ansys單元選擇的案例
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(cè)下載
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)；
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ANSYS單元類型詳解及選擇原則
希望對(duì)大家有幫助
ansys單元類型詳解及選擇原則.doc
ANSYS接觸單元.doc
ANSYS中單元類型的選擇
初學(xué)ANSYS的人，通常會(huì)被ANSYS所提供的眾多紛繁復(fù)雜的單元類型弄花了眼，如何選擇正確的單元類型，也是新手學(xué)習(xí)時(shí)很頭疼的問(wèn)題。
單元類型的選擇，跟你要解決的問(wèn)題本身密切相關(guān)。在選擇單元類型前，首先你要對(duì)問(wèn)題本身有非常明確的認(rèn)識(shí)，然后，對(duì)于每一種單元類型，每個(gè)節(jié)點(diǎn)有多少個(gè)自由度，它包含哪些特性，能夠在哪些條件下使用，在ANSYS的幫助文檔中都有非常詳細(xì)的描述，要結(jié)合自己的問(wèn)題，對(duì)照幫助文檔里面的單元描述來(lái)選擇恰當(dāng)?shù)?em>單元類型。
1.該選桿單元（Link）還是梁單元(Beam)？
這個(gè)比較容易理解。桿單元只能承受沿著桿件方向的拉力或者壓力，桿單元不能承受彎矩，這是桿單元的基本特點(diǎn)。
梁單元則既可以承受拉，壓，還可以承受彎矩。如果你的結(jié)構(gòu)中要承受彎矩，肯定不能選桿單元。
對(duì)于梁單元，常用的有beam3,beam4,beam188這三種，他們的區(qū)別在于：
1)beam3是2D的梁單元，只能解決2維的問(wèn)題。
2)beam4是3D的梁單元，可以解決3維的空間梁?jiǎn)栴}。
3)beam188是3D梁單元，可以根據(jù)需要自定義梁的截面形狀。
2.對(duì)于薄壁結(jié)構(gòu)，是選實(shí)體單元還是殼單元？
對(duì)于薄壁結(jié)構(gòu)，最好是選用shell單元，shell單元可以減少計(jì)算量，如果你非要用實(shí)體單元，也是可以的，但是這樣計(jì)算量就大大增加了。而且，如果選實(shí)體單元，薄壁結(jié)構(gòu)承受彎矩的時(shí)候，如果在厚度方向的單元層數(shù)太少，有時(shí)候計(jì)算結(jié)果誤差比較大，反而不如shell單元計(jì)算準(zhǔn)確。
實(shí)際工程中常用的shell單元有shell63,shell93。shell63是四節(jié)點(diǎn)的shell單元(可以退化為三角形)，shell93是帶中間節(jié)點(diǎn)的四邊形shell單元(可以退化為三角形),shell93單元由于帶有中間節(jié)點(diǎn)，計(jì)算精度比shell63更高，但是由于節(jié)點(diǎn)數(shù)目比shell63多，計(jì)算量會(huì)增大。
展開(kāi) Ansys中單元類型選擇
初學(xué)ANSYS的人，通常會(huì)被ANSYS所提供的眾多紛繁復(fù)雜的單元類型弄花了眼，如何選擇正確的單元類型，也是新手學(xué)習(xí)時(shí)很頭疼的問(wèn)題。
單元類型的選擇，跟你要解決的問(wèn)題本身密切相關(guān)。在選擇單元類型前，首先你要對(duì)問(wèn)題本身有非常明確的認(rèn)識(shí)，然后，對(duì)于每一種單元類型，每個(gè)節(jié)點(diǎn)有多少個(gè)自由度，它包含哪些特性，能夠在哪些條件下使用，在ANSYS的幫助文檔中都有非常詳細(xì)的描述，要結(jié)合自己的問(wèn)題，對(duì)照幫助文檔里面的單元描述來(lái)選擇恰當(dāng)?shù)?em>單元類型。
1.該選桿單元（Link）還是梁單元(Beam)？
這個(gè)比較容易理解。桿單元只能承受沿著桿件方向的拉力或者壓力，桿單元不能承受彎矩，這是桿單元的基本特點(diǎn)。
梁單元則既可以承受拉，壓，還可以承受彎矩。如果你的結(jié)構(gòu)中要承受彎矩，肯定不能選桿單元。
對(duì)于梁單元，常用的有beam3,beam4,beam188這三種，他們的區(qū)別在于：
1)beam3是2D的梁單元，只能解決2維的問(wèn)題。
2)beam4是3D的梁單元，可以解決3維的空間梁?jiǎn)栴}。
3)beam188是3D梁單元，可以根據(jù)需要自定義梁的截面形狀。
2.對(duì)于薄壁結(jié)構(gòu)，是選實(shí)體單元還是殼單元？
對(duì)于薄壁結(jié)構(gòu)，最好是選用shell單元，shell單元可以減少計(jì)算量，如果你非要用實(shí)體單元，也是可以的，但是這樣計(jì)算量就大大增加了。而且，如果選實(shí)體單元，薄壁結(jié)構(gòu)承受彎矩的時(shí)候，如果在厚度方向的單元層數(shù)太少，有時(shí)候計(jì)算結(jié)果誤差比較大，反而不如shell單元計(jì)算準(zhǔn)確。
實(shí)際工程中常用的shell單元有shell63,shell93。
展開(kāi) 
ANSYS單元類型該如何選擇。
ANSYS中單元類型很多，如何選擇正確的單元類型，是學(xué)習(xí)ANSYS必須要掌握的技巧。
單元類型的選擇，跟你要解決的問(wèn)題本身密切相關(guān)。在選擇單元類型前，首先你要對(duì)問(wèn)題本身有非常明確的認(rèn)識(shí)，然后，對(duì)于每一種單元類型，每個(gè)節(jié)點(diǎn)有多少個(gè)自由度，它包含哪些特性，能夠在哪些條件下使用，在ANSYS的幫助文檔中都有非常詳細(xì)的描述，要結(jié)合自己的問(wèn)題，對(duì)照幫助文檔里面的單元描述來(lái)選擇恰當(dāng)?shù)?em>單元類型。
該選桿單元（Link）還是梁單元(Beam)？
這個(gè)比較容易理解。桿單元只能承受沿著桿件方向的拉力或者壓力，桿單元不能承受彎矩，這是桿單元的基本特點(diǎn)。梁單元則既可以承受拉，壓，還可以承受彎矩。如果你的結(jié)構(gòu)中要承受彎矩，肯定不能選桿單元。
對(duì)于梁單元，常用的有beam3,beam4,beam188這三種，他們的區(qū)別在于：
1)beam3是2D的梁單元，只能解決2維的問(wèn)題。
2)beam4是3D的梁單元，可以解決3維的空間梁?jiǎn)栴}。
3)beam188是3D梁單元，可以根據(jù)需要自定義梁的截面形狀。
對(duì)于薄壁結(jié)構(gòu)，是選實(shí)體單元還是殼單元？
對(duì)于薄壁結(jié)構(gòu)，最好是選用shell單元，shell單元可以減少計(jì)算量，如果你非要用實(shí)體單元，也是可以的，但是這樣計(jì)算量就大大增加了。而且，如果選實(shí)體單元，薄壁結(jié)構(gòu)承受彎矩的時(shí)候，如果在厚度方向的單元層數(shù)太少，有時(shí)候計(jì)算結(jié)果誤差比較大，反而不如shell單元計(jì)算準(zhǔn)確。
實(shí)際工程中常用的shell單元有shell63,shell93。shell63是四節(jié)點(diǎn)的shell單元(可以退化為三角形)，shell93是帶中間節(jié)點(diǎn)的四邊形shell單元(可以退化為三角形),shell93單元由于帶有中間節(jié)點(diǎn)，計(jì)算精度比shell63更高，但是由于節(jié)點(diǎn)數(shù)目比shell63多，計(jì)算量會(huì)增大。
展開(kāi) ANSYS里shell181分層后怎么選擇上層單元
shell181分層后怎么分別選擇上層單元和下層單元，??????
LS-DYNA常用單元公式選擇指南 附ANSYSLS-DYNA 使用指南中文版下載
殼單元
殼單元作為ANSYS LS-DYNA中最為常用的建模方式，其計(jì)算效率是實(shí)體單元的3倍以上，因此，在可以劃分網(wǎng)格時(shí)，首選使用殼單元方式進(jìn)行建模。殼單元最常用的單元公式有2、16號(hào)單元公式。
ID=2，Belytschko-Tsay單元，簡(jiǎn)稱BT單元，是縮減積分單元，同時(shí)是ANSYS LS-DYNA的推薦單元。
ID=16，具有共旋應(yīng)力更新的Belytschko-Tsay全積分殼單元，與默認(rèn)的BT殼單元(ID=2)相比，需多花2.5到3倍的時(shí)間成本，此單元會(huì)更硬，與實(shí)際更貼合。設(shè)置沙漏類型8，可適用于翹曲的幾何形狀(可用于解決扭曲的梁)。
總結(jié)
本單元公式的選擇和模型工況有著直接的聯(lián)系，由于ANSYS LS-DYNA推薦的單元都是縮減積分，必然存在沙漏。對(duì)于模型的網(wǎng)格劃分，選擇殼還是實(shí)體，以及模型中哪些特征是對(duì)計(jì)算結(jié)果非常重要，哪些可以刪除，即減少網(wǎng)格數(shù)量，也可避免不必要的計(jì)算錯(cuò)誤。另外，計(jì)算出現(xiàn)錯(cuò)誤，如何去debug。
下載地址：ANSYSLS-DYNA 使用指南中文版
展開(kāi) 【JY】有限單元分析的常見(jiàn)問(wèn)題及單元選擇
因此壓應(yīng)力不能由節(jié)點(diǎn)位移計(jì)算，對(duì)于具有不可壓縮材料性質(zhì)的單元，一個(gè)純位移數(shù)學(xué)公式是不合適的。雜交單元包含一個(gè)可直接確定單元壓應(yīng)力的附加自由度。其節(jié)點(diǎn)位移只用來(lái)計(jì)算偏（剪）應(yīng)變和偏應(yīng)力。不能用常規(guī)單元來(lái)模擬不可壓縮材料的響應(yīng)（除了平面應(yīng)力情況），這是因?yàn)樵?em>單元中的壓應(yīng)力是不確定的。
實(shí)體單元的選擇
對(duì)某一特定模型，如果要想以合理的計(jì)算量，并達(dá)到精確的結(jié)果，則正確地選擇單元是非常關(guān)鍵的。
不同單元之間的連接問(wèn)題和單元的選擇
ANSYS的單元類型是在不斷發(fā)展和改進(jìn)的，同樣功能的單元，編號(hào)大的往往意味著在某些方面有優(yōu)化或者增強(qiáng)。
對(duì)于實(shí)體單元，總結(jié)起來(lái)就一句話：復(fù)雜的結(jié)構(gòu)用帶中間節(jié)點(diǎn)的四面體，優(yōu)選solid187，簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)用六面體單元，優(yōu)選solid185。
單元選擇和不同單元之間的連接.doc
翹曲殼單元的算法公式選擇
<p>ELFORM=2</p><p>Belytschko-Tsay 殼單元，<strong>缺省的殼單元公式</strong>，面內(nèi)<strong>單點(diǎn)積分</strong>，計(jì)算速度很快，通常對(duì)于大變形問(wèn)題是最穩(wěn)定有效的公式。采用 Co-rotational 應(yīng)力更新，單元坐標(biāo)系統(tǒng)置于單元中心，基于平面單元假定，所以<strong>對(duì)于翹曲的幾何體不適用（容易負(fù)體積）</strong>，參考 BWC 殼公式。建議在大多數(shù)的分析中使用。</p><p><br></p><p>★<em> 對(duì)于幾何翹曲問(wèn)題——此時(shí)通過(guò)對(duì)*CONTROL_SHELL關(guān)鍵字設(shè)置——參數(shù) BWC=1 施加翹曲剛度公式，同時(shí)參數(shù)PROJ=1，以及設(shè)置*CONTROL_ACCURACY中參數(shù) INN=2 使節(jié)點(diǎn)編號(hào)不變，保證計(jì)算精度。</em></p><p><br></p><p><br></p><p><strong style="color: rgb(41, 41, 41);"><em>建議配合——沙漏變形模式。通常來(lái)說(shuō)，單點(diǎn)積分單元偏軟，通過(guò)使用基于剛度的沙漏控制（HG為4）和一個(gè)小的沙漏系數(shù)（如0.03～0.05），表現(xiàn)就變得稍剛了些。這個(gè)沙漏公式也推薦用在單點(diǎn)積分的大多數(shù)應(yīng)用上。
展開(kāi) Abaqus仿真計(jì)算中的單元選擇
目前第一、二期直播已結(jié)束（聯(lián)系文末客服看回放），第三期直播<Abaqus仿真計(jì)算中的單元選擇>，已經(jīng)開(kāi)啟報(bào)名，歡迎參加~
”
對(duì)于有限元分析的網(wǎng)格模型，不僅需要較高的網(wǎng)格質(zhì)量，還需要擁有合適的單元類型。ABAQUS為用戶提供了豐富的單元庫(kù)，幾乎可以模擬實(shí)際工程中任意幾何形狀的有限元模型，在對(duì)一個(gè)問(wèn)題進(jìn)行分析時(shí)，可以根據(jù)情況選擇使用。
如何才能選取出適合于分析的單元類型呢？
本次分享首先介紹ABAQUS中對(duì)于單元的分類，每種單元特定的使用范圍，各種單元類型的節(jié)點(diǎn)數(shù)目、單元形狀、插值函數(shù)階次以及單元構(gòu)造的方式。
展開(kāi) 
Abaqus單元的選擇
如果想要以合理的費(fèi)用得到高精度的結(jié)果，那么正確的選擇單元是非常關(guān)鍵的。對(duì)于ABAQUS經(jīng)驗(yàn)豐富的使用者，毫無(wú)疑問(wèn)都會(huì)自己的單元選擇指南來(lái)處理各種具體的應(yīng)用。但是，在剛開(kāi)始使用ABAQUS時(shí)，下面的指導(dǎo)是非常有用的。
1、 實(shí)體單元選擇
以下單元選擇的建議適用于ABAQUS/Standard和ABAQUS/Explicit：
（1） 盡可能的減小網(wǎng)格的扭曲。使用扭曲的線性單元的粗糙網(wǎng)格會(huì)得到相當(dāng)差的結(jié)果。
（2） 對(duì)于模擬網(wǎng)格扭曲過(guò)分嚴(yán)重的問(wèn)題，應(yīng)用網(wǎng)格細(xì)劃的線性、減縮積分單元（CAX4R，CPE4R，CPS4R，C3D8R等）。
（3） 對(duì)三維問(wèn)題應(yīng)盡可能地采用六面體單元。它們以最低的成本給出最好的結(jié)果。當(dāng)幾何形狀復(fù)雜時(shí)，采用六面體單元劃分網(wǎng)格可能是非常困難的，因此，還需要楔形和四面體單元。這些單元（C3D4和C3D6）的一階模式是較差的單元（需要細(xì)劃網(wǎng)格以取得較好的精確度）。
（4） 某些前處理器包含了自由劃分網(wǎng)格算法，用四面體單元劃分任意幾何體的網(wǎng)格。對(duì)于小位移無(wú)接觸的問(wèn)題，在ABAQUS/Standard中的二次四面體單元（C3D10）能夠給出合理的結(jié)果。這個(gè)單元的另一種模式是修正的二次四面體單元（C3D10M），它適用于ABAQUS/Standard和ABAQUS/Explicit，對(duì)于大變形和接觸問(wèn)題，這種單元是強(qiáng)健的，展示了很小的剪切和體積自鎖。但是，無(wú)論采用何種四面體單元，所用的分析時(shí)間都長(zhǎng)于采用了等效網(wǎng)格的六面體單元。
（5） 對(duì)于ABAQUS/Standard求解器，除非需要模擬非常大的應(yīng)變或者模擬一個(gè)復(fù)雜的、接觸條件不斷變化的問(wèn)題，對(duì)于一般的分析工作，應(yīng)采用二次、減縮積分單元（CAX8R，CPE8R，CPS8R, C3D20R等）。
展開(kāi) ABAQUS單元的選擇
如果想要以合理的費(fèi)用得到高精度的結(jié)果，那么正確的選擇單元是非常關(guān)鍵的。對(duì)于ABAQUS經(jīng)驗(yàn)豐富的使用者，毫無(wú)疑問(wèn)都會(huì)自己的單元選擇指南來(lái)處理各種具體的應(yīng)用。但是，在剛開(kāi)始使用ABAQUS時(shí)，下面的指導(dǎo)是非常有用的。
1、 實(shí)體單元選擇
以下單元選擇的建議適用于ABAQUS/Standard和ABAQUS/Explicit：
（1） 盡可能的減小網(wǎng)格的扭曲。使用扭曲的線性單元的粗糙網(wǎng)格會(huì)得到相當(dāng)差的結(jié)果。
（2） 對(duì)于模擬網(wǎng)格扭曲過(guò)分嚴(yán)重的問(wèn)題，應(yīng)用網(wǎng)格細(xì)劃的線性、減縮積分單元（CAX4R，CPE4R，CPS4R，C3D8R等）。
（3） 對(duì)三維問(wèn)題應(yīng)盡可能地采用六面體單元。它們以最低的成本給出最好的結(jié)果。當(dāng)幾何形狀復(fù)雜時(shí)，采用六面體單元劃分網(wǎng)格可能是非常困難的，因此，還需要楔形和四面體單元。這些單元（C3D4和C3D6）的一階模式是較差的單元（需要細(xì)劃網(wǎng)格以取得較好的精確度）。
（4） 某些前處理器包含了自由劃分網(wǎng)格算法，用四面體單元劃分任意幾何體的網(wǎng)格。對(duì)于小位移無(wú)接觸的問(wèn)題，在ABAQUS/Standard中的二次四面體單元（C3D10）能夠給出合理的結(jié)果。這個(gè)單元的另一種模式是修正的二次四面體單元（C3D10M），它適用于ABAQUS/Standard和ABAQUS/Explicit，對(duì)于大變形和接觸問(wèn)題，這種單元是強(qiáng)健的，展示了很小的剪切和體積自鎖。但是，無(wú)論采用何種四面體單元，所用的分析時(shí)間都長(zhǎng)于采用了等效網(wǎng)格的六面體單元。
展開(kāi) ABAQUS中的單元選擇
ABAQUS中的單元選擇
在有限元分析中，為了能夠得到較為精確的收斂解，一方面取決于所用模型的誤差，另一方面取決于模擬計(jì)算的誤差。一個(gè)好的有限元模型，不僅需要較高的網(wǎng)格質(zhì)量，還需要擁有合適的單元類型。ABAQUS為用戶提供了豐富的單元庫(kù)，幾乎可以模擬實(shí)際工程中任意幾何形狀的有限元模型，在對(duì)一個(gè)問(wèn)題進(jìn)行分析時(shí)，可以根據(jù)情況選擇使用。
如何才能選取出適合于分析的單元類型呢？我認(rèn)為首先要了解ABAQUS中對(duì)于單元的分類，每種單元特定的使用范圍，各種單元類型的節(jié)點(diǎn)數(shù)目、單元形狀、插值函數(shù)階次以及單元構(gòu)造的方式。然后再根據(jù)分析類型和具體問(wèn)題合理選擇。
ABAQUS中最常用的單元包括實(shí)體(Solid)單元、殼(Shell)單元和梁(Beam)單元。下面就根據(jù)自己對(duì)于ABAQUS應(yīng)用實(shí)體單元的學(xué)習(xí)，將這些單元的特點(diǎn)和使用簡(jiǎn)單總結(jié)如下：
實(shí)體單元主要包括完全積分、減縮積分、非協(xié)調(diào)以及雜交這四種常見(jiàn)的單元模式。
（1）完全積分單元：單元具有規(guī)則形狀（邊是直線并且邊與邊相交成直角）時(shí)，
所用的Gauss積分點(diǎn)的數(shù)目足以對(duì)單元剛度矩陣中的多項(xiàng)式進(jìn)行精確積分。
完全積分的線性單元在每一個(gè)方向上采用2個(gè)積分點(diǎn)；
完全積分的二次單元在每一個(gè)方向上采用3個(gè)積分點(diǎn)。如圖
不足：完全積分的線性單元存在“剪切自鎖”問(wèn)題，原因是線性單元的邊不能彎曲。在復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下，完全積分的二次單元也有可能發(fā)生剪切自鎖。
（2）減縮積分單元：減縮積分單元比完全積分單元在每個(gè)方向上少用一個(gè)積分點(diǎn)。
完全積分的線性單元只在單元的中心有一個(gè)積分點(diǎn)
不足：線性減縮積分單元存在“沙漏模式”的數(shù)值問(wèn)題，有可能過(guò)于柔軟。
ABAQUS通過(guò)繪制偽應(yīng)變能(ALLAE)和內(nèi)能(ALLIE)來(lái)評(píng)價(jià)沙漏模式對(duì)計(jì)算結(jié)果的影響。
展開(kāi) Abaqus中殼單元的選擇
Abaqus中殼單元的選擇
如果一個(gè)薄壁構(gòu)件的厚度遠(yuǎn)小于其典型整體結(jié)構(gòu)尺寸（一般為小于1/ 10 ），并且可以忽略厚度方向的應(yīng)力，就可以用殼單元來(lái)模擬此結(jié)構(gòu)。殼體問(wèn)題可以分為兩類：薄殼問(wèn)（忽略橫向剪切變形）和厚殼問(wèn)題（考慮橫向剪切變形）。對(duì)于單一各向同性材料，一般厚度和跨度的比值小于1/ 15 時(shí)，可以認(rèn)為是薄殼；大于1/ 15 時(shí)，則可以認(rèn)為是厚殼。對(duì)于復(fù)合材料，這個(gè)比值需要更小一些。
ABAQUS 的殼單元可以有多種分類方法，按照薄殼和厚殼可劃分為：
1)通用目的 (general-purpose) 殼單元：此類單元對(duì)薄殼和厚殼問(wèn)題均有效。
2) 特殊用途 (special-purpose) 殼單元：包括純薄殼(thin-only) 單元和純厚殼(thick-only) 單元。
根據(jù)單元的定義方式，還可以將ABAQUS 殼單元劃分為：
1) 常規(guī)(conventional) 殼單元：通過(guò)定義單元的平面尺寸、表面法向和初始曲率來(lái)對(duì)參考面進(jìn)行離散，只能在截面屬性中定義殼的厚度，而不能通過(guò)節(jié)點(diǎn)來(lái)定義殼的厚度。
2) 連續(xù)體( continuum) 殼單元：類似于三維實(shí)體單元，對(duì)整個(gè)三維結(jié)構(gòu)進(jìn)行離散。
選擇殼單元的類型時(shí)可以遵循以下原則。
1) 對(duì)于薄殼問(wèn)題，常規(guī)殼單元的性能優(yōu)于連續(xù)體殼單元；而對(duì)于接觸問(wèn)題，連續(xù)體殼單元的計(jì)算結(jié)果更加精確，因?yàn)樗茉陔p面接觸中考慮厚度的變化。
2) 如果需要考慮薄膜模式或彎曲模式的沙漏問(wèn)題，或模型中有面內(nèi)彎曲，在 ABAQUS/Standard 中使用s4單元 (4 節(jié)點(diǎn)四邊形有限薄膜應(yīng)變線性完全積分殼單元)可以獲得很高的精度。
3) S4R 單元 (4 節(jié)點(diǎn)四邊形有限薄膜應(yīng)變線性減縮積分殼單元)性能穩(wěn)定，適用范圍很廣。
展開(kāi) 