ansys單元編號的案例
基于tcl語言實現(xiàn)單元編號及節(jié)點編號的列表 ￥15
本案例是基于tcl語言實現(xiàn)每個單元的id號及對應(yīng)單元的節(jié)點號，創(chuàng)建一個列表。具體實現(xiàn)過程見本案例的程序部分。
以下是輸出的格式：
1339780 {1394271 1394272 1394273 1394274}
詳情見收費的程序部分，凡購買本案例的朋友針對該案例有疑問，可私信，謝謝！
以C3D8R為例介紹如何在VUMAT中得到單元編號
VUMAT不像UMAT直接給出了單元的編號， VUMAT需要借助一個子程序vumatXtrArg 得到，這個方法最早發(fā)布在如下鏈接中
https://polymerfem.com/community/constitutive-models/nblock-in-vumat/
相信有不少朋友需要，摘錄如下
You are using C3D8R elements which means continuum 3D 8 noded reduced integration. A reduced integration of this kind has a single Gauss pt.
Thats why you have matching GP and element numbers.
展開 Vusdfld\vumat等顯示動力學(xué)子程序獲取單元編號的一種方法
在編寫vusdfld\vumat等子程序的時候，有時需要知道單元編號，以便對單元直接賦值，不同于usdfld，umat子程序，他們的單元編號信息會傳入子程序中。但是顯示動力學(xué)對應(yīng)的子程序傳入的是積分點編號，并沒有單元編號。可以有一種取巧的方法來實現(xiàn)積分點和單元編號的對應(yīng)。具體思路如下：
以邊長為50mm立方體為例，網(wǎng)格種子密度為5，共1000個單元，單元類型C3R8R。而在顯示動力學(xué)中，使用單核運算時，abaqus會一次性傳入136個積分點，1000個單元會傳入8次，最后一次為48個積分點，可以通過write(*,*) ‘nblock’,nblock輸出來看傳入積分點的變化情況。因此可以在程序中設(shè)置一個全局變量，每8次循環(huán)后就歸0，重新循環(huán)。利用狀態(tài)變量statenew(k,1)來存儲單元。
在后處理中顯示單元編號，可以看出云圖從1到1000，正好對應(yīng)所有單元的個數(shù)，利用查詢值功能，可以看到單元ID和狀態(tài)變量的值是相同的。
知道單元編號之后就可以對單元進行賦值操作，比如讀取一個隨機材料場文件，然后將數(shù)據(jù)賦值給單元。還可以利用該功能，實現(xiàn)類似“生死單元”的功能。一開始就根據(jù)單元編號抑制一部分，在之后的分析步在激活。比如第一個分析步殺死一些單元，然后下一個分析步在激活，比如刪除編號為501的單元。
可以看到編號501的狀態(tài)變量為值為0，單元應(yīng)力為0，說明該單元被刪除，不參與運算過程。如果在場輸出中把STATUS勾選上，可以視覺上顯示出來單元刪除的效果。結(jié)果如下圖所示：
需要注意的是如果一個單元有多個積分點，則循環(huán)中需要跳過一部分積分點。該方法需要單核計算才能使用。
最后有子程序開發(fā)等相關(guān)需求，歡迎聯(lián)系我們。
展開 輸出abaqus inp如何去除instance信息，而且單元節(jié)點編號也不會有重復(fù)
解決的方法：在command line輸入 mdb.models['modelName'].setValues(noPartsInputFile=ON) 重新生成inp文件，這樣在寫出的inp文件里面就沒有instance信息，而且單元節(jié)點編號也不會有重復(fù)了。
ANSYS使用APDL語言提取節(jié)點編號及對應(yīng)坐標(biāo) ￥10
然后使用*vget讀取節(jié)點編號及相應(yīng)坐標(biāo)
*Get,nnod,NODE,0,COUNT
*vget,nl,node,,nlist !得到表面節(jié)點編號
*vget,locx,node,,loc,x
…………………….
*DIM,locx1,array,nnod,1 !定義一個數(shù)組，其為nnod行1列
………………………….
要注意，這里面得到的nl是從小到大排列的，只包含一部分節(jié)點，而我們得到的locx卻是所有節(jié)點的坐標(biāo)，所以我們還需要定義一個locx1，再用一個循環(huán)把你想選擇的節(jié)點編號和其坐標(biāo)一一對應(yīng)起來。具體的關(guān)系從下面的圖可以看出。
*DO, j,1,nnod,1
locx1(j)=locx(nl(j)) !節(jié)點對應(yīng)坐標(biāo)
…………………………….
*ENDDO
這時我們就已經(jīng)得到了想選取的節(jié)點坐標(biāo)及對應(yīng)編號，此時我們需要運行一個Output.mac文件，把得到的數(shù)組輸出。
Output.mac 中包含的內(nèi)容
!----------------------------------!
*cfopen,node_number.dat, ! Generate Ist File
*vwrite,nl(1)
(1F6.0)
*cfclos
*cfopen,node_locx.dat,
*vwrite,locx1(1)
(1E15.6)
*cfclos
………………….剩下的按照同樣格式寫
!----------------------------------!
最后得到的txt文件的內(nèi)容分別如下：
展開 基于ansys的梁單元、實體單元徐變精細化分析（含各參數(shù)解釋） ￥25
2、改網(wǎng)格模型，改成自己對應(yīng)的網(wǎng)格模型，網(wǎng)格用ansys，hypermesh，ansa等前處理軟件都沒問題。
3、改材料參數(shù)，改成你想要的徐變模型，對著規(guī)范或者是你做出來的試驗擬合曲線。
以上即可實際應(yīng)用。
ANSYS單元類型選擇方法 附ansys結(jié)構(gòu)單元與材料應(yīng)用手冊下載
六、單元類型選擇方法
7.進行完前面的選擇工作，單元類型就基本上已經(jīng)定位在2-3種單元類型上了，接下來打開這幾種單元的幫助手冊，進行以下工作：
仔細閱讀其單元描述，檢查是否與分析問題的背景吻合、
了解單元所需輸入的參數(shù)、單元關(guān)鍵項和載荷考慮；
了解單元的輸出數(shù)據(jù)；
下載地址：ansys結(jié)構(gòu)單元與材料應(yīng)用手冊
ANSYS中桿單元和殼單元的單元耦合問題
在比較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)的有限元分析中，不同的結(jié)構(gòu)部件通常使用不同類型的單元來模擬。
通常情況下，不同類型的單元的各個節(jié)點的自由度數(shù)目是不同的，不同類型單元的連接節(jié)點處的自由度的耦合問題，是一個比較令人頭疼的問題。
在ANSYS中通常可以用耦合命令CP來耦合不同類型單元在連接節(jié)點處的自由度(DOF)。
也可以用CE命令來認為添加自由度之間的約束方程來達到耦合的目的。
下面是一個簡單的算例，使用了CE命令來耦合連接節(jié)點處的自由度。
模型是航天器的機翼的一個Section的某一個隔框。上下表皮是薄殼結(jié)構(gòu)，用Shell63單元來模擬，在上下表皮之間有起支撐作用的桿件，用link8單元來模擬。
建模的時候，link8單元和shell63單元在連接有各自獨立的節(jié)點。即：link8單元和shell63單元的節(jié)點在連接處是重合的，但是，節(jié)點編號是各自獨立的。
link8單元在每個節(jié)點有 ux,uy,uz3個平動自由度；
shell63在每個節(jié)點有ux,uy,uz這3個平動自由度和rotx,roty,rotz這3個轉(zhuǎn)個自由，共6個自由度。
在耦合節(jié)點處，兩個耦合節(jié)點的ux,uy,uz自由度應(yīng)該是相等的。
這個等式可以用CE命令來描述。
完整的命令流如下：
finish
/clear,start
/prep7
!定義第一種材料屬性；
mp,ex,1,30e6
mp,prxy,1,0.3
!定義shell63單元和實常數(shù)；
et,1,shell63
r,1,1e-3
!建立幾何模型；
rectng,31.8,33.2,0,0.3556
agen,2,1,1,1,0,0,1
a,1,4,8,5
a,6,7,3,2
KL,7,0.5, ,
KL,3,0.5, ,
在關(guān)鍵點處生成節(jié)點；
nkpt,100,4 !與編號為117的節(jié)點耦合
nkpt,101,9 !
展開 ANSYS各類型單元連接專題講解(五)之3D梁單元與殼單元剛接
例如采用ANSYS模擬一個多層混凝土框架結(jié)構(gòu)，一般除計算整體指標(biāo)外，我們在計算具體荷載作用時（如風(fēng)荷載、地震作用、恒載、活載等），樓板一般采用彈性版，此時可用殼單元模擬，主梁、次梁采用梁單元模擬，此時變?yōu)榱?em>單元包含在殼面內(nèi)的情況，當(dāng)然此類情況是否需要考慮截面偏置，可根據(jù)具體工程而定。
對這中梁單元包含在殼單元面內(nèi)的情況，只需要將梁單元與殼單元共用節(jié)點即可，而無須格外建立約束方程。
三、梁單元在殼單元內(nèi)但不包含
此種情況為梁與殼位于同一面內(nèi)，但其中面不包含梁線，適用于多尺度建模分析（如下圖）。梁單元與殼單元的連接在端部可以通過剛性梁和剛性區(qū)域兩種方式連接。剛性梁采用MPC184單元，剛性區(qū)域采用Cerig命令，具體使用方法下期文章討論。
展開 ANSYS APDL實體單元和殼單元（不共節(jié)點）之間的連接 ￥100
實體單元和殼單元之間的連接是ANSYS中常見的問題。即使兩種單元之間共節(jié)點，但單元之間不連續(xù)（實體單元每個節(jié)點有3個平動自由度，而殼單元每個節(jié)點有3個平動自由度和3個轉(zhuǎn)動自由度），對于兩種單元之間面面接觸，可直接定義剛域，本文主要采用MPC法對實體-殼單元的連接方法進行說明。
1 單元類型
算例模型中，實體單元采用SOLID45，殼單元采用SHELL63，接觸位置不共節(jié)點。對于兩種單元之間的連接，通過目標(biāo)單元TARGE170和接觸單元CONTA175實現(xiàn)，定義約束為實體-殼約束，接觸單元為MPC算法，接觸類型為綁定接觸。
2 有限元模型和綁定接觸
圖1 底部固定約束，殼單元施加均布荷載
圖2 目標(biāo)單元和接觸單元
3 計算結(jié)果
圖3 von Mises stress
圖4 X-Component of displacement
付費內(nèi)容為相關(guān)命令流。
展開 ANSYS梁單元與實體單元的耦合與約束方程
ANSYS梁單元與實體單元的耦合與約束方程
By長安CAE
1 概述
在ANSYS計算過程中，有時候會遇到不同單元之間進行連接，由于不同的單元自由度不同，連接時通常需要通過耦合和約束方程建立節(jié)點自由度的關(guān)系，保證結(jié)果的準(zhǔn)確性。
耦合可以理解成是將耦合的對象某個自由度作相等處理，而約束方程則不局限于相等這個關(guān)系，其可以描述具有某種關(guān)系的自由度。如圖1所示，為梁單元與平面單元的連接。如果不采用約束方程，力矩的傳遞無法完成，因為平面單元沒有轉(zhuǎn)動自由度。
圖1 梁單元與平面單元連接
為使節(jié)點2具有力矩傳遞的能力，要求1、2、3節(jié)點之間的自由度滿足以下關(guān)系：
ROTZ2 = (UY3 - UY1)/10
再通過CE命令，即可將此關(guān)系通過約束方程的形式施加給1、2、3節(jié)點。
2 命令
查看ANSYS的幫助文檔，查詢CE命令的解釋，如圖2所示。
圖2 ANSYS的CE命令解釋
CE, NEQN, CONST, NODE1, Lab1, C1, NODE2, Lab2, C2, NODE3, Lab3, C3
其中，NEQT表示常數(shù)，用于區(qū)別約束方程，一般可以用數(shù)字1、2、3表示即可，表示第幾個約束方程；
CONST表示方程的常數(shù)項，一般為0；
NODE1，表示第一個節(jié)點；
Lab1，表示自由度標(biāo)簽，對于結(jié)構(gòu)而言，就是三個平移和三個轉(zhuǎn)動自由度；
C1，表示該自由度的系數(shù)；
同理，后面的也一樣。
展開 
在ANSYS 中3維坐標(biāo)下的 shell structure 使用2D 平面單元劃分，應(yīng)該使用哪個單元型號的單元
在ANSYS 中3維坐標(biāo)下的 shell structure 使用2D 平面單元（僅考慮平面內(nèi)的位移）劃分，應(yīng)該使用哪個單元型號的單元？
ANSYS特殊單元——Follw201（隨動荷載）單元
ANSYS的Follw201單元是ANSYS的幾個特殊單元（比如mesh200）之一，稱為隨動荷載單元。都知道在ansys里面施加壓力載荷pressure時，其實載荷是可以隨動的，也就是能夠一直保持著面的法線方向，而施加集中了或者力矩時則不能保證。Follw201單元便能解決這個問題。
Follw201單元是一個單節(jié)點的3D單元，具有六個自由度，只能夠覆蓋在既有單元節(jié)點上，而且節(jié)點必須具有3個平移自由度和3個轉(zhuǎn)動自由度，也即是只能用在梁單元和殼單元上，實體單元僅有三個自由度。
Follw201單元主要用于幾何非線性分析問題中，在這類問題的分析過程中幾何會發(fā)生比較大的變形，面或線的法線方向可能發(fā)生比較大的變化，施加的載荷的方向是否隨動對結(jié)果的影響非常大。也就是用到此單元時會配對使用Nlgeon,on命令以打開大變形開關(guān)。如下圖所示為單元示意圖。
圖1
每個單元有兩個面，面1用于設(shè)定集中力的大小，面2用于設(shè)置力矩的大小，面的方向在應(yīng)用時是通過單元的實常數(shù)進行定義的。
另外還需要注意，有限元求解的時候大部分是求解對稱矩陣，但隨動荷載單元的應(yīng)用則包括了隨動荷載剛化效應(yīng)，使剛度矩陣為非對稱的，因此需要采用非對稱求解器進行計算。
下面是具體應(yīng)用，建一根梁單元，在梁的端部施加隨動集中力。
/prep7
!定義參數(shù)
EE=207E3
B=10
LCD=300
AA=B*B
IZ=B**4/12
PHZ=EE*IZ/LCD/LCD
!定義單元和材料
!201單元不需要定義材料
et,1,beam4
et,2,follw201
mp,ex,1,ee
mp,prxy,1,0.3
!定義實常數(shù)，實常數(shù)1設(shè)置梁單元的參數(shù)
r,1,aa,iz,iz,b,b
r,2,,1.0
!
展開 ANSYS不同單元類型連接專題（一）Solid-Beam單元的連接
通過對比兩次計算的結(jié)果發(fā)現(xiàn)：
1）全部使用Solid單元進行分析和使用Solid單元和Beam單元連接起來進行分析，
計算結(jié)果幾乎完全一致；
2）使用Solid單元和Beam單元建模和全部使用solid單元進行建模相比，節(jié)點數(shù)量大大減少，
顯著
降低了計算量。
三、連接原理。
在Workbench中，我們很容易就建立了solid-beam的連接，那么，軟件究竟是根據(jù)什么原理建立的呢？我們?nèi)?em>ANSYS經(jīng)典中一探究竟。
通過查看單元類型我們發(fā)現(xiàn)，ANSYS生成了計算用的5種單元類型。而我們沒有定義接觸，怎么會有接觸單元174和目標(biāo)單元170呢？
通過查看接觸向?qū)覀儼l(fā)現(xiàn)，ANSYS生成了一個
單點控制接觸，控制節(jié)點為173184。看到這我們就大概明白了，在梁模型和實體模型接觸的位置，軟件建立了一個170點目標(biāo)單元，在實體模型的端面上，軟件建立了174單元。使用170單元的173184節(jié)點控制174單元上的節(jié)點。
那么端面上的實體單元又是怎么和梁單元連接的呢？我們發(fā)現(xiàn)，還有一個
MPC184單元沒派上用場。我們單獨顯示MPC184單元，發(fā)現(xiàn)它連接了173183和173184節(jié)點，173184就是我們剛才提到的控制節(jié)點，而173183為軟件在梁模型的端點上建立的170單元上的節(jié)點。
至此，本文完結(jié)。
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展開 2020Ansys新單元：CABLE280纜索單元簡介及應(yīng)用舉例
CABLE280單元是ANSYS 2020R1新推出的纜索單元，可以用來模擬拉索和電纜等中等至極細的以軸力為主的結(jié)構(gòu)，廣泛地應(yīng)用于海洋平臺、建筑和機械行業(yè)。
與其他線體單元（如LINK 180、BEAM 188、BEAM 189等）相比，CABLE 280采用了高階形函數(shù)，能實現(xiàn)良好的網(wǎng)格收斂性和較粗單元下良好的計算精度。
CABLE280是三維的二次三節(jié)點線單元，單元幾何構(gòu)成圖中包括I、J、K、L四個節(jié)點，其中節(jié)點L為方位節(jié)點，可省略。每個節(jié)點有三個自由度：節(jié)點x、y和z方向的平動。即其不受彎矩，只有平移自由度，計算效率高。
▲ 圖1. CABLE280 Geometry
1、CABLE280是基于混合位移和軸力(U-F)函數(shù)：位移采用二階近似，軸力采用一階線性近似。當(dāng)求解高度非線性的靜力學(xué)或動力學(xué)問題時，需要使用迭代求解（NLGEOM,ON）。
2、CABLE280支持彈性、等向硬化、隨動硬化、Chaboche硬化和蠕變；支持附加質(zhì)量、阻尼、抗壓剛度折減、粘性正則化和初始狀態(tài)。
l 附加質(zhì)量：可以對單元添加單位長度的質(zhì)量（SECCONT ROL，ADDMAS）。
l 阻尼：可以定義非線性的阻尼系數(shù)（SECCONT ROL,,,CV1,CV2），用于表征流體環(huán)境的非線性阻尼效應(yīng)特性。
l 抗壓剛度折減：纜索非常柔軟幾乎不能受壓，實際抗壓剛度比較小，以抗拉剛度（EA）乘于系數(shù)進行折減。
l 粘性正則化：纜索在受壓和受拉狀態(tài)之間切換，因為剛度不連續(xù)，可能出現(xiàn)的收斂困難。單元使用粘性正則化幫助收斂。
l 初始狀態(tài)：設(shè)置初始應(yīng)力或初始應(yīng)變，以保證求解的魯棒性。
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