Ansys部分單元簡介

2013-08-14 by:廣州ANSYS Workbench軟件培訓(xùn)中心來源:仿真在線

Ansys部分單元簡介

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,(沒有靜定元素),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)中都沒有抗彎能力,但是可以通過在每個(gè)link10元素上疊加一個(gè)小面積的量元素來實(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。沒有彎扭荷載。
Link180可用于不同的工程中。可用來模擬構(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_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。截面是通過一系列的矩形段來定義的。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。
Beam1893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。
Plane2 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?平面應(yīng)力或平面應(yīng)變)或是軸對稱單元。具有塑性,徐變,膨脹,應(yīng)力強(qiáng)化,大變形,大應(yīng)變能力。
Plane25 軸對稱協(xié)調(diào)4節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)體。用于承受非軸對稱荷載的2維軸對稱結(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。用于承受非軸對稱荷載的2維軸對稱結(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?？捎糜谄矫鎲卧部捎糜谳S對稱單元。
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對稱單元。
Plane182 2維4節(jié)點(diǎn)實(shí)體。該元素用于2維模型?？捎糜谄矫鎲卧部捎糜谳S對稱單元。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。可用來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?？捎脕砟M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250層,需要用到一個(gè)構(gòu)成矩陣選項(xiàng)。該元素也可通過選擇的方法進(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)體能力可以用來模擬混凝土,而鋼筋能力用來模擬鋼筋性能。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。
Solid95 3維20節(jié)點(diǎn)實(shí)體。該元素是solid45的高次形式。能夠用于不規(guī)則形狀,而且不會在精度上有任何損失。該元素具有位移協(xié)調(diào)形狀,適用于模擬彎曲邊界。該元素由20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。該元素具有空間的任何方向。并具有塑性,徐變,膨脹,應(yīng)力強(qiáng)化,大變形,大應(yīng)變能力。同時(shí)提供多種輸出選項(xiàng)。
Solid147 3維磚實(shí)體p-元素?？芍С肿罡邽?次的多項(xiàng)式。該元素由20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。該元素具有空間的任何方向。
Solid148 3維四面體實(shí)體p-元素?？芍С肿罡邽?次的多項(xiàng)式。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。
Solid185 3維8節(jié)點(diǎn)實(shí)體。該元素用來模擬3維實(shí)體。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。具有塑性,超彈性,應(yīng)力強(qiáng)化,徐變,大變形,大應(yīng)變能力?？捎脕砟M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。
Solid186 3維20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20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。該元素具有空間的任何方向。具有塑性,超彈性,應(yīng)力強(qiáng)化,徐變,大變形,大應(yīng)變能力?？捎脕砟M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。同時(shí)提供多種輸出選項(xiàng)。
Solid187 3維10節(jié)點(diǎn)四面體實(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。該元素具有空間的任何方向。具有塑性,超彈性,應(yīng)力強(qiáng)化,徐變,大變形,大應(yīng)變能力?？捎脕砟M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。
Solid191 3維20節(jié)點(diǎn)分層實(shí)體。是solid95的分層形式,用于模擬分層的殼或?qū)嶓w。該元素允許達(dá)到100層。如果超過100層,可通過累積的方法得到。該元素由20個(gè)節(jié)點(diǎn)定義,每個(gè)節(jié)點(diǎn)有3個(gè)自由度:x,y,z方向。具有應(yīng)力強(qiáng)化能力。同時(shí)提供多種輸出選項(xiàng)。
Shell28 剪扭面板。該元素用來在框架結(jié)構(gòu)中傳遞剪力。該元素每個(gè)節(jié)點(diǎn)3個(gè)自由度: x,y,z方向或繞x,y,z軸旋轉(zhuǎn)方向。
Shell41 薄膜殼。該元素為3為元素,有膜剛度沒有彎曲剛度。用于彎曲處于次要位置的殼結(jié)構(gòu)。該元素每個(gè)節(jié)點(diǎn)3個(gè)自由度: x,y,z方向。該元素具有可變厚度,應(yīng)力強(qiáng)化,大應(yīng)變和cloth 選項(xiàng)。
Shell43 4節(jié)點(diǎn)塑性大應(yīng)變橋。尤其適用于模擬線性,彎曲,中厚度殼結(jié)構(gòu)。該元素每個(gè)節(jié)點(diǎn)3個(gè)自由度: x,y,z方向和繞x,y,z軸旋轉(zhuǎn)方向。在平面內(nèi)的所有方向,變形都是線性的。對于平面外運(yùn)動,可使用混合張量差值法。該元素具有塑性,徐變,應(yīng)力強(qiáng)化,大變形,大應(yīng)變能力。
Shell51 軸對稱殼。每個(gè)節(jié)點(diǎn)有4個(gè)自由度:x,y,z方向和繞z軸旋轉(zhuǎn)方向。圓錐殼元素的極限方向會產(chǎn)生圓柱橋或圓環(huán)殼。該殼單元具有線性變化的厚度。具有塑性,徐變,膨脹,應(yīng)力強(qiáng)化,大變形,扭轉(zhuǎn)能力。
Shell61 軸對稱協(xié)調(diào)殼體。該元素每個(gè)節(jié)點(diǎn)4個(gè)自由度: x,y,z方向和繞z軸旋轉(zhuǎn)方向。荷載可以是軸對稱的也可以是非軸對稱的。
Shell63 彈性殼。具有彎矩和薄膜特性?？沙惺芘c平面同方向及法線方向的荷載。每個(gè)節(jié)點(diǎn)6個(gè)自由度:x,y,z方向和繞x,y,z軸方向。有應(yīng)力強(qiáng)化和大變形能力。提供用于大變形分析的連續(xù)性相切矩陣。
Shell91 非線性分層殼體。該元素用于分層殼模型或者用來模擬厚的夾層結(jié)構(gòu)。一般shell99比shell91效率更高。使用夾層選項(xiàng)的最高允許的不同層數(shù)為100。Shell99可以允許更多的層數(shù),但不具有非線性特性。每個(gè)節(jié)點(diǎn)6個(gè)自由度:x,y,z方向和繞x,y,z軸方向。
Shell93 8節(jié)點(diǎn)殼體。尤其適用于模擬彎曲殼體。每個(gè)節(jié)點(diǎn)6個(gè)自由度:x,y,z方向和繞x,y,z軸方向。在平面內(nèi)的各方向變形都為二次。具有塑性,應(yīng)力強(qiáng)化,大變形,扭轉(zhuǎn)能力。
Shell99 線性分層殼體。用于模擬殼模型的分層部分。但是shell99不像shell91具有非線性特性,它具有較小的公式編輯時(shí)間。shell99最多可允許250層。如果超過250層,可以由用戶輸入構(gòu)成矩陣。每個(gè)節(jié)點(diǎn)6個(gè)自由度:x,y,z方向和繞x,y,z軸方向。
Shell143 4節(jié)點(diǎn)塑性小應(yīng)變殼體。尤其適用于模擬非線性,平面或彎曲,薄或中厚的殼體。每個(gè)節(jié)點(diǎn)6個(gè)自由度:x,y,z方向和繞x,y,z軸方向。在平面內(nèi)的所有方向,變形都是線性的。對于平面外運(yùn)動,可使用混合張量差值法。具有塑性,徐變,應(yīng)力強(qiáng)化,大變形,小應(yīng)變能力。對于大變形分析提供協(xié)調(diào)正切剛度矩陣(即,由主正切剛度矩陣加上協(xié)調(diào)應(yīng)力剛度矩陣)選項(xiàng)。對于大應(yīng)變,包括由于大的膜應(yīng)力導(dǎo)致的厚度變化,可以使用塑性大應(yīng)變殼shell43。對于薄殼,如果不需要塑性和徐變,可以使用彈性四邊形殼shell63。
Shell150 8節(jié)點(diǎn)殼體p-元素。支持最高為8次的多項(xiàng)式。該元素尤其適用于模擬彎曲殼。每個(gè)節(jié)點(diǎn)6個(gè)自由度:x,y,z方向和繞x,y,z軸方向。
Shell181 有限應(yīng)變殼。適用于分析薄到中厚的殼體。該元素為4節(jié)點(diǎn)元素,每個(gè)節(jié)點(diǎn)6個(gè)自由度:x,y,z方向和繞x,y,z軸方向。脫化的三角形選項(xiàng)只能在產(chǎn)生網(wǎng)格以后用作填充單元。該元素尤其適用于線性,大旋轉(zhuǎn),和/或大應(yīng)變非線性分析。在非線性分析中,可以計(jì)算出殼厚度的變化。在元素范圍內(nèi),支持完全和簡化的積分制度。Shell181還解決的分布力的附加影響。在shell43遇到收斂困難時(shí),可以由shell181來代替。
Combin14 彈簧—阻尼?？捎糜谝痪S、二維或三維空間在縱向或扭轉(zhuǎn)的彈性—阻尼?？紤]為縱向彈簧—阻尼時(shí),該元素受單軸向拉壓,每個(gè)節(jié)點(diǎn)有3個(gè)自由度,x,y,z方向。不考慮彎曲或扭轉(zhuǎn)?？紤]為扭轉(zhuǎn)彈簧—阻尼時(shí),該元素受純扭轉(zhuǎn),每個(gè)節(jié)點(diǎn)有3個(gè)繞x,y,z旋轉(zhuǎn)方向的自由度。不考慮彎曲或軸向荷載。該元素沒有質(zhì)量。質(zhì)量可用mass21來仿真。