shell41的案例
ansys建模計算——常用單元和材料類型
(3)shell(板殼)系列
shell41一般用來模擬膜。
shell63可針對一般的板殼，注意僅限彈性分析。
它的塑性版本是shell43。
加強版是shell181（注意18*系列單元都是ansys后開發的單元，考慮了以前單元的優點和缺陷，因而更完善），優點是：能實現shell41、shell63、shell43...的所有功能并比它們做的更好，偏置中點很方便（比如模擬梁版結構時常要把板中面望上偏置），可以分層，等等。
(4)solid（體）系列
土木中常用的就solid45、46、65、95等。
45就不用多說了，95是它的帶中結點版本。
solid46可以容忍單元的長厚比達到20比1，可以用來模擬鋼板碳纖維板鋼管等。
solid65是專門的混凝土單元，可以考慮開裂，這個討論得很多了，清華的陸新征寫的一個講義(www.luxizheng.net)里面有詳細解釋。
(5)combin(彈簧)系列
常用的有7、14、39、40等。
7可以用來模擬鉸接點。14是最簡單的帶阻尼彈簧。39是非線性彈簧，在實常數中可以靈活定義力－位移關系，可用來模擬鋼筋與混凝土的粘結滑移等。40可模擬隔震結構（據說）。
(6)contact(接觸)系列
常用的有conta52，可用來模擬橡膠墊支座。這個很簡單，可以用命令流添加（eintf）。TARGE16*和CONTA17*系列可用接觸向導添加，三維的接觸往往會造成收斂困難，和混凝土非線性分析一樣，需要憑經驗調參數反復試算。
二、材料
彈性部分（必需）用MP命令輸入，非線性部分用TB命令輸入。
（1）TB,DP
即Drucker-Prager模型，ansys中唯一用來模擬土的模型。
展開 結構有限元分析中的網格劃分技術及其應用實例
4．裝配結構中單元的協調
（1）自由度不同的單元不協調：例如，ANSYS中SHELL63、BEAM4和SOLID45三種單元，前二者均包含六個自由度，而Solid45只包含三個平動自由度，因此后者只傳遞前二者的平動位移，不傳遞R旋轉方向的位移。
（2）有相同自由度的單元不總是協調的：例如，ANSYS中BEAM3和SHELL41單元，Beam3具備平動方向的三個自由度，而SHELL41包括兩個平動自由度(UX/UY)和一個旋轉自由度(RTOTZ)，因此SHELL41只能傳遞BEAM3的平動位移，不能傳遞旋轉方向的值。
（3）ANSYS中三維梁單元與三維殼單元具有相同的六個自由度：殼單元旋轉自由度與平面旋轉剛度相關，為虛擬剛度，不是真實的自由度，同時，要注意三維梁單元與殼單元出現不匹配的問題。
5．常用單元的選用原則
有限元網格劃分中單元類型的選用對于分析精度有著重要的影響，工程中常把平面應變單元用于模擬厚結構，平面應力單元用于模擬薄結構，膜殼單元用于包含自由空間曲面的薄壁結構。對塊體和四邊形，可以選擇全積分或縮減積分，對線性六面體和四邊形單元，可以采用非協調模式。由于三角形單元的剛度比四變形單元略大，因此相對三節點三角形單元，優先選擇四邊形四節點單元。如果網格質量較高且不發生變形，可使用一階假定應變四邊形或六面體單元，六面體單元優先四面體單元和五面體鍥形單元。十節點四面體單元與八節點六面體單元具有相同的精度。網格較粗的情況下使用二階縮減積分四邊形或四面體單元，對于橡膠類體積不可壓縮材料使用Herrmann單元，避免體積自鎖。在完全積分單元中，當二階單元被用于處理不可壓縮材料時，對體積自鎖非常敏感，因此應避免模擬塑性材料，如果使用應選用Herrmann單元。一階單元被定義為恒定體積應變時，不存在體積自鎖。
展開 ANSYS單元類型
雙線性
LINK1,LINK8
LINK10
梁
普通
截面漸變
塑性
考慮剪切變形
BEAM3,BEAM4
BEAM54,BEAM44
BEAM23,BEAM24
BEAM188,BEAM189
管
普通
浸入
塑性
PIPE16,PIPE17,PIPE18
PIPE59
PIPE20,PIPE60
2-D實體
四邊形
三角形
超彈性單元
粘彈性
大應變
諧單元
P單元
PLANE42,PLANE82,PLANE182
PLANE2
HYPER84,HYPER56,HYPER74
VISCO88
VISO106,VISO108
PLANE83,PPNAE25
PLANE145,PLANE146
3-D實體
塊
四面體
層
各向異性
超彈性單元
粘彈性
大應變
P單元
SOLID45,SOLID95,SOLID73,SOLID185
SOLID92,SOLID72
SOLID46
SOLID64,SOLID65
HYPER86,HYPER58,HYPER158
VISO89
VISO107
SOLID147,SOLID148
殼
四邊形
軸對稱
層
剪切板
P單元
SHELL93,SHELL63,SHELL41,SHELL43,SHELL181
SHELL51,SHELL61
SHELL91,SHELL99
SHELL28
SHELL150
文章出處：大學生論壇
展開 Ansys單元中文翻譯word版本之 LINK1
歡迎各位下載使用并修改指正，加以完善
1 LINK1.doc
2 PLANE2.doc
3 BEAM3.doc
4 Beam4.doc
5-solid5.doc
8-LINK8.doc
10 LINK10.doc
11 Link11.doc
13 PLANE13.doc
14-COMBIN14.doc
16-PIPE-16.doc
17 pipe 17.doc
20 pipe20.doc
21 MASS21.doc
25 PLANE25.doc
26 Contac26.doc
27 MATRIX27.pdf
29 FLUID29.doc
31 LINK31.doc
32-LINK32.doc
34 LINK34.doc
35 PLANE35.doc
36-sourc36.doc
37 combin37.doc
39 COMBIN39.pdf
40 combin40.doc
41-SHELL41.doc
42 PLANE42.doc
43 Shell43.doc
44 BEAM44.doc
45 solid45.doc
46-Solid46.doc
47 INFIN47 .doc
48 CONTA48.doc
50 Matrix50.doc
展開 
ANSYS中薄殼厚殼分類及單元特性
在 ANSYS中，SHELL 單元采用平面應力單元和板殼彎曲單元的疊加。除SHELL63、SHELL51、SHELL61 不計橫向剪切變形外（可用于薄板殼分析），其余均計入橫向剪切變形的影響（可用于中厚板殼分析）。
對于板殼單元還應注意以下幾個問題：
⑴ 面內行為
由于面內采用平面應力狀態，因此不存在“體積鎖死”問題，但“剪切自鎖”問題依然存在，因此許多單元采用了 ESF 以響應面內行為， 如 SHELL41、SHELL43 和SHELL63 單元等，SHELL181 支持橫向剪切剛度的讀入。
⑵ 面內轉動自由度
面內轉動自由度（Drilling DOF，簡稱 DDOF）也稱為法線自轉自由度、旋轉自由度、第 6 自由度等，因面內平動自由度可完全描述面內行為，故 DDOF 為“虛假”的自由度，其引入目的是便于單元剛度矩陣的轉換。該自由度對應一“假設剛度”，為防止整體剛度矩陣奇異，其處理一般有 3 種方法：
① 扭簧型剛度：賦予極小值（如1 . 0 E-5），如 SHELL43、SHELL63 和SHELL143 的 KEYOPT(3)≠2 時的情形。
② Allman 型轉動剛度，用沿邊界二次變化的位移模式構造單元，如SHELL43、SHELL63 和 SHELL143 的 KEYOPT(3)=2 時的情形。
③ 罰函數法：利用罰函數建立面內轉動自由度和面內平移自由度之間的關系，進而考慮面內轉動剛度，如 SHELL181。
展開 Ansys中單元類型選擇
結構靜力學中常用的單元類型
類別
形狀和特性
單元類型
桿
普通
雙線性
LINK1,LINK8
LINK10
梁
普通
截面漸變
塑性
考慮剪切變形
BEAM3,BEAM4
BEAM54,BEAM44
BEAM23,BEAM24
BEAM188,BEAM189
管
普通
浸入
塑性
PIPE16,PIPE17,PIPE18
PIPE59
PIPE20,PIPE60
2-D實體
四邊形
三角形
超彈性單元
粘彈性
大應變
諧單元
P單元
PLANE42,PLANE82,PLANE182
PLANE2
HYPER84,HYPER56,HYPER74
VISCO88
VISO106,VISO108
PLANE83,PPNAE25
PLANE145,PLANE146
3-D實體
塊
四面體
層
各向異性
超彈性單元
粘彈性
大應變
P單元
SOLID45,SOLID95,SOLID73,SOLID185
SOLID92,SOLID72
SOLID46
SOLID64,SOLID65
HYPER86,HYPER58,HYPER158
VISO89
VISO107
SOLID147,SOLID148
殼
四邊形
軸對稱
層
剪切板
P單元
SHELL93,SHELL63,SHELL41,SHELL43,SHELL181
SHELL51,SHELL61
SHELL91,SHELL99
SHELL28
SHELL150
展開 ANSYS常用單元特性總結及簡單實例
BEAM3__2D彈性梁單元
BEAM4__3D彈性梁單元
BEAM23__2D塑性梁單元
BEAM24__3D塑性薄壁梁單元
BEAM44__3D不對稱變截面彈性梁單元
BEAM54__2D不對稱變截面彈性梁單元
BEAM188__3D線性有限應變梁單元-塑性-變梁截面-適用于分析細長到中等細長的梁結構
BEAM189__3D二次有限應變梁單元--塑性-變梁截面-適用于分析細長到中等細長的梁結構
COMBIN14__2節點彈簧阻尼器單元-具有1D、2D、3D軸向拉壓、扭轉能力
COMBIN40__2節點質量、彈簧、彈簧滑塊、阻尼器、間隙組合彈簧單元
LINK1__2D桿單元
LINK8__3D桿單元
LINK10__3D僅拉、僅壓桿單元
LINK11__3D線性調節器單元
LINK180__3D有限應變桿單元
PIPE16__3D彈性直管單元__管路系統建模
PIPE17__3D彈性T形管單元
PIPE18__3D彈性彎管單元
PIPE20__3D塑性薄壁直管單元
PIPE59__3D沉管單元-彈性
PIPE60__3D塑性薄壁彎管單元
PLANE2__6節點2D三角形實體單元
PLANE25__4節點2D軸對稱諧結構實體單元
PLANE42__4節點2D實體單元
PLANE82__8節點2D實體單元
PLANE83__8節點2D軸對稱諧結構實體單元
PLANE145__8節點2D四邊形實體P單元-P方法：提高形函數階次，最高8階
PLANE146__6節點2D三角形實體P單元
PLANE182__4節點2D實體單元-比PLANE42功能稍強-支持超彈、黏彈、黏塑
PLANE183__8節點2D實體單元-PLANE182的高階單元
SHELL28__4節點彈性剪切扭轉嵌板單元-適用于如機翼和機身、金屬板梁等
SHELL41__4節點膜殼或膜單元
SHELL43__4節點塑性大應變殼單元
展開 ANSYS-膜結構找形分析技術
二．ANSYS的找形方法
1．單元類型
采用SHELL181和LINK180。其原因如下分析。
ANSYS提供了膜單元（SHELL41）以及其它的殼單元（SHELL181、SHELL63等），膜單元考慮了膜的性質，不抗彎、不抗壓。但SHELL41單元不能直接指定初應力，而在找形分析中初應力需要用來模擬預應力，是必不可少的，雖然可以通過溫度應力來達到預應力的目的但在給定預應力的前提下很難確定什么樣的溫度分布可以產生相應的預應力，所以也不實用。
SHELL181單元是一個殼單元，可以用于薄殼到厚殼結構，其單元公式中包含了抗彎剛度和抗壓剛度。但我們可以通過采用極薄的殼來克服這些剛度。
首先實際的膜結構是沒有彎曲剛度的，其受力形態為張拉力，通常膜結構的剛度都可以用面剛度給出即E×T的值，其中E為彈性模量，T為膜的厚度。所以我們可以設定SHELL181單元的厚度為很小的值，同時按比例調整材料的彈性模量，只要保證E×T的值不變就可以了。而在厚度很小的情況下殼單元的彎曲剛度會很小以致可以忽略不計，這樣就達到了沒有彎曲剛度的要求，根據經驗，讓單元厚度小于結構典型尺寸的千分之一就可以滿足要求。
一般認為索膜是不抗壓的，但不抗壓的結果是索膜在面內壓力作用下會起皺，是一種彎曲現象，所以從本質上來講，不抗壓的表面現象是由于沒有彎曲剛度引起的（類似于屈曲），因此只要如上將殼的厚度變得很小，則殼實際上就沒有抗壓強度了，因為平衡態是一個空間曲面，一旦產生，結構就會產生彎曲（褶皺）。而且用這種單元還有一個好處，它保留的極小的彎曲剛度還會有利于計算穩定，為載荷分析中可能出現的皺褶情況下地計算收斂提供幫助，有助于模擬出皺褶形狀（這正好反映了這樣一種情況：實際的索膜結構彎曲剛度也不是完全為0）。
展開 ansys單元類型簡介
Shell28 剪扭面板。該元素用來在框架結構中傳遞剪力。該元素每個節點3個自由度： x,y,z方向或繞x,y,z軸旋轉方向。
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構。該元素每個節點3個自由度： x,y,z方向。該元素具有可變厚度，應力強化，大應變和cloth 選項。
Shell43 4節點塑性大應變橋。尤其適用于模擬線性，彎曲，中厚度殼結構。該元素每個節點3個自由度： x,y,z方向和繞x,y,z軸旋轉方向。在平面內的所有方向，變形都是線性的。對于平面外運動，可使用混合張量差值法。該元素具有塑性，徐變，應力強化，大變形，大應變能力。
Shell51 軸對稱殼。每個節點有4個自由度：x,y,z方向和繞z軸旋轉方向。圓錐殼元素的極限方向會產生圓柱橋或圓環殼。該殼單元具有線性變化的厚度。具有塑性，徐變，膨脹，應力強化，大變形，扭轉能力。
Shell61 軸對稱協調殼體。該元素每個節點4個自由度： x,y,z方向和繞z軸旋轉方向。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。可承受與平面同方向及法線方向的荷載。每個節點6個自由度：x,y,z方向和繞x,y,z軸方向。有應力強化和大變形能力。提供用于大變形分析的連續性相切矩陣。
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構。一般shell99比shell91效率更高。使用夾層選項的最高允許的不同層數為100。Shell99可以允許更多的層數，但不具有非線性特性。每個節點6個自由度：x,y,z方向和繞x,y,z軸方向。
Shell93 8節點殼體。尤其適用于模擬彎曲殼體。每個節點6個自由度：x,y,z方向和繞x,y,z軸方向。在平面內的各方向變形都為二次。具有塑性，應力強化，大變形，扭轉能力。
展開 基于ANSYS的整體張拉索膜結構荷載CAE分析
利用ANSYS軟件對張拉索膜結構進行靜力分析時，吊索、脊索、谷索、環索均采用LINK10單元，單元選項設置為只受拉（tensions only），上覆膜材采用SHELL41膜殼單元。索單元的預應力通過初始應變來施加，膜單元的預應力通過降溫來施加。索膜結構在外荷載的作用下會產生較大的幾何變形，故在進行ANSYS分析時，考慮結構的幾何非線性效應，即計入大變形效應（NLGEOM命令）和激活應力剛化效應（SSTIF命令）。本文所分析結構的純索ANSYS模型及覆膜后的ANSYS模型見圖2。
依據規范進行了多種荷載組合下的結構體系設計，提取如下典型工況組合進行結構靜力性能分析：工況1：自重+預應力；工況2：自重+全跨活荷載+預應力+降溫；工況3：自重+半跨活荷載+預應力+降溫；工況4：自重+預應力+吸風荷載+降溫。通過ANSYS通用后處理技術，提取工況1-4下結構各構件最大內力、節點最大位移結果列于表1。
分析表1可知：在各荷載組合工況下，吊索、脊索、谷索、環索的應力比（內力與索破斷力之比）均小于0.45，環索節點最大豎向位移為0.695m，滿足承載力和剛度設計要求，結構安全。
2.2ANSYS在結構體系動力特性分析中的應用
索膜結構體型復雜，對風振作用非常敏感，在風動力作用下易表現出強機構性特征，研究膜結構的動力特性非常重要。ANSYS軟件提供了模態分析的功能，可計算線性結構的固有頻率和振型，可進行有預應力模態分析、大變形靜力分析后有預應力模態分析等，能很好的應用于張拉索膜結構的動力特性分析中。應用ANSYS軟件對本文中的結構進行大變形預應力模態分析，首先對結構體系進行靜力求解，得到結構的靜力平衡位置，即結構成形態，動力分析時，取結構成形態作為動力分析的初始態。
展開 薦：自用的ANSYS參數化建模的工具書
單元
7.2 SHELL93單元
7.3 SHELL43單元
7.4 SHELL181單元
7.5 SHELL281單元
7.6 SHELL91單元
7.7 SHELL99單元
7.8 SHELL28單元
7.9 SHELL41單元
7.10 SHELL150單元
7.11 SHELL61單元
7.12 SHELL209單元
7.13 SHELL208單元
第8章 彈簧單元
8.1 COMBIN14單元
8.2 COMBIN40單元
8.3 COMBIN37單元
8.4 COMBIN39單元
8.5 COMBIN7單元
第9章 質量單元
9.1 MASS21單元
第10章 接觸單元
10.1接觸概述
10.2 CONTA174單元
10.3 CONTA173單元
10.4 CONTA172單元
10.5 CONTA171單元
10.6 CONTA175單元
10.7 CONTA176單元
10.8 TARGE169單元
10.9 TARGE170單元
10.10 CONTA178單元
10.11 CONTAC52和CONTAC12單元
10.12 CONTA177單元
10.13 多點約束（MPC）與裝配
10.14 點焊
第11章 矩陣單元1
1.1 MATRIX27單元
11.2 MATRIX50單元
第12章 表面效應單元
12.1 SURF153單元
12.2 SURF154單元
12.3 SURF156單元
第13章 特殊單元
13.1 PRETS179單元
13.2 MESH200單元
13.3 FOLLW201單元
13.4 COMB1214單元
13.5 REINF265單元
第14章 MPC184單元
14.1 概述
14.2 MPC184-剛性桿和剛性梁單元
展開 
ANSYS有限元分析從入門到精通
407
23.5.2 3D瞬態磁場分析 411
第七篇 Workbench篇
第24章 ANSYS-Workbench仿真技術平臺 416
24.1 ANSYS-Workbench簡介 416
24.2 DesignModeler模塊功能及實例 416
24.2.1 主要菜單的功能簡介 417
24.2.2 Workbench二維模型建立實例 420
24.2.3 Workbench三維模型建立實例 420
24.3 Simulation模塊功能及實例 421
24.3.1 Simulation界面和操作簡介 421
24.3.2 Simulation實例 422
24.4 實例分析 423
第八篇 常見疑難解答與經驗技巧集萃
第25章 通用前處理常見錯誤提示與對應解決方法 426
第26章 通用后處理常見疑難解答與技巧集萃 428
第27章 高級操作常見疑難解答與技巧集萃 431
27.1 自適應網格劃分 431
27.2 子模型技巧(殼到體子模型) 432
27.3 單元死活技巧(模擬澆筑過程中的溫度分布) 433
27.4 使用APDL、UIDL進行二次開發技巧 435
27.5 優化設計技巧 436
第28章 結構分析常見疑難解答及技巧集萃 437
28.1 結構線性靜力分析技巧 437
28.1.1 BEAM188和189單元額外節點問題 437
28.1.2 如何考慮結構分析中的重力 437
28.1.3 如何實現殼單元的偏置 438
28.1.4 如何加快計算速度 439
28.1.5 如何定制Beam188/189單元的用戶化截面 439
28.1.6 面載荷轉化為等效節點力施加的方法 440
28.1.7 靜力分析時剛度矩陣奇異如何施加約束 440
28.2 結構非線性分析技巧 440
28.2.1 解決非線性分析不收斂的技巧 440
28.2.2 膜元Shell41
展開 AQWA格式命令詳解
ANSYS單元 PLANE42, SHELL41, SHELL43, SHELL63, 和 SHELL181 對應AQWA的單元類型為 PANEL, 管單元 PIPE16, PIPE20,和 PIPE59 對應AQWA的TUBE單元.本宏不能識別其他ANSYS單元類型。對于殼單元，AQWA建模不需要定義任何材料模型以及單元幾何屬性。注意水線面以下的殼單元法向方向一定朝外。
AQWA的TUBE單元截面參數有材料密度，外徑，壁厚，附加質量，拉曳力系數，所以在定義AQWA TUBE單元的時候，注意要選擇合適的ANSYS管單元用于定義這些參數。ANSYS PIPE59單元可以在水表中定義附加質量，拉曳力系數等參數。注意AQWA使用附加質量系數CA，而ANSYS使用慣性力系數CM，其中CM = (1 + CA) ，本宏會自動將慣性力系數轉換成AQWA的附加質量系數。 E
AQWA垂直軸（船高度方向）永遠是Z軸。ANSYS模型中垂直軸（船高度方向）可以為Y軸或是Z軸，如果是Y軸，本宏會自動轉換為AQWA模型的Z軸。但是要求X軸是船的長度方向（從船頭到船尾）。對于對稱結構也可以使用對稱選項。
AQWA繞射分析對網格密度的要求沒有ANSYS結構分析要求高。比較粗的網格就可以得到精度較高的結果。一般而言只要保證一個波長長度上，有7個以上的單元就能滿足繞射分析的精度。
本宏只生成AQWA重啟動1-2段輸入文件。頭文件控制選項只有REST,沒有添加GOON選項，如果網格質量較差，由該宏生成的輸入文件有可能不能求解。
本宏會通過沿濕表面積積分得到船排水量再加上管質量計算得到船舶的總重，但是本宏使用的積分方法沒有AQWA的積分方法精度高，所以重力與浮力值會有小許差異，特別是船舶結構中管路結構總重占的比例較高時。
由于重心位置未知，用戶必須指定重心相對浮心的相對高度位置。
展開 shell41的相關專題、標簽、搜索
shell41shellansys /41模型ansys 41模型shell單元ansysacm(shell gap) shell41////////////////u6d41////////////////u56fa////////////////u8026////////////////u5408shell////////////////u5e73////////////////u677fu6d41/u56fa/u8026/u5408shell/u5e73/u677f\\\\u6d41\\\\u56fa\\\\u8026\\\\u5408shell\\\\u5e73\\\\u677f//u6d41//u56fa//u8026//u5408shell//u5e73//u677f\\\\\\\\u6d41\\\\\\\\u56fa\\\\\\\\u8026\\\\\\\\u5408shell\\\\\\\\u5e73\\\\\\\\u677f
