋼筋的模擬，其初應(yīng)變可作為施加預(yù)應(yīng)力的方式 之一。 梁?jiǎn)卧譃槎喾N單元，分別具有不同的特性，是 一類軸向拉壓、彎曲、扭轉(zhuǎn)(3D)單元。該類單元有常 用的2D/3D彈性梁元、塑性梁元、漸變不對(duì)稱梁元、 3D薄壁梁元及有限應(yīng)變梁元。此類單元除BEAM189實(shí) 為3節(jié)點(diǎn)外，其余均為2節(jié)點(diǎn)，但有些輔以另外的節(jié)點(diǎn) 決定單元的方向（如表1-5中的節(jié)點(diǎn)數(shù)）。 單元使用另外應(yīng)注意的問(wèn)題： 梁?jiǎn)卧娣e和長(zhǎng)度不能為零，且2D梁元必須位于XY平面 內(nèi)。 剪切變形的影響：當(dāng)梁的高度遠(yuǎn)小于跨度時(shí)可忽略剪切 變形的影響。經(jīng)典梁元基于變形前后垂直于中面的截面變形 后仍保持垂直的Kirchhoff假定，例如當(dāng)剪切變形系數(shù)為零時(shí) 的BEAM3或BEAM4。但考慮剪切變形的梁彎曲理論中，仍 假定原來(lái)垂直于中面的截面變形后仍保持平面，（但不一定 垂直），ANSYS考慮剪切變形影響采用兩種方法，即在經(jīng)典 梁元的基礎(chǔ)上引入剪切變形系數(shù)(BEAM3/4/23/24/44/54)和 Timoshenko梁元(BEAM188/189)，前者的截面轉(zhuǎn)角由撓度 的一次導(dǎo)數(shù)導(dǎo)出，而后者則采用了撓度和截面轉(zhuǎn)角各自獨(dú)立 插值，這是兩者的根本區(qū)別。 自由度釋放：梁元中能夠利用自由度釋放的單元 有BEAM44單元，通過(guò)keyopt(7)和keyopt(8)設(shè)定釋放I 節(jié)點(diǎn)和J 節(jié)點(diǎn)的各個(gè)自由度。而高版本中的 BEAM188/189也可通過(guò)ENDRELEASE命令對(duì)自由度 進(jìn)行釋放，如將剛性節(jié)點(diǎn)設(shè)為球鉸等。 梁截面特性：能夠采用梁截面特性的有BEAM44 和BEAM188/189三個(gè)單元。BEAM44截面不變時(shí)才能采 用梁截面，在不使用梁截面而輸入實(shí)常數(shù)時(shí)可以采用 變截面。BEAM188/189在V8.0以上版本中可使用變截 面的梁截面，且可以采用不同材料組成的梁截面，而 BEAM44則不可。同時(shí)BEAM188/189支持約束扭轉(zhuǎn)， 通過(guò)激活第七個(gè)自由度使用。 BEAM23/24實(shí)常數(shù)的輸入比較復(fù)雜。BEAM23可 輸入矩形截面、薄壁圓管、圓桿和一般截面的幾何尺 寸來(lái)定義截面。BEAM24則通過(guò)一系列的矩形段來(lái)定 義截面。 荷載特性：梁?jiǎn)卧蠖嘀С謫卧玳g分布荷載、集 中荷載和節(jié)點(diǎn)荷載。但BEAM188/189不支持跨間集 中荷載和跨間部分分布荷載。特別注意的是梁?jiǎn)卧?分布荷載是施加在單元上，而不是施加在幾何線上。 應(yīng)力計(jì)算：對(duì)于輸入實(shí)常數(shù)的梁元，其截面高度 僅用于計(jì)算彎曲應(yīng)力和熱應(yīng)力，并且假定其最外層纖 維到中性軸的距離為梁高的一半。因此關(guān)于水平軸不 對(duì)稱的截面，其應(yīng)力計(jì)算是沒(méi)有意義的。 2D實(shí)體單元是一類平面單元，可用于平面應(yīng)力、 平面應(yīng)變和軸對(duì)稱問(wèn)題的分析，此類單元均位于XY平 面內(nèi)，且軸對(duì)稱分析時(shí)Y軸為對(duì)稱軸。單元由不同的 節(jié)點(diǎn)組成，但每個(gè)節(jié)點(diǎn)的自由度均為2個(gè)（諧結(jié)構(gòu)實(shí)體 單元除外），即Ux和Uy。 單元插值函數(shù)及說(shuō)明: PLANE2 是協(xié)調(diào)元。 PLANE42可為協(xié)調(diào)元或?yàn)榉菂f(xié)調(diào)元，當(dāng)退化時(shí)為常 應(yīng)變?nèi)切螁卧?。PLANE82是PLANE42的高階單元， 采用3次插值函數(shù)。PLANE182與PLANE42具有相同 的插值函數(shù)，但無(wú)附加位移函數(shù)項(xiàng)；也可退化為3節(jié) 點(diǎn)三角形。PLANE183是PLANE182的高階單元，與 PLANE82的插值函數(shù)相同，也可退化為6節(jié)點(diǎn)三角形。 P單元的插值函數(shù)可為28次，其中PLANE145是8節(jié) 點(diǎn)四邊形單元，而PLANE146是6節(jié)點(diǎn)的三角形單元。 荷載特性：大多支持單元邊界的分布荷載及節(jié)點(diǎn)荷 載，可考慮溫度荷載，支持初應(yīng)力文件等。特別地對(duì) 平面應(yīng)力輸入單元厚度時(shí)，施加的分布荷載不是線荷載（力/ 長(zhǎng)度），而是面荷載（力/面積）；如果不輸入單元厚度，則 為單位厚度。 其它特點(diǎn)： 四邊形單元均可退化為三角形單元。 除P單元和諧結(jié)構(gòu)單元不支持讀入初應(yīng)力外，其余均 支持。 除4節(jié)點(diǎn)單元支持非協(xié)調(diào)選項(xiàng)外，其余都不支持。 除4節(jié)點(diǎn)單元外，其余單元都適合曲邊模型或不規(guī)則 模型。 3D實(shí)體單元用于模擬三維實(shí)體結(jié)構(gòu)，此類單元每個(gè) 節(jié)點(diǎn)均具有三個(gè)自由度，即Ux、Uy、Uz三個(gè)平動(dòng)自由 度 單元使用應(yīng)注意的問(wèn)題： 關(guān)于SOLID72/73單元：SOLID72是4節(jié)點(diǎn)四面體實(shí) 體元，SOLID73是8節(jié)點(diǎn)六面體實(shí)體元，這兩個(gè)單元每 個(gè)節(jié)點(diǎn)均具有6 個(gè)自由度， 即 Ux,Uy,Uz,Rotx,Roty,Rotz。在較高版本中ANSYS已不 再推薦使用，幫助文件中也不再介紹，但用命令流仍 然可用。原因之一是新的求解器PCG和SOLID92/95可 以較好的解決原有的求解問(wèn)題；之二是防止不同單元 使用中“誤用”轉(zhuǎn)動(dòng)自由度，例如與BEAM或SHELL混 合建模時(shí)誤用轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。 其它特點(diǎn)： 除8節(jié)點(diǎn)單元具有非協(xié)調(diào)單元選項(xiàng)外，其余均不支持 除8節(jié)點(diǎn)單元外，其余均適合曲邊模型或不規(guī)則模型 除10節(jié)點(diǎn)單元不能退化外，其余單元皆可退化為棱 柱體和四面體單元，且SOLID95/186又可退化為金字 塔（也稱寶塔）單元。 SOLID185積分方式可選擇：完全積分的方法、減 縮積分、增強(qiáng)應(yīng)變模式和簡(jiǎn)化的增強(qiáng)應(yīng)變模式。且 SOLID185/186/187單元均具有位移插值模式和混合插 值模式（u-P插值），以模擬幾乎不可壓縮的彈塑材料 和完全不可壓縮的超彈材料。 殼單元可以模擬平板和曲殼一類結(jié)構(gòu)。殼元比梁元 和實(shí)體元要復(fù)雜的多，因此殼類單元中各種單元的選 項(xiàng)很多。如節(jié)點(diǎn)與自由度、材料、特性、退化、協(xié)調(diào) 與非協(xié)調(diào)、完全積分與減縮積分、面內(nèi)剛度選擇、剪 切變形、節(jié)點(diǎn)偏置等，應(yīng)詳細(xì)了解各種單元的使用說(shuō) 明 桿、梁?jiǎn)卧鍤卧獙?shí)體單元ANSYS中單元類型的選擇2011-03-16 14:31轉(zhuǎn)載自 hrbeu2008最終編輯 hrbeu2008初學(xué)ANSYS的人，通常會(huì)被ANSYS所提供的眾多紛繁復(fù)雜的單元類型弄花了眼，如何選擇正確的單元類型，也是新手學(xué)習(xí)時(shí)很頭疼的問(wèn)題。單元類型的選擇，跟你要解決的問(wèn)題本身密切相關(guān)。在選擇單元類型前，首先你要對(duì)問(wèn)題本身有非常明確的認(rèn)識(shí)，然后，對(duì)于每一種單元類型，每個(gè)節(jié)點(diǎn)有多少個(gè)自由度，它包含哪些特性，能夠在哪些條件下使用，在ANSYS的幫助文檔中都有非常詳細(xì)的描述，要結(jié)合自己的問(wèn)題，對(duì)照幫助文檔里面的單元描述來(lái)選擇恰當(dāng)?shù)膯卧愋汀?.該選桿單元（Link）還是梁?jiǎn)卧?Beam)？這個(gè)比較容易理解。桿單元只能承受沿著桿件方向的拉力或者壓力，桿單元不能承受彎矩，這是桿單元的基本特點(diǎn)。梁?jiǎn)卧獎(jiǎng)t既可以承受拉，壓，還可以承受彎矩。如果你的結(jié)構(gòu)中要承受彎矩，肯定不能選桿單元。對(duì)于梁?jiǎn)卧Ｓ玫挠衎eam3,beam4,beam188這三種，他們的區(qū)別在于：1)beam3是2D的梁?jiǎn)卧?，只能解決2維的問(wèn)題。2)beam4是3D的梁?jiǎn)卧?，可以解決3維的空間梁?jiǎn)栴}。3)beam188是3D梁?jiǎn)卧?，可以根?jù)需要自定義梁的截面形狀。2.對(duì)于薄壁結(jié)構(gòu)，是選實(shí)體單元還是殼單元？對(duì)于薄壁結(jié)構(gòu)，最好是選用shell單元，shell單元可以減少計(jì)算量，如果你非要用實(shí)體單元，也是可以的，但是這樣計(jì)算量就大大增加了。而且，如果選實(shí)體單元，薄壁結(jié)構(gòu)承受彎矩的時(shí)候，如果在厚度方向的單元層數(shù)太少，有時(shí)候計(jì)算結(jié)果誤差比較大，反而不如shell單元計(jì)算準(zhǔn)確。 實(shí)際工程中常用的shell單元有shell63,shell93。shell63是四節(jié)點(diǎn)的shell單元(可以退化為三角形)，shell93是帶中間節(jié)點(diǎn)的四邊形shell單元(可以退化為三角形),shell93單元由于帶有中間節(jié)點(diǎn)，計(jì)算精度比shell63更高，但是由于節(jié)點(diǎn)數(shù)目比shell63多，計(jì)算量會(huì)增大。對(duì)于一般的問(wèn)題，選用shell63就足夠了。除了shell63,shell93之外，還有很多其他的shell單元，譬如shell91,shell131，shell163等等，這些單元有的是用于多層鋪層材料的，有的是用于結(jié)構(gòu)顯示動(dòng)力學(xué)分析的，一般新手很少涉及到。通常情況下，shell63單元就夠用了。3.實(shí)體單元的選擇 實(shí)體單元類型也比較多，實(shí)體單元也是實(shí)際工程中使用最多的單元類型。常用的實(shí)體單元類型有solid45, solid92,solid185,solid187這幾種。其中把solid45,solid185可以歸為第一類，他們都是六面體單元，都可以退化為四面體和棱柱體，單元的主要功能基本相同,(SOLID185還可以用于不可壓縮超彈性材料)。Solid92, solid187可以歸為第二類，他們都是帶中間節(jié)點(diǎn)的四面體單元，單元的主要功能基本相同。 實(shí)際選用單元類型的時(shí)候，到底是選擇第一類還是選擇第二類呢？也就是到底是選用六面體還是帶中間節(jié)點(diǎn)的四面體呢？如果所分析的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，可以很方便的全部劃分為六面體單元，或者絕大部分是六面體，只含有少量四面體和棱柱體，此時(shí)，應(yīng)該選用第一類單元，也就是選用六面體單元；如果所分析的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，難以劃分出六面體，應(yīng)該選用第二類單元，也就是帶中間節(jié)點(diǎn)的四面體單元。新手最容易犯的一個(gè)錯(cuò)誤就是選用了第一類單元類型(六面體單元)，但是，在劃分網(wǎng)格的時(shí)候，由于結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，六面體劃分不出來(lái)，單元全部被劃分成了四面體，也就是退化的六面體單元，這種情況，計(jì)算出來(lái)的結(jié)果的精度是非常糟糕的，有時(shí)候即使你把單元?jiǎng)澐值暮芗?xì)，計(jì)算精度也很差，這種情況是絕對(duì)要避免的。六面體單元和帶中間節(jié)點(diǎn)的四面體單元的計(jì)算精度都是很高的，他們的區(qū)別在于：一個(gè)六面體單元只有8個(gè)節(jié)點(diǎn)，計(jì)算規(guī)模小，但是復(fù)雜的結(jié)構(gòu)很難劃分出好的六面體單元，帶中間節(jié)點(diǎn)的四面體單元恰好相反，不管結(jié)構(gòu)多么復(fù)雜，總能輕易地劃分出四面體，但是，由于每個(gè)單元有10個(gè)節(jié)點(diǎn)，總節(jié)點(diǎn)數(shù)比較多，計(jì)算量會(huì)增大很多。前面把常用的實(shí)體單元類型歸為2類了，對(duì)于同一類型中的單元，應(yīng)該選哪一種呢？通常情況下，同一個(gè)類型中，各種不同的單元，計(jì)算精度幾乎沒(méi)有什么明顯的差別。選取的基本原則是優(yōu)先選用編號(hào)高的單元。比如第一類中，應(yīng)該優(yōu)先選用solid185。第二類里面應(yīng)該優(yōu)先選用solid187。ANSYS的單元類型是在不斷發(fā)展和改進(jìn)的，同樣功能的單元，編號(hào)大的往往意味著在某些方面有優(yōu)化或者增強(qiáng)。對(duì)于實(shí)體單元，總結(jié)起來(lái)就一句話：復(fù)雜的結(jié)構(gòu)用帶中間節(jié)點(diǎn)的四面體，優(yōu)選solid187，簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)用六面體單元，優(yōu)選solid185。結(jié)構(gòu)靜力學(xué)中常用的單元類型類別形狀和特性單元類型桿普通雙線性LINK1,LINK8LINK10梁普通截面漸變塑性考慮剪切變形BEAM3,BEAM4BEAM54,BEAM44BEAM23,BEAM24BEAM188,BEAM189管普通浸入塑性PIPE16,PIPE17,PIPE18PIPE59PIPE20,PIPE602-D實(shí)體四邊形三角形超彈性單元粘彈性大應(yīng)變諧單元P單元PLANE42,PLANE82,PLANE182PLANE2HYPER84,HYPER56,HYPER74VISCO88VISO106,VISO108PLANE83,PPNAE25PLANE145,PLANE1463-D實(shí)體塊四面體層各向異性超彈性單元粘彈性大應(yīng)變P單元SOLID45,SOLID95,SOLID73,SOLID185SOLID92,SOLID72SOLID46SOLID64,SOLID65HYPER86,HYPER58,HYPER158VISO89VISO107SOLID147,SOLID148殼四邊形軸對(duì)稱層剪切板P單元SHELL93,SHELL63,SHELL41,SHELL43,SHELL181SHELL51,SHELL61SHELL91,SHELL99SHELL28SHELL150ANSYS單元類型（詳細(xì)）一：link、beam2011-02-28 20:11把收集到得ANSYS單元類型向大家交流下。Mass21是由6個(gè)自由度的點(diǎn)元素，x,y,z三個(gè)方向的線位移以及繞x,y,z軸的旋轉(zhuǎn)位移。每個(gè)自由度的質(zhì)量和慣性矩分別定義。Link1可用于各種工程應(yīng)用中。根據(jù)應(yīng)用的不用，可以把此元素看成桁架，連桿，彈簧，等。這個(gè)2維桿元素是一個(gè)單軸拉壓元素，在每個(gè)節(jié)點(diǎn)都有兩個(gè)自由度。X,y,方向。鉸接，沒(méi)有彎矩。Link8可用于不同工程中的桿?？捎米髂M構(gòu)架，下垂電纜，連桿，彈簧等。3維桿元素是單軸拉壓元素。每個(gè)點(diǎn)有3個(gè)自由度。X,y,z方向。作為鉸接結(jié)構(gòu)，沒(méi)有彎矩。具有塑性，徐變，膨脹，應(yīng)力強(qiáng)化和大變形的特性。Link10 3維桿元素，具有雙線性勁度矩陣的特性，單向軸拉（或壓）元素。對(duì)于單向軸拉，如果元素變成受壓，則硬度就消失了。此特性可用于靜力鋼纜中，當(dāng)整個(gè)鋼纜模擬成一個(gè)元素時(shí)。當(dāng)需要靜力元素能力但靜力元素又不是初始輸入時(shí)，也可用于動(dòng)力分析中。該元素是shell41的線形式，keyopt(1)=2,cloth選項(xiàng)。如果分析的目的是為了研究元素的運(yùn)動(dòng)，（沒(méi)有靜定元素），可用與其相似但不能松弛的元素（如link8和pipe59）代替。當(dāng)最終的結(jié)構(gòu)是一個(gè)拉緊的結(jié)構(gòu)的時(shí)候，Link10也不能用作靜定集中分析中。但是由于最終局于一點(diǎn)的結(jié)果松弛條件也是有可能的。在這種情況下，要用其他的元素或在link10中使用顯示動(dòng)力技術(shù)。Link10每個(gè)節(jié)點(diǎn)有3個(gè)自由度，x,y,z方向。在拉（或壓）中都沒(méi)有抗彎能力，但是可以通過(guò)在每個(gè)link10元素上疊加一個(gè)小面積的量元素來(lái)實(shí)現(xiàn)。具有應(yīng)力強(qiáng)化和大變形能力。Link11用于模擬水壓圓筒以及其他經(jīng)受大旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)。此元素為單軸拉壓元素，每個(gè)節(jié)點(diǎn)有3個(gè)自由度。X,y,z方向。沒(méi)有彎扭荷載。Link180可用于不同的工程中?？捎脕?lái)模擬構(gòu)架，連桿，彈簧，等。此3維桿元素是單軸拉壓元素，每個(gè)節(jié)點(diǎn)有3個(gè)自由度。X,y,z方向。作為膠接結(jié)構(gòu)，不考慮彎矩。具有塑性，徐變，旋轉(zhuǎn)，大變形，大應(yīng)變能力。link180在任何分析中都包括應(yīng)力強(qiáng)化項(xiàng)(分析中，nlgeon,on)，此為缺省值。支持彈性，各向同性硬化塑性，運(yùn)動(dòng)上的硬化塑性，希爾各向異性塑性，chaboche非線性硬化塑性和徐變等。Beam3單軸元素，具有拉，壓，彎性能。在每個(gè)節(jié)點(diǎn)有3個(gè)自由度。X,y,方向以及繞z軸的旋轉(zhuǎn)。Beam4是具有拉壓扭彎能力的單軸元素。每個(gè)節(jié)點(diǎn)有6個(gè)自由度，x,y,z,繞x,y,z軸。具有應(yīng)力強(qiáng)化和大變形能力。在大變形分析中，提供了協(xié)調(diào)相切勁度矩陣選項(xiàng)。Beam23單軸元素，拉壓和受彎能力。每個(gè)節(jié)點(diǎn)有3個(gè)自由度。該元素具有塑性，徐變，膨脹能力。如果這些影響都不需要，可使用beam3，2維彈性梁。Beam24 3維薄壁梁。單軸元素，任意截面都有拉壓、彎曲和St. Venant扭轉(zhuǎn)能力?？捎糜谌魏纬ㄩ_(kāi)的和單元截面。該元素每個(gè)節(jié)點(diǎn)有6個(gè)自由度：x,y,z和繞x,y,z方向。該元素在軸向和自定義的截面方向都具有塑性，徐變和膨脹能力。若不需要這些能力，可用彈性梁beam4或beam44。Pipe20和beam23也具有塑性，徐變和膨脹能力。截面是通過(guò)一系列的矩形段來(lái)定義的。梁的縱軸向方向由第三個(gè)節(jié)點(diǎn)指明。Beam44 3維彈性錐形不對(duì)稱梁。單軸元素，具有拉壓扭和彎曲能力。該元素每個(gè)節(jié)點(diǎn)有6個(gè)自由度：x,y,z和繞x,y,z方向。該元素允許每個(gè)端點(diǎn)具有不均勻幾何特性，并且允許端點(diǎn)與梁的中性軸偏移。若不需要這些特性，可采用beam4。該元素的2維形式是beam54。該元素也提供剪應(yīng)變選項(xiàng)。還提供了輸出作用于單元上的與單元同方向的力的選項(xiàng)。具有應(yīng)力強(qiáng)化和大變形能力。Beam54單軸元素，拉壓和受彎能力.每個(gè)節(jié)點(diǎn)有3個(gè)自由度。該元素允許在端點(diǎn)有不均勻幾何性質(zhì)。允許端點(diǎn)偏移梁的軸心。無(wú)塑性徐變或膨脹能力。有應(yīng)力強(qiáng)化能力。剪切變形和彈性基礎(chǔ)影響也體現(xiàn)在選項(xiàng)中。還可打印作用于元素上的沿元素方向的力。Beam188 3維線性有限應(yīng)力梁。適用于分析短粗梁結(jié)構(gòu)。該元素基于timoshenko梁理論。包括剪應(yīng)變。Beam188是一個(gè)三維線性（2節(jié)點(diǎn)）梁。每個(gè)節(jié)點(diǎn)有6或7個(gè)自由度，具體依賴于keyopt(1)的值。Keyopt(1)=0為每個(gè)節(jié)點(diǎn)6個(gè)自由度。包括x,y,z方向和繞x,y,z方向。1還考慮了扭轉(zhuǎn)自由度。該元素適用于線性，大旋轉(zhuǎn)和大應(yīng)變非線性。包括應(yīng)力強(qiáng)化項(xiàng)在任何分析中，都缺省為nlgeom=on.。該選項(xiàng)為元素提供了分析曲屈、側(cè)移和扭轉(zhuǎn)的能力。Beam189 3維二次有限應(yīng)力梁。適用于分析短粗梁結(jié)構(gòu)。該元素基于timoshenko梁理論。包括剪應(yīng)變。Beam189是一個(gè)三維二次（3節(jié)點(diǎn)）梁。每個(gè)節(jié)點(diǎn)有6或7個(gè)自由度，具體依賴于keyopt(1)的值。Keyopt(1)=0為每個(gè)節(jié)點(diǎn)6個(gè)自由度。包括x,y,z方向和繞x,y,z方向。1還考慮了扭轉(zhuǎn)自由度。該元素適用于線性，大旋轉(zhuǎn)和大應(yīng)變非線性。包括應(yīng)力強(qiáng)化項(xiàng)在任何分析中，都缺省為nlgeom=on.。該選項(xiàng)為元素提供了分析曲屈、側(cè)移和扭轉(zhuǎn)的能力。ANSYS單元類型（詳細(xì)）二：Plane、solid2011-02-28 20:12Plane2 2維6節(jié)點(diǎn)3角形結(jié)構(gòu)實(shí)體。具有二次位移，適用于模擬不規(guī)則網(wǎng)格。該元素有6個(gè)結(jié)點(diǎn)定義，每個(gè)節(jié)點(diǎn)2個(gè)自由度，分比為x，y方向?？蓪⑵溆糜谄矫鎲卧ㄆ矫鎽?yīng)力或平面應(yīng)變）或是軸對(duì)稱單元。具有塑性，徐變，膨脹，應(yīng)力強(qiáng)化，大變形，大應(yīng)變能力。Plane25軸對(duì)稱協(xié)調(diào)4節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)體。用于承受非軸對(duì)稱荷載的2維軸對(duì)稱結(jié)構(gòu)。如彎曲，剪切或扭轉(zhuǎn)。該元素由4個(gè)節(jié)點(diǎn)定義，每個(gè)節(jié)點(diǎn)3個(gè)自由度：x,y,z方向。對(duì)于非扭轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)，這3個(gè)方向分別代表半徑，軸向和切線方向。給元素是plane42的一般模式，2為結(jié)構(gòu)單元，和在不一定為軸對(duì)稱。Plane42 2維實(shí)體。該元素即可用于平面單元（平面應(yīng)力或平面應(yīng)變）也可用于軸對(duì)稱單元。該元素由4個(gè)節(jié)點(diǎn)定義，每個(gè)節(jié)點(diǎn)2個(gè)自由度：x,y方向。具有塑性，徐變，膨脹，應(yīng)力強(qiáng)化，大變形，大應(yīng)變能力。Plane82二維8節(jié)點(diǎn)實(shí)體。該元素是plane42的高次形式。它為混合（四邊形三角形）自動(dòng)網(wǎng)格劃分提供了更精確的求解結(jié)果，并能承受不規(guī)則形狀而不會(huì)產(chǎn)生任何精度上的損失。8節(jié)點(diǎn)元素具有位移協(xié)調(diào)形狀，適用于模擬彎曲邊界。該元素由8個(gè)節(jié)點(diǎn)定義，每個(gè)節(jié)點(diǎn)2個(gè)自由度，x,y方向。可用于平面單元也可用于軸對(duì)稱單元。具有塑性，徐變，膨脹，應(yīng)力強(qiáng)化，大變形，大應(yīng)變能力。并提供不同的輸出選項(xiàng)。Plane83二維8節(jié)點(diǎn)實(shí)體。用于承受非軸對(duì)稱荷載的2維軸對(duì)稱結(jié)構(gòu)。如彎曲，剪切或扭轉(zhuǎn)。該元素每個(gè)節(jié)點(diǎn)3個(gè)自由度：x,y,z方向。對(duì)于非扭轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)，這3個(gè)方向分別代表半徑，軸向和切線方向。該元素是plane25的高次形式。它為混合（四邊形三角形）自動(dòng)網(wǎng)格劃分提供了更精確的求解結(jié)果，并能承受不規(guī)則形狀而不會(huì)產(chǎn)生任何精度上的損失。該元素也是plane82的一般軸向形式，其荷載不需要對(duì)陳。Plane145二維四邊形實(shí)體p-元素。Plane145是一個(gè)四邊形p-元素，支持最高為8次的多項(xiàng)式。該元素由8個(gè)節(jié)點(diǎn)定義，每個(gè)節(jié)點(diǎn)2個(gè)自由度，x,y方向。可用于平面單元也可用于軸對(duì)稱單元。Plane146二維三角形實(shí)體p-元素。Plane145是一個(gè)三角形p-元素，支持最高為8次的多項(xiàng)式。該元素由6個(gè)節(jié)點(diǎn)定義，每個(gè)節(jié)點(diǎn)2個(gè)自由度，x,y方向?？捎糜谄矫鎲卧部捎糜谳S對(duì)稱單元。Plane182 2維4節(jié)點(diǎn)實(shí)體。該元素用于2維模型。可用于平面單元也可用于軸對(duì)稱單元。該元素由4個(gè)節(jié)點(diǎn)定義，每個(gè)節(jié)點(diǎn)2個(gè)自由度，x,y方向?？捎糜谄矫鎲卧部捎糜谳S對(duì)稱單元。具有塑性，超彈性，應(yīng)力強(qiáng)化，大變形，大應(yīng)變能力?？捎脕?lái)模擬幾乎不能壓縮的次彈性材料和完全不能壓縮的超彈性材料的變形。Plane183 2維8節(jié)點(diǎn)實(shí)體。具有二次位移，適用于模擬不規(guī)則網(wǎng)格。該元素由8個(gè)節(jié)點(diǎn)定義，每個(gè)節(jié)點(diǎn)2個(gè)自由度，x,y方向?？捎糜谄矫鎲卧部捎糜谳S對(duì)稱單元。具有塑性，超彈性，應(yīng)力強(qiáng)化，大變形，大應(yīng)變能力?？捎脕?lái)模擬幾乎不能壓縮的次彈性材料和完全不能壓縮的超彈性材料的變形。支持初始應(yīng)力。并提供不同的輸出選項(xiàng)。Solid45 3-D實(shí)體。用于3維實(shí)體結(jié)構(gòu)模型。8個(gè)節(jié)點(diǎn)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)3個(gè)自由度，x,y,z三個(gè)方向。該元素有塑性，徐變，膨脹，應(yīng)力強(qiáng)化，大變形和大應(yīng)變能力。提供帶有沙漏控制的縮減選項(xiàng)。各向異性選用solid64.。solid45的高次形式使用solid95.Solid46 3維8節(jié)點(diǎn)分層實(shí)體。是solid45的分層形式，用于模擬分層殼或?qū)嶓w。該元素允許達(dá)到250層。如果需要超過(guò)250層，需要用到一個(gè)構(gòu)成矩陣選項(xiàng)。該元素也可通過(guò)選擇的方法進(jìn)行累積。每個(gè)節(jié)點(diǎn)有3個(gè)自由度：x,y,z方向。Solid64 3維各向異性實(shí)體。該元素有8個(gè)節(jié)點(diǎn)定義，每個(gè)節(jié)點(diǎn)3個(gè)自由度：x,y,z方向。具有應(yīng)力強(qiáng)化和大變形能力。提供限制特大位移以及定義輸出位置的選項(xiàng)。該元素有各種不同的應(yīng)用，如用于晶體和合成物。Solid65 3維鋼筋混凝土實(shí)體。該元素用含鋼筋或不含鋼筋的3維實(shí)體。該實(shí)體能被拉裂或壓碎。用于混凝土?xí)r，例如，元素的實(shí)體能力可以用來(lái)模擬混凝土，而鋼筋能力用來(lái)模擬鋼筋性能。在其他情況下，該元素還可用于加固合成物（如玻璃纖維）和地質(zhì)材料（如石塊）。元素由8個(gè)節(jié)點(diǎn)定義，每個(gè)節(jié)點(diǎn)3個(gè)自由度：x,y,z方向?？梢远x3個(gè)不同鋼筋?；炷猎嘏csolid45相似，只是比它多了能被拉裂和壓碎的能力。該元素最重要的方面是它具有非線性材料的性能。混凝土可以（在三個(gè)正交方向）開(kāi)裂、壓碎、塑性變形和徐變。鋼筋可以抗拉壓，但不能抗剪。也可以具有塑性變形和徐變的性能。Solid92 3維10節(jié)點(diǎn)四面體結(jié)構(gòu)實(shí)體。具有二次位移，適用于模擬不規(guī)則網(wǎng)格。該元素由10個(gè)節(jié)點(diǎn)定義，每個(gè)節(jié)點(diǎn)3個(gè)自由度：x,y,z方向。具有塑性，徐變，膨脹，應(yīng)力強(qiáng)化，大變形，大應(yīng)變能力。Ansys單元-簡(jiǎn)要說(shuō)明(一) link、beam、pipe、plane、hyper、visco2011-02-28 20:1421線單元線單元主要有：桿單元、梁?jiǎn)卧?11桿單元桿單元主要用于桁架和網(wǎng)格計(jì)算。屬于只受拉、壓力的線單元pJ。主要用米模擬彈簧，螺桿，預(yù)應(yīng)力螺桿利薄膜桁架等模型。其主要的類型有：(1)LINK1是個(gè)二維桿單元，可剛作桁架、連桿或彈簧。(2)LINK8是個(gè)三維桿單元，可用作桁架、纜索、連桿、彈簧等模型。(3)LINK10是個(gè)三維僅受拉伸或壓縮桿單元，可用于將整個(gè)鋼纜剛一個(gè)單元來(lái)模擬的鋼纜靜力。212梁?jiǎn)卧簡(jiǎn)卧饕糜诳蚣芙Y(jié)構(gòu)計(jì)算。屬于既受拉、壓力，又有彎曲應(yīng)力的線單元【3】。主要用米模擬螺栓，薄壁管件，C型截面構(gòu)件，角鋼或細(xì)長(zhǎng)薄膜構(gòu)件。其主要的類型有：(1)BEAM3是個(gè)二維彈性粱單元，可用于軸向拉伸、壓縮和彎曲單元。(2)BEAM4是個(gè)三維彈性梁?jiǎn)卧捎糜谳S向拉伸、壓縮、扭轉(zhuǎn)和彎曲單元。(3)BEAM54是個(gè)二維彈性漸變不對(duì)稱梁?jiǎn)卧捎糜诜治隼?、壓縮和彎曲功能的單軸向單元。(4)BEAM44是個(gè)三維漸變不對(duì)稱梁?jiǎn)卧?，可用_丁分析拉伸、壓縮、扭轉(zhuǎn)利彎曲功能的單軸單元。(5)BEAMl88是個(gè)三維線性有限應(yīng)變梁?jiǎn)卧捎糜诜治鰪募?xì)長(zhǎng)到中等粗短的梁結(jié)構(gòu)。(6)BEAMl89是個(gè)三維二次有限應(yīng)變梁?jiǎn)卧蓜傆诜治鰪募?xì)長(zhǎng)到中等粗短的梁結(jié)構(gòu)。22管單元(1)PIPE16是三維彈性直管單元，可用于分析拉壓、扭轉(zhuǎn)和彎曲的單軸向單元。(2)PIPE17是三維彈性T形管單元，可用于分析拉壓、扭轉(zhuǎn)和彎曲T形管單軸單元。(3)PIPEl8是彈性彎管單元(肘管)，可用丁分析拉伸、壓縮、扭轉(zhuǎn)和彎曲性能的環(huán)形單軸單元。(4)PIPE20是個(gè)塑性直管單元，可用于分析拉壓、彎曲利扭轉(zhuǎn)的單軸單元。(5)PIPE60是個(gè)塑性彎管(彎管頭)單元，可用于分析拉壓，彎曲和扭轉(zhuǎn)的單軸單元。(6)PIPE59是個(gè)沉管或纜單元，可用于分析拉壓、扭轉(zhuǎn)和彎曲，并有薄膜力以模擬海洋波浪和電流作用的單軸單元。23實(shí)體單元231 2_D實(shí)體二維實(shí)體單元主要用于描述薄平板結(jié)構(gòu)(平面應(yīng)力)、等截面的“無(wú)限長(zhǎng)”結(jié)構(gòu)(平面應(yīng)變)和軸對(duì)稱實(shí)體結(jié)構(gòu)，即：用于模擬實(shí)體的截面，所有的荷載均作用在xY平面內(nèi)，并且其響應(yīng)(位移)也在xY平面內(nèi)，建模時(shí)必須在全局直角坐標(biāo)xY平面內(nèi)建模l2】。其主要的類型有：(1)PLANE2是個(gè)二維6節(jié)點(diǎn)三角形結(jié)構(gòu)實(shí)體單元，可用于模擬不規(guī)則的網(wǎng)格。(2)PLANE42是個(gè)二維結(jié)構(gòu)實(shí)體單元，可用作平面單元(平面應(yīng)力或平面應(yīng)變)或軸對(duì)稱單元。(3)PLANE82是個(gè)二維8節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)實(shí)體單元，可用于模擬具有曲線邊界的幾何模型。(4)PLANEI82是個(gè)二維4節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)實(shí)體單元，可用作平面單元(平面應(yīng)力或平面應(yīng)變)或軸對(duì)稱單元。(5)PLANEI83是個(gè)二維8節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)實(shí)體單元，可剛作平面單元(平面應(yīng)力，平面應(yīng)變和普遍平面應(yīng)變)，或軸對(duì)稱單元。(6)HYPER84是個(gè)二維8節(jié)點(diǎn)超彈性實(shí)體單元，可用作平面單元(平面應(yīng)變)或軸對(duì)稱的環(huán)單元，也可用于模擬二維超彈性結(jié)構(gòu)模型。(7)HYPER56是個(gè)二維4節(jié)點(diǎn)混合UP超彈實(shí)體單元，可用作二向平面單元(平面應(yīng)變)或軸對(duì)稱環(huán)單元。用于模擬二維實(shí)體超彈性結(jié)構(gòu)。(8)HYPER74是個(gè)二維8：點(diǎn)混合UP超彈實(shí)體單元，可用作二向平面單元(平面應(yīng)變)或軸對(duì)稱環(huán)單元。也用于模擬二維實(shí)體超彈性結(jié)構(gòu)。(9)VISCO88是個(gè)二維8節(jié)點(diǎn)粘彈性實(shí)體單元，可用來(lái)定義平面應(yīng)變或軸對(duì)稱單元。(1 0)VISCOl06是個(gè)二維大應(yīng)變實(shí)體單元，可用作平面應(yīng)變單元或軸對(duì)稱單元。(1 1)VISCO108是個(gè)二維8節(jié)點(diǎn)火應(yīng)變實(shí)體單元，可用作平面應(yīng)變單元或軸對(duì)稱單元。(1 2)PLANE83是個(gè)8節(jié)點(diǎn)軸對(duì)稱諧結(jié)構(gòu)實(shí)體單元，可用于模擬具有非軸對(duì)稱加載的軸對(duì)稱結(jié)構(gòu)，可用于建立曲線邊界的模型。(1 3)PLANE25是個(gè)4 I了點(diǎn)軸對(duì)稱諧結(jié)構(gòu)實(shí)體單元，可用于軸對(duì)稱結(jié)構(gòu)上作用有非對(duì)稱載荷的二維模型。(1 4)PLANE145是個(gè)二維四邊形結(jié)構(gòu)實(shí)體P_單元，可用作平面單元(平面應(yīng)力或平面應(yīng)變)或軸對(duì)稱單元。(1 5)PLANE146是個(gè)二維三角形結(jié)構(gòu)實(shí)體P_單元，可用作平面單元(平面應(yīng)力或平面應(yīng)變)或軸對(duì)稱單元。Ansys單元-簡(jiǎn)要說(shuō)明(二) solid、hyper、visco、shell2011-02-28 20:16232 3-_D實(shí)體三維實(shí)體單元主要用丁描述三維空問(wèn)中截面積不等、也不是軸對(duì)稱的厚結(jié)構(gòu)，即：用于那些由于幾何形狀、材料、載荷或分析要求考慮