桁架結構，桿單元，link180，ANSYS的案例
hypermesh-ansys聯合仿真之LINK180單元 ￥2
在設備吊裝以及桁架、纜索等結構中經常使用link180桿單元，link180單元是一種3D單元，具有軸向上的拉壓但不具備承受彎矩的功能。需要輸入實常數為截面面積及單位長度上的質量。可以通過設置KEYOPT(2)關鍵字來設置桿保持截面不變或剛性，通過KEYOPT(10)=1允許用戶輸入初始應力子程序。
下面主要介紹link180在設備吊裝中的使用。
圖1是一個正中間帶有一個質量單元的方框梁，需要通過梁的四角將其吊起。
圖1
下面通過三種吊裝方式來對比不同吊裝方式對被吊起設備產生變形的影響，以此來說明吊裝時需要注意的問題。
1.采用約束的方式進行模擬吊裝過程
該方式是通過對梁的四角進行約束自由度來實現對吊裝的模擬，在進行自由度約束時一定要注意約束的自由度個數，自由度過多約束會限制梁的變形造成變形梁低于實際變形量，自由度約束過少時會產生剛體運動導致計算報錯。合理的約束方式如圖2，首先只約束四角節點的Z向自由度，這樣框架梁只能在xy平面內剛體平動和轉動，然后約束左側兩角節點的X方向自由度，這樣限制了之后框架只能沿Y方向平動，最后約束左上角節點的Y方向自由度，這樣就用最少的約束限制了所有的剛體運動又不限制梁的自有變形。
圖2
圖3
圖4
設置完畢后導出CDB文件導入ANSYS-APDL進行計算（施加Z方向1G的重力加速度并設置打開幾何大變形開關）觀察變形結果，需要注意的是本模型采用的梁單元，在變形云圖中顯示梁的3D形狀和不顯示梁的3D形狀變形梁會存在略微差別，如圖3和圖4所示，為了對比方便后面統一采用不顯示3D梁形狀的變形云圖結果進行對比。
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作者介紹： 力學碩士，有七年的結構有限元分析經驗
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在ANSYS中，桁架結構（只承受拉壓，不承受彎矩）要使用桿單元（link單元）進行分析。在新版的ANSYS中，一般都推薦使用link180單元，該單元有兩個節點，每個節點有三個平移自由度。對于本文的平面三角桁架分析，有如下注意事項：
1 link180是三維桿，分析平面問題，需要約束一個自由度，一般為Z向。
2 桁架結構的建模，可以直接從節點單元開始，因為桁架的每根桿都只劃分為一個單元。
3 link180單元的截面雖然可以用sectype和secdata來定義，但計算本質還是轉化為實常數。
4 對于桿結構，荷載都施加在節點上，桿單元不能施加線荷載。
對于線模型（桿結構，梁結構，管結構），SECTYPE和SECDATA是很重要的命令：
當命令sectype的type是link的時候，secdata定義桿截面面積。
如果讀者想詳細了解SECTYPE和SECDATA，可以輸入help, sectype或者help, secdata。如下圖：
然后按一下鍵盤的enter，軟件會跳出help文件，詳細解釋sectype。
后文目錄：
一：建模
二：求解
三：后處理
四：源文件
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