單元屬性的案例
abaqus單元控制屬性小結
abaqus單元控制屬性小結
參照幫助文檔，對abaqus單元控制界面的每個選項進行了總結
僅供參考
如有錯誤，還望不吝賜教
hypermesh-ansys聯合仿真-《基本步驟1》
材料參數設置
同樣將新建的單元屬性名更改為solid185（這里的名字不會影響屬性，只是一個易于區分的名字），然后左鍵選中solid185，在下方出現單元相關的屬性設置，選擇Element Type下拉表中的solid185，其他是單元對應的關鍵字，一般默認即可。
單元類型設置
上述過程就完成了所需要的屬性卡片的建立，然后需要將建立的屬性賦予對應的part，左鍵選中stent，下方出現相關的設置項目，將Card Image切換為HM_COMP后出現需要分配卡片的三個項目分別是Type、Property和Material，因為該例模型是實體，所以Property無需設置，Property一般用來添加梁單元的截面屬性、殼單元的厚度屬性及質量單元的質量屬性等（一般除3D單元外的其他維度單元才用得上），分別分配好單元類型和材料就完成了屬性的分配工作。
屬性卡片分配
接下來是劃分網格，網格會和CAD一同存放在對應的part里，這里只有一個part。如果有多個part則在劃分每個part的網格時最好將網格存放在對應的part下，這樣避免該part的網格被存放到其他part里面去，劃分網格時可以右擊part先將該part設置為當前。
劃分好網格后part就包含了兩部分內容，一部分是CAD模型，一部分是網格，畫好網格后可以隱藏CAD模型也可以刪除CAD模型，因為計算時CAD模型是不參與計算的，這里建議隱藏即可，以便后面做模型修改。
下面導出CDB文件，CDB文件是APDL承認的文件類型。點擊菜單欄模型輸出按鈕，選擇類型為Solver Deck，文件類型選擇ANSYS，保存的文件路徑不要有中文，點擊Export完成輸出。
APDL讀入。
展開 【案例】基于Radioss的 發動機下護板 落錘沖擊分析
本案例難點： 跌落問題的處理，單元卡片設置，接觸卡片的設置。
難度指數：★★★
本案例中分析對象為 發動機下護板，對其進行落錘沖擊分析。判斷其是否會發生破壞。
其中，發動機下護板材料為 含玻纖的PP材料；落錘為鋼材。
通常情況下，落錘沖擊，或者跌落沖擊都有跌落高度，自由落體落下。
我們在分析時，不需要分析整個過程，只需要將落球或落錘位置調整為剛好要發生接觸的時刻，然后計算此刻的速度。
分析流程主要有以下主要步驟：
一、網格劃分及質量控制
二、落錘模型創建及定義
三、單元屬性
四、材料
五、接觸的創建
六、邊界條件
七、輸出控制
下面 重點介紹一下 以上步驟中幾個關鍵點和注意事項。
一、網格劃分及質量控制
對于實體單元，Radioss求解器支持一階或者二階的四面體和六面體單元，其他的單元(例如金字塔單元、楔形單元)會通過退化的六面體單元表示，盡量不使用這些單元。
對于發動機下護板，模型 L/t＞20 ，所以使用中面模型，2D單元。
預計發生接觸的部位注意要控制單元質量。
二、落錘模型創建及定義
對于落錘模型，要注意使用Pbody進行剛性連接。
三、單元屬性定義
每個 component需要 定義 card image 為Part
常用的2D 單元屬性設置如下：
每個卡片以及對應的意思請參考help文檔。
3D實體單元屬性
四、材料
本次分析使用了兩種本構模型的材料Law2和Law36。
落錘的材料
發動機下護板的材料 Mat_Law36
自帶失效模式，如果設置了失效，則達到破壞條件是可以選擇刪除單元，最后呈現的是斷裂破壞的效果。
五、接觸創建和控制
接觸包含 沖擊部位的接觸 和 自接觸。
展開 ANSYS有限元網格介紹
1.網格劃分的步驟
在劃分網格之前首先要對單元的屬性進行定義，在ANSYS Mechanical中單元屬性包括單元類型、單元材料和單元實常數。
ANSYS中的單元類型會在后文中詳細介紹，單元的材料屬性可以通過MP命令進行設定，根據材料選擇的不同，所需要設定的材料屬性也會不同，如對于各向同性彈性材料需要設定材料的密度、彈性模量和泊松比，而對于非線性塑性材料模型還需要設定材料的屈服強度、切線模量等一些其他參數。
實常數是針對單元類型的一種單元屬性，可以理解為是對所選單元的一種補充定義，不同類型的單元，實常數的定義也不同，如2D梁單元BEAM23，當梁截面形狀為矩形截面時，實常數用來控制單元的截面面積、繞z軸慣性矩和截面高度。
定義好單元屬性以后，需要對單元賦予單元屬性，生成網格時，ANSYS會自動賦予單元當前激活的單元屬性，最后設定網格劃分的密度。與ANSYS Mechanical不同，在ANSYS Workbench平臺中單元類型默認為實體單元Solid186，用戶可以在幾何模型下插入命令流完成對單元類型的更改，單元材料默認為結構鋼，用戶需要在材料庫中添加其它材料并在幾何模型下進行材料的更改。
2.單元類型的介紹與選擇
ANSYS軟件中為用戶提供了豐富的單元類型，基本可以滿足絕大多數工程應用上的要求。
展開 
Hypermesh車架網格劃分教程
3、打開hypermseh，點擊導入幾何文件
4、導入幾何模型后，檢查導入的模型是否有缺失，刪除多余附件》F2》選擇solids
5、測量各薄壁件的厚度，F4（distance）》測量兩點的距離》在幾何上去點時，需長按左鍵至幾何曲線，曲線加亮后單擊左鍵去點
6、統計各薄壁件的厚度厚，建立相應的component（每個component對應一個厚度層），》在model下右鍵新建component，
可根據厚度命名如t2或shell2等；同時在新建component界面建立對應屬性propetry及材料matrial，建立材料matrial時，選擇Card image為MAT1，點擊creat material，進入card，輸入參數E彈性模量、NU泊松比、RHO密度（點擊參數位置時，出現的參數默認為鐵的屬性、鋁的材料屬性為E：7.0e4、NU：0.33、RHO：2.7e-9（hypermesh的默認單位為t、mm、s））；
屬性propetry時，選擇Card image為pshell（pshell為殼單元屬性，psolid為實體單元屬性（用于不規則模型的網格屬性），pbeam為梁單元屬性（用于模擬前減震器和后搖臂的bar單元），prod為桿單元屬性（用于后減震器的rod單元），點擊craet進入crad，輸入T參數即厚度。
建立各相應component后，右鍵右側色標改變component的顏色，以區分各個層。
7、對車架模型的薄壁件抽取中面，》midsurface》auto》surfs》選取各管件及鈑金，點擊extract抽取中面，中面將自動保存在新建的Middle surface的層里。
展開 熱應力專題 | 間接法熱應力分析-以保溫管道為例
9．設置面的單元屬性
（1）設置管道面的單元屬性
①選擇管道面：Utility Menu> Select> Entities→ 從上往下依次選擇Areas, By Location, X coordinates, 輸入D1/2, D2/2, From Full→ Apply→ Plot→ OK。
②指定面的單元屬性：在Mesh Tool的Element Attributes下方選擇Areas Set→ Pick All→ OK→ 選擇MAT: 1，TYPE: 1 → OK。
（2）設置保溫層面的單元屬性
①選擇保溫層面：Utility Menu> Select> Entities→ 從上往下依次選擇Areas, By Location, X coordinates, 輸入D2/2, D3/2, From Full→ Apply→ Plot→ OK。
②指定面的單元屬性：在Mesh Tool的Element Attributes下方選擇Areas Set→ Pick All→ OK→ 選擇MAT: 2，TYPE: 1 → OK。
(3)選擇所有：Utility Menu> Select> Everything。主菜單→ Plot→ Replot。
10．劃分網格
(1)劃分網格：Main Menu> Preprocessor>Meshing> Mesh Tool→ Areas, Quad, Mapped→Mesh→ Pick All→ OK。
(2)打開單元材料編號：Utility Menu> PlotCtrls> Numbering→ Elem/ Attrib numbering中選擇Materrial numbers→ OK。
展開 LS-DYNA車架模態分析
知識點:
2.1 MAT1號材料建立
2.2 殼網格屬性建立
2.3 材料屬性與部件的關聯
2.4 單元的連接
2.5 隱士分析設置
2.6 模態分析設置
2.7 求解及后處理
3. 網格劃分模型如下:
其中藍顏色為2mmspcc結構，紅顏色為5mmspcc結構。
4. 建立為MAT1的spcc材料。
建立材料屬性，依次為密度、彈性模量、泊松比。
5. 建立單元屬性。
建立殼單元屬性厚度為2mm。
按照上述步驟建立單元屬性厚度為5mm。
6. 材料屬性與部件的關聯。
下圖所示結構為5mm。
其余結構為2mm。
7. 建立連接。
各零部件之間為焊縫連接，此案例采用剛性單元進行焊縫的模擬。
進入剛性連接面板。
分別在兩個部件上選擇兩個節點進行連接。
連接后總體效果。
8. 設置控制卡片。
卡片位置。
模態卡片，提取前15階：
設置隱士分析卡片：
9. 導出K文件（用以dyna求解器計算）。
10. 打開dyna求解器，加載上述K文件進行計算。
11. 打開hyperview，加載d3eigv結果文件。
12. 結果后處理。
13. 考慮到dyna做模態分析比較小眾，特此應用optistruct模態分析進行對比。其頻率大小與振形基本一致。左圖為dyna求解，右圖為optistruct求解。
展開 基于HyperMesh網格劃分的Abaqus滯回問題求解—漿錨連接裝配式剪力墻滯回模擬
（3）Hm創建Abaqus的材料屬性與單元屬性。我們在Hm里給模型創建空材料以便于導入Abaqus后直接給模型各部分賦予具體材料屬性。首先，來看材料屬性的創建，步驟見下圖。重復2-4步完成所有材料屬性創建，單擊return返回。
然后，再來看單元屬性創建，步驟見下圖。圖里給出不同單元類型應匹配的單元屬性，重復2-4步完成所有單元屬性創建，單擊return返回。
最后，依次把屬性分配給組成剪力墻試件的各組件，步驟見下圖。
（4）模型導成inp文件，步驟見下圖。模型導成.inp文件可以方便導入Abaqus中進行其他方面設置并提交求解。
2.Abaqus部分
（1）Abaqus導入inp文件，步驟見下圖。
（2）切換到Property模塊，添加混凝土材料屬性。混凝土材料采用塑性損傷模型，首先添加材料密度=2.5E-009，步驟見下圖。
然后，添加材料彈性模量=33500、泊松比=0.2，步驟見下圖。
最后，完成混凝土塑性損傷模型的添加，步驟見下圖。第15步輸入混凝土塑性參數：膨脹角=30，偏心率=0.1，fb0/fc0=1.16,K=0.667,粘性參數。第17步輸入受壓狀態下混凝土應力-應變關系。第18步輸入受壓狀態下混凝土的損傷因子和非彈性應變。第21步輸入受拉狀態下混凝土應力-應變關系。第23步輸入受拉狀態下混凝土的損傷因子和非彈性應變。
我們這里輸入C45混凝土受壓、受拉行為的應力-應變、損傷因子-塑性應變數據，其他級別混凝土的塑性損傷模型數據可以聯系我索要。
（3）添加鋼筋材料屬性。鋼筋材料采用彈塑性模型，首先添加材料密度=7.85E-009，步驟見下圖。
然后，添加材料彈性模量=206000、泊松比=0.2，步驟見下圖。
展開 周一那么難過，何以解憂？唯有福利：【免費試聽第一講】Hypermesh聯合LS-DYNA直播培訓
單元類型
6. 剛體
7.材料類型
Hypermesh的Lsdyna模塊界面
熟Hypermesh軟件下Lsdyna界面
1. 建模模塊
2. 網格劃分模塊
3. 材料及單元屬性定義模塊
4. 邊界條件以及載荷施加模塊
5. 其他關鍵字添加模塊
6. 輸出與導入模塊
第二場
培訓目的
主要內容
案例：保險杠碰撞
掌hypermesh聯合lsdyna保險桿碰撞模擬建模方法
1. 模型介紹說明
2. 幾何導入方法及中面提取
3. 網格劃分
4. 材料及單元屬性定義
5. 載荷定義
6. 其他控制關鍵字定義
7.文件輸出
案例：跌落模擬
掌hypermesh聯合lsdyna跌落模擬建模方法
1. 模型介紹說明
2. 幾何導入及幾何清理切分
3. 網格劃分
4. 材料及單元屬性定義
5. 載荷定義
6.其他控制關鍵字定義
第三場
培訓目標
主要內容
案例：平板落水模擬
掌握hypermesh聯合lsdyna平板落水建模方法
1. 模型介紹說明
2. 幾何模型建立
3. 網格劃分
4. 材料及單元屬性定義
5. 載荷定義
6.其他控制關鍵字定義
案例：隧道炸藥爆炸
掌hypermesh聯合lsdyna
1. 模型介紹說明
2. proe幾何模型建立
3.
展開 HyperMesh與ANSYS聯合仿真（一）
Step7：為網格賦予屬性。
網格劃分完成以后，生成的網格沒有任何屬性，因此不能進行計算。我們需要把剛才建立的單元類型、單元屬性和材料屬性賦予給網格。單擊Components中的auto1（我們建立的模型），將Card Image設置為HM_COMP，將Type（單元類型）、Property（單元屬性）、Material（材料屬性）分別設置為我們在Step3、4、5中建立的三個“PLANE”。
Step8：建立載荷和邊界條件。
1. 建立載荷：在Model模型樹下的空白處右擊選擇Create→Load Collectors，并將其命名為“LOAD”。然后點擊命令面板中的Analysis，選擇pressure，在pressure中將選擇器設置為“free edges”，然后選擇要施加載荷的邊，并將載荷值設置為-1。單擊Create完成載荷創建。
2. 建立約束：在Model模型樹下的空白處右擊選擇Create→Load Collectors，并將其命名為“SUPPORT”。然后點擊命令面板中的Analysis，選擇Constrains，在Constrains中將選擇器設置為“free edges”，然后選擇要施加約束的邊。單擊Create完成約束創建。
建立好載荷和邊界條件的有限元模型如下圖：
Step9：建立載荷步。
在Model模型樹下的空白處右擊選擇Create→Load Step，并將其命名為“WORK”。單擊“WORK”，將Loadcol IDs設置為Step9建立的“LOAD”和“SUPPORT”。
Step10：設置求解控制卡片。
單擊命令面板中的Analysis，選擇control cards，選擇/SOLU（進入求解模塊）和SOLVE（開始求解）。
展開 熱應力專題 | 間接法熱應力分析-以保溫管道為例
9．設置面的單元屬性
（1）設置管道面的單元屬性
①選擇管道面：Utility Menu> Select> Entities→ 從上往下依次選擇Areas, By Location, X coordinates, 輸入D1/2, D2/2, From Full→ Apply→ Plot→ OK。
②指定面的單元屬性：在Mesh Tool的Element Attributes下方選擇Areas Set→ Pick All→ OK→ 選擇MAT: 1，TYPE: 1 → OK。
（2）設置保溫層面的單元屬性
①選擇保溫層面：Utility Menu> Select> Entities→ 從上往下依次選擇Areas, By Location, X coordinates, 輸入D2/2, D3/2, From Full→ Apply→ Plot→ OK。
②指定面的單元屬性：在Mesh Tool的Element Attributes下方選擇Areas Set→ Pick All→ OK→ 選擇MAT: 2，TYPE: 1 → OK。
(3)選擇所有：Utility Menu> Select> Everything。主菜單→ Plot→ Replot。
10．劃分網格
(1)劃分網格：Main Menu> Preprocessor>Meshing> Mesh Tool→ Areas, Quad,Mapped→Mesh→ Pick All→ OK。
(2)打開單元材料編號：Utility Menu> PlotCtrls> Numbering→ Elem/ Attrib numbering中選擇Materrial numbers→ OK。
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ANSYS分析 vs 理論解 | 矩形截面梁的扭轉效應
問題分析：只受扭轉，用梁單元BEAM188建模分析。梁單元的單元屬性有單元類型、截面屬性和材料屬性。設置材料屬性一般輸入彈性模量和泊松比，計算前需將剪切模量G轉換成彈性模量E，E =2G(1+u)。設泊松比u = 0.3，彈性模量E= 208 GPa。單位制mm、N和MPa。矩形截面桿件長度取80mm。
三、計算結果
經過ANSYS建模計算，以下是矩形截面梁的切應力和扭轉角的計算結果。由此可見，當梁的橫截面的份數多一些，更接近解析解。份數越多，ANSYS數值解趨于穩定。
(1)計算結果列表
Nb和Nh是ANSYS中橫截面的份數，默認是2份。
(2)扭轉角云圖
①Nb=Nh=2
②Nb=Nh=16
(2)切應力云圖
①Nb=Nh=2
②Nb=Nh=16
四、理論計算
參考教材：劉鴻文. 材料力學 I (第5版) [M]. 北京: 高等教育出版社, 2011: 91-93.
五、GUI步驟
1．進入ANSYS
程序→ ANSYS → ANSYS Product Launcher → 改變working directory到指定文件夾→ 在job name輸入：file → Run。
2．定義工作文件名及工作標題
(1)定義工作文件名：UtilityMenu > File > Change Jobname → Change Jobname → 輸入文件名file→ OK。可不用輸入，默認為file。
(2)定義工作標題：UtilityMenu > File > Change Title → Change Title → 輸入Beam→ OK。可不用輸入。
展開 隨機有限元模型（賦予不同單元隨機材料屬性腳本） ￥20
材料屬性采用PYTHON的NUMPY數據庫隨機產生，各單元的彈性模量E和屈服強度fy的參數服從正態分布。
單元所采用的彈性模量的概率分布圖和屈服強度的概率分布圖如下圖所示：
生成的隨機模型如下圖所示：
設計仿真 | MSC Nastran自動接觸定義介紹
MSC Nastran 支持多種接觸關系模擬：支持可變形體與可變形體之間的接觸、可變形體自接觸、變形體與剛體之間的接觸；支持不同單元類型之間接觸關系定義，例如：梁單元與殼單元、實體單元之間接觸關系，殼單元與實體單元之間接觸關系等；支持求解類型有線性靜力學 SOL 101、結構模態、高級非線性 SOL 400等。因需要模擬仿真物理十分復雜性，有時，又需要定義多個物體之間相互接觸關系，因此，來自各行各業不同的使用者，可能用不同的前處理軟件定義MSC Nastran模型，各種不同造成使用者定義接觸關系時步驟，難易程度不同。基于上述原因，本文提供3種定義方法：基于圖形界面 PATRAN定義自動接觸和不支持圖形界面時，文本方式快速定義過程。下面我們分別介紹不同方式定義接觸關系。
01
基于圖形接觸逐對定義
用戶定義接觸關系時，可以基于圖形界面定義接觸體、接觸對等，例如，在Patran中，為方便定義，有專門的圖形界面幫助用戶快速定義，界面如下圖示：
1、Patran -> 下拉菜單Tools -> modeling -> contact bodies/pairs
可以創建變形體或剛體，創建方法有：
a）單元之間是否聯接 connectivity
b）單元類型 element type
c）組 Group
d）單元屬性 Properties
e）材料屬性 Materials
f）幾何 Geometry
等不同方法，結合整個模型（entire Model）、當前組（Current Group）和當前（Current Viewport）和單元類型等組合創建，十分靈活，點擊應用后即可快速創建。
展開 HyperMesh與ANSYS聯合仿真（一）
Step5：創建 Material來存儲材料屬性。
在Model模型樹下的空白處右擊選擇Create→Material，并將其命名為“PLANE”。單擊“PLANE”，將楊氏模量改為“200000”；將主泊松比設置為0.3。其他選項保持默認。
Step6：網格劃分。
為了對應前面公眾號文章的結果，此處將整體網格尺寸設置為0.4mm，孔周圍局部網格尺寸設置為0.05mm。不得不說HW的Refine命令是真的好用！
Step7：為網格賦予屬性。
網格劃分完成以后，生成的網格沒有任何屬性，因此不能進行計算。我們需要把剛才建立的單元類型、單元屬性和材料屬性賦予給網格。單擊Components中的auto1（我們建立的模型），將Card Image設置為HM_COMP，將Type（單元類型）、Property（單元屬性）、Material（材料屬性）分別設置為我們在Step3、4、5中建立的三個“PLANE”。
Step8：建立載荷和邊界條件。
1. 建立載荷：在Model模型樹下的空白處右擊選擇Create→Load Collectors，并將其命名為“LOAD”。然后點擊命令面板中的Analysis，選擇pressure，在pressure中將選擇器設置為“free edges”，然后選擇要施加載荷的邊，并將載荷值設置為-1。單擊Create完成載荷創建。
2. 建立約束：在Model模型樹下的空白處右擊選擇Create→Load Collectors，并將其命名為“SUPPORT”。
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