ansys常用單元類型
關(guān)注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時(shí)間：2023-03-07
ansys常用單元類型的視頻教程
【ANSYS APDL】常用單元系列課程
【課程描述】分享ANSYS APDL中常用的單元類型（主要為結(jié)構(gòu)分析的常用單元）。包括單元的輸入?yún)?shù)與選項(xiàng)（實(shí)常數(shù)、keyopt等）、輸出數(shù)據(jù)等，并就每種單元的典型用法羅列2-3個(gè)實(shí)例。
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ansys常用單元類型的實(shí)例教程
加強(qiáng)版是shell181（注意18*系列單元都是ansys后開(kāi)發(fā)的單元，考慮了以前單元的優(yōu)點(diǎn)和缺陷，因而更完善），優(yōu)點(diǎn)是：能實(shí)現(xiàn)shell41、shell63、shell43...的所有功能并比它們做的更好，偏置中點(diǎn)很方便（比如模擬梁版結(jié)構(gòu)時(shí)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(shuō)了，95是它的帶中結(jié)點(diǎn)版本。
solid46可以容忍單元的長(zhǎng)厚比達(dá)到20比1，可以用來(lái)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(kāi)裂，這個(gè)討論得很多了，清華的陸新征寫的一個(gè)講義(www.luxizheng.net)里面有詳細(xì)解釋。
(5)combin(彈簧)系列
常用的有7、14、39、40等。
7可以用來(lái)模擬鉸接點(diǎn)。14是最簡(jiǎn)單的帶阻尼彈簧。39是非線性彈簧，在實(shí)常數(shù)中可以靈活定義力－位移關(guān)系，可用來(lái)模擬鋼筋與混凝土的粘結(jié)滑移等。40可模擬隔震結(jié)構(gòu)（據(jù)說(shuō)）。
(6)contact(接觸)系列
常用的有conta52，可用來(lái)模擬橡膠墊支座。這個(gè)很簡(jiǎn)單，可以用命令流添加（eintf）。TARGE16*和CONTA17*系列可用接觸向?qū)砑樱S的接觸往往會(huì)造成收斂困難，和混凝土非線性分析一樣，需要憑經(jīng)驗(yàn)調(diào)參數(shù)反復(fù)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(lái)模擬土的模型。可以和幾乎所有單元類型（2維和3維）配合使用，所以有時(shí)也會(huì)在計(jì)算2維的混凝土模型時(shí)用到它。
（2）TB,CONCR
用來(lái)模擬混凝土，采用w-w五參數(shù)破壞準(zhǔn)則，只能和solid65配合使用。
展開(kāi) LS-DYNA 共提供 12 種類型的 Beam單元，
通過(guò)卡片*section beam 中的 ELFORM 進(jìn)行選擇。
我們常用的有 ELFORM=1、2、3、6、9五種類型的 Beam。
1.ELFORM=1， Hughes-Liu integrated beam，積分梁：
用來(lái)模擬考慮應(yīng)力結(jié)果的良，如汽車底鹽中的長(zhǎng)螺栓。
在梁的中部 （N1、N2兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)位置），計(jì)算截面應(yīng)力。
使用3個(gè)節(jié)點(diǎn) NI、N2、N3 進(jìn)行定義，節(jié)點(diǎn)有6個(gè)自由度。
2.ELFORM=2， Belytschko-Schwer resultant beam，合力梁
只計(jì)算節(jié)點(diǎn)處的力和力矩，設(shè)有應(yīng)力計(jì)算。
使用了個(gè)節(jié)點(diǎn) NI、N2、N3 進(jìn)行定義，節(jié)點(diǎn)有6個(gè)自由度。
因無(wú)積分點(diǎn)，計(jì)算速度較快。
方便地選擇各種截面形狀。
主要用來(lái)模擬只考察合力結(jié)果的梁，如螺栓連接中的螺桿。
3.ELFORM=3， Truss， 桿.
使用3個(gè)節(jié)點(diǎn) NI、N2、N3 進(jìn)行定義，節(jié)點(diǎn)有了個(gè)自由度。
只能承受軸向載荷（拉或壓），不能承受彎曲載荷。
經(jīng)常用來(lái)模擬二力桿結(jié)構(gòu)。
4.ELFORM=6， Discrete beam，離散梁/Cable。
使用了個(gè)節(jié)點(diǎn)NI、N2、N3 進(jìn)行定義，也可僅使用兩個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行定義，節(jié)點(diǎn)有6個(gè)自由度。
可以是有限長(zhǎng)度或零長(zhǎng)度（效果一樣）。
可以模擬彈簧和阻尼的特性。
經(jīng)常用來(lái)模擬襯套，也可以代替彈簧和阻尼。
5.ELFORM=9， Deformable spotweld，可變形焊點(diǎn)梁。
使用3個(gè)節(jié)點(diǎn) NI、N2、N3 進(jìn)行定義，節(jié)點(diǎn)有6個(gè)自由度。
使用*MAT SPOTWELD 可以定義材料的失效。
經(jīng)常用來(lái)模擬可變形焊點(diǎn)，如白車身上的焊點(diǎn)。
展開(kāi) 通過(guò)對(duì)比兩次計(jì)算的結(jié)果發(fā)現(xiàn)：
1）全部使用Solid單元進(jìn)行分析和使用Solid單元和Beam單元連接起來(lái)進(jìn)行分析，
計(jì)算結(jié)果幾乎完全一致；（整體應(yīng)力最大數(shù)值的大小和位置，使用solid單元計(jì)算存在應(yīng)力奇異，不進(jìn)行比較）。
2）使用Solid單元和Beam單元建模和全部使用solid單元進(jìn)行建模相比，節(jié)點(diǎn)數(shù)量大大減少，
顯著
降低了計(jì)算量。
三、連接原理。
詳見(jiàn)上篇文章
《ANSYS不同單元類型連接專題（一）Solid-Beam單元的連接》。
至此，本文完結(jié)。
歡迎大家點(diǎn)擊在看和轉(zhuǎn)發(fā)支持！掃描二維碼關(guān)注公眾號(hào)，一起聊聊力學(xué)和有限元那點(diǎn)兒事。
展開(kāi) 六、單元類型選擇方法
7.進(jìn)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(lái)打開(kāi)這幾種單元的幫助手冊(cè)，進(jìn)行以下工作：
仔細(xì)閱讀其單元描述，檢查是否與分析問(wèn)題的背景吻合、
了解單元所需輸入的參數(shù)、單元關(guān)鍵項(xiàng)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(cè)
例如采用ANSYS模擬一個(gè)多層混凝土框架結(jié)構(gòu)，一般除計(jì)算整體指標(biāo)外，我們?cè)谟?jì)算具體荷載作用時(shí)（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(shí)可用殼單元模擬，主梁、次梁采用梁單元模擬，此時(shí)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(duì)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(diǎn)即可，而無(wú)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(guò)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(kāi) 
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ansys常用單元類型的最新內(nèi)容
在 ANSYS 中查詢單元類型有多種方法，下面將針對(duì)經(jīng)典 APDL 界面和 Workbench 界面分別展開(kāi)介紹。
經(jīng)典 APDL 界面
1. 使用命令查詢
在 APDL 的命令輸入窗口輸入特定命令即可查詢單元類型。
查詢所有單元信息：使用ELIST命令能列出所有單元的詳細(xì)信息，其中包含單元類型。輸入命令后按回車鍵，程序會(huì)在輸出窗口顯示單元的編號(hào)、
LS-DYNA 共提供 12 種類型的 Beam單元，
通過(guò)卡片*section beam 中的 ELFORM 進(jìn)行選擇。
我們常用的有 ELFORM=1、2、3、6、9五種類型的 Beam。
1.ELFORM=1， Hughes-Liu integrated beam，積分梁：
用來(lái)模擬考慮應(yīng)力結(jié)果的良，如汽車底鹽中的長(zhǎng)螺栓。
在梁的中部 （N1、N2兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)位置），計(jì)算截面應(yīng)力
下面是有關(guān)ANSYS分析中的單元選擇方法：
一、單元類型選擇概述：
ANSYS的單元庫(kù)提供了100多種單元類型，單元類型選擇的工作就是將單元的選擇范圍縮小到少數(shù)幾個(gè)單元上；
單元類型選擇方法：
1.設(shè)定物理場(chǎng)過(guò)濾菜單，將單元全集縮小到該物理場(chǎng)涉及的單元；
二、單元類型選擇方法
2.根據(jù)模型的幾何形狀選定單元的大類，如線性結(jié)構(gòu)則只能用
單元公式
LS-DYNA是一種通用有限元程序，用于分析結(jié)構(gòu)的大變形靜力和動(dòng)力響應(yīng)，包括結(jié)構(gòu)耦合到流體。主要的解決方法是基于顯式動(dòng)力學(xué)。所有的有限元模型，都必然涉及網(wǎng)格劃分，ANSYS LS-DYNA針對(duì)劃分的網(wǎng)格，包括四節(jié)點(diǎn)四面體、八節(jié)點(diǎn)實(shí)體單元、二節(jié)點(diǎn)梁?jiǎn)卧⑷?jié)點(diǎn)和四節(jié)點(diǎn)殼單元、八節(jié)點(diǎn)實(shí)體殼單元
我們之前討論了ANSYS不同單元類型連接中的Solid-Beam單元的連接，通過(guò)研究Solid-Beam單元連接的兩種方式，梳理了一下不同單元類型連接時(shí)需要注意的關(guān)鍵點(diǎn)。今天我們開(kāi)始討論Solid-Shell單元的連接。
我們知道，Shell單元有6個(gè)自由度，而Solid單元只有3個(gè)自由度，因此不能通過(guò)簡(jiǎn)單的共節(jié)點(diǎn)方法實(shí)現(xiàn)Solid-Shell單元的連接。下面我們通過(guò)一個(gè)實(shí)例，研究下在
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上一篇文章講了Solid-Beam單元的連接的一種形式 —
等截面模型的連接。但在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們還可能會(huì)遇到類似于下圖的這種結(jié)構(gòu)：
同樣，如果沒(méi)有那個(gè)孔，我們可以使用兩段不用截面的beam模型進(jìn)行計(jì)算，但是開(kāi)了孔，我們?cè)撛趺刺幚砟兀客瑯樱覀冞€是使用上一篇文章介紹過(guò)的兩種方法
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不同單元類型連接，對(duì)初學(xué)者來(lái)說(shuō)一直是個(gè)困擾，筆者在學(xué)習(xí)ANSYS的時(shí)候，也遇到了這個(gè)問(wèn)題。今天開(kāi)始，筆者將對(duì)ANSYS不同單元類型連接開(kāi)設(shè)一個(gè)專題，仔細(xì)和大家說(shuō)說(shuō)不同單元類型，到底該怎么連。
我們知道，相同自由度的單元（如Beam-Shell）進(jìn)行連接時(shí)，可以直接使用共節(jié)點(diǎn)連接；而不同自由度的單元連接時(shí)
<p>ANSYS單元庫(kù)為我們提供了上百種單元，按照點(diǎn)、線、面及體四種幾何應(yīng)用對(duì)象，可以將其分為四類。我們?cè)谶M(jìn)行項(xiàng)目分析時(shí)，單元類型選擇就是一項(xiàng)很重要的工作，這直接關(guān)乎到我們有限元模型的準(zhǔn)確性，仿真結(jié)果的精確度和可信度!所以在我們進(jìn)行分析前，務(wù)必要學(xué)習(xí)單元的基礎(chǔ)知識(shí)，了解不同單元的應(yīng)用場(chǎng)景和區(qū)別，這就是我們做好單元類型選擇的前提，做好CAE分析的基礎(chǔ)。</p><p>在我們平時(shí)的學(xué)習(xí)工作中，大概率是遇到一兩種單元類型
前面文章主要講解了2d梁?jiǎn)卧c2d實(shí)體單元的剛接問(wèn)題，今日主要講解3d梁?jiǎn)卧c殼單元的剛接問(wèn)題。前面文章有講，梁?jiǎn)卧齊OtZ外與殼單元有5個(gè)自由度物理意義相同，因而，當(dāng)需要考慮梁?jiǎn)卧c殼單元的剛接問(wèn)題時(shí)，只需考慮該自由度與殼單元其他自由度的約束方程。具體處理方式可根據(jù)實(shí)際情況采用不同的處理方法。
3d梁?jiǎn)卧c殼單元?jiǎng)傂赃B接按照位置關(guān)系的不同，可分為三類：
前面文章主要講解了梁?jiǎn)卧c其他類型單元鉸接的情況，從本篇文章開(kāi)始，將主要講解梁?jiǎn)卧c各類單元?jiǎng)偨拥那闆r，而這也是我們?nèi)粘９こ讨斜容^常見(jiàn)的一種連接方式。
首先從2D平面單元單元開(kāi)始說(shuō)起。
盡管現(xiàn)在的ANSYS版本已經(jīng)摒棄了很古老的2D梁?jiǎn)卧挠肂eam18x系列單元代替，但為究其連接方法，這類方面仍具有一定的講解價(jià)值，例如我們計(jì)算一榀框架的時(shí)候多數(shù)時(shí)候是采用
