ansys支撐類(lèi)型的案例
ANSYS不同單元類(lèi)型連接專(zhuān)題（二）Solid-Beam單元的連接（類(lèi)型二）
為了與solid-beam模型計(jì)算的結(jié)果進(jìn)行比較，計(jì)算時(shí)我們使用與solid-beam模型相同的材料模型、單元尺寸和類(lèi)型、載荷、邊界條件。
計(jì)算完成后，提取計(jì)算結(jié)果文件中的整體變形、整體應(yīng)力和圓孔面上的應(yīng)力如下。
1.整體變形。提取變形結(jié)果，我們發(fā)現(xiàn)：最大變形量為0.873mm。
2.整體應(yīng)力。提取應(yīng)力結(jié)果，我們發(fā)現(xiàn)：最大應(yīng)力值為20.181 MPa （應(yīng)力奇異位置，應(yīng)力值失真）。
3. 圓孔面上的應(yīng)力。應(yīng)力最大值為3.583MPa（此結(jié)果非精確結(jié)果，如想得到精確結(jié)果需要進(jìn)一步細(xì)化網(wǎng)格）。
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(lèi)型連接專(zhuān)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) Ansys行業(yè)大講堂 | 平臺(tái)支撐下的仿真協(xié)同與設(shè)計(jì)優(yōu)化
Ansys高度可擴(kuò)展和可配置平臺(tái)解決方案可對(duì)工程業(yè)務(wù)進(jìn)行仿真和優(yōu)化，推動(dòng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)探索和產(chǎn)品性能提升，通過(guò)多物理場(chǎng)仿真、創(chuàng)建可擴(kuò)展的仿真環(huán)境、以及提高工程協(xié)作等維度，極大地改善企業(yè)在設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)和運(yùn)營(yíng)新一代產(chǎn)品的方式。
6月19日，Ansys行業(yè)應(yīng)用大講堂第六講『平臺(tái)支撐下的仿真協(xié)同與設(shè)計(jì)優(yōu)化』將作為該系列的收官之作上線(xiàn)，歡迎大家報(bào)名參加！4月底全新開(kāi)啟的系列Ansys行業(yè)應(yīng)用大講堂——仿真體系建設(shè)驅(qū)動(dòng)數(shù)字創(chuàng)新，以仿真體系建設(shè)為基礎(chǔ)，系統(tǒng)地剖析仿真技術(shù)在5G、電氣化、自動(dòng)駕駛、物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域的前沿趨勢(shì)和成功案例。
第六講：
平臺(tái)支撐下的仿真協(xié)同與設(shè)計(jì)優(yōu)化
主題簡(jiǎn)介
仿真技術(shù)在產(chǎn)品研發(fā)過(guò)程被廣泛使用，其應(yīng)用的深度和廣度都在不斷拓展。在仿真規(guī)模不斷擴(kuò)大的情況下，如何支持?jǐn)?shù)據(jù)管理與知識(shí)積累，協(xié)調(diào)仿真與設(shè)計(jì)、試驗(yàn)等相關(guān)團(tuán)隊(duì)間的數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)，規(guī)范其業(yè)務(wù)流程，實(shí)現(xiàn)仿真與研發(fā)創(chuàng)新過(guò)程的真正融合，成為行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)需要探討的方向。企業(yè)級(jí)仿真平臺(tái)作為解決這一系列問(wèn)題的不二之選，近年來(lái)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。
針對(duì)仿真問(wèn)題本身，面對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)日趨智能化/復(fù)雜化的挑戰(zhàn)，多物理多維度CAE和CAD軟件并存成為普遍現(xiàn)狀，工程師在軟件接口、技巧學(xué)習(xí)的時(shí)間投入日漸增加，如何實(shí)現(xiàn)仿真流程的集成、仿真標(biāo)準(zhǔn)化和自動(dòng)化、多學(xué)科優(yōu)化成為大家的關(guān)注點(diǎn)。
展開(kāi) 【Ansys行業(yè)大講堂】平臺(tái)支撐下的仿真協(xié)同與設(shè)計(jì)優(yōu)化
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ANSYS單元類(lèi)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(lèi)型選擇方法
7.進(jìn)行完前面的選擇工作，單元類(lèi)型就基本上已經(jīng)定位在2-3種單元類(lèi)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)
Warning | 固定支撐約束在ANSYS有限元計(jì)算中的三大注意事項(xiàng)
固定支撐是在結(jié)構(gòu)有限元中，大家最常用的一種約束條件。如圖1所示給出了設(shè)置固定支撐操作的方法。
圖1 設(shè)置固定支撐操作方法
固定支撐約束，可以應(yīng)用在點(diǎn)，線(xiàn)和面特征上。固定支撐表示被約束為位置為剛性，但是在現(xiàn)實(shí)工程結(jié)構(gòu)中，根本不存在完全剛性的約束，因此固定支撐約束是一種理想約束。在實(shí)際計(jì)算中，用戶(hù)應(yīng)該注意以下幾點(diǎn)：
固定約束附近的應(yīng)力不準(zhǔn)確，不能作為產(chǎn)品強(qiáng)度評(píng)估的依據(jù)
這個(gè)理論依據(jù)是圣維南原理，其實(shí)固定約束是一種等效約束，它會(huì)約束附近的應(yīng)力有顯著影響，但是遠(yuǎn)離約束位置的應(yīng)力時(shí)可信的。如圖2給出了拉伸載荷作用下的軸的有限元計(jì)算模型，該模型的截面積1.2503e-005m^2,軸力為10N，則軸向應(yīng)力7.99e5Pa。
圖2 拉伸載荷作用下的軸的有限元計(jì)算模型
圖3給出了軸向應(yīng)力云圖，通過(guò)計(jì)算結(jié)果發(fā)現(xiàn)，固定約束位置的應(yīng)力明顯大于理論解答，而遠(yuǎn)離固定支撐的位置與理論解基本一致，大約為7.96e5Pa，但是目前固定支撐約束的影響范圍，目前還無(wú)法通過(guò)理論確定，因此在工程應(yīng)用中，需要進(jìn)行數(shù)據(jù)對(duì)比確定合理的計(jì)算結(jié)果。
圖3 軸向應(yīng)力云圖
固定支撐約束附近不要進(jìn)行網(wǎng)格細(xì)化
因?yàn)殡S著網(wǎng)格細(xì)化，固定支撐約束位置的應(yīng)力是奇異的。如圖4給出了多次細(xì)化后的軸向應(yīng)力云圖，由圖可知，細(xì)化后，固定支撐約束位置的應(yīng)力迅速上升。
展開(kāi) 【實(shí)際項(xiàng)目】基于ANSYS某超高層大型深基坑支撐結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算分析
該區(qū)域典型地質(zhì)剖面圖如下：
砂巖原狀斷面特寫(xiě)圖如下：
本基坑平面較為規(guī)則，采用平面框架方法進(jìn)行支撐結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算，支撐位置選取第二道支撐，軟件采用ANSYS。
相關(guān)結(jié)構(gòu)構(gòu)件尺寸如下：
環(huán)梁：1600mmX800mm
圍檁：1200mmX800mm
立柱：700mmX700mm
連系桿件：400mmX400mm\500mmX500mm
結(jié)構(gòu)采用梁?jiǎn)卧猙eam4進(jìn)行模擬，邊界平行于XY平面考慮采用土彈簧進(jìn)行模擬，土彈簧采用combin39,通過(guò)對(duì)單元關(guān)鍵項(xiàng)的設(shè)置以及F-D曲線(xiàn)的設(shè)置實(shí)現(xiàn)單向受壓功能。土彈簧地基反力系數(shù)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)取值20MPa。
支撐結(jié)構(gòu)整體平面布置如下所示：
支撐結(jié)構(gòu)所受線(xiàn)荷載最后折算為340KN/m,加載示意圖如下：
結(jié)構(gòu)約束圖：如下
結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算結(jié)果
結(jié)構(gòu)彎矩圖：
結(jié)構(gòu)軸力圖：
結(jié)構(gòu)剪力圖
結(jié)構(gòu)位移云圖
從圖中可見(jiàn)，在棧橋與環(huán)梁和圍檁相連處桿件所受彎矩和軸力較大，此處桿件應(yīng)進(jìn)行加強(qiáng)設(shè)計(jì)。其余部分桿件可通過(guò)后處理提取內(nèi)力值按構(gòu)件設(shè)計(jì)方法進(jìn)行截面配筋設(shè)計(jì)。
結(jié)語(yǔ)：基坑計(jì)算考慮的因素較多，目前尚沒(méi)有一套完整的體系來(lái)恒定計(jì)算結(jié)果是否正確，只能根據(jù)相應(yīng)的工程經(jīng)驗(yàn)來(lái)判定。故在實(shí)際工程中，項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)尤為重要。
展開(kāi) ANSYS 中查詢(xún)單元類(lèi)型
在 ANSYS 中查詢(xún)單元類(lèi)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(xún)
在 APDL 的命令輸入窗口輸入特定命令即可查詢(xún)單元類(lèi)型。
查詢(xún)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(lèi)型。輸入命令后按回車(chē)鍵，程序會(huì)在輸出窗口顯示單元的編號(hào)、節(jié)點(diǎn)編號(hào)以及單元類(lèi)型等信息。
ANSYS單元類(lèi)型
ANSYS分析結(jié)構(gòu)靜力學(xué)中常用的單元類(lèi)型
類(lèi)別
形狀和特性
單元類(lèi)型
桿
普通
雙線(xiàn)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(shí)體
四邊形
三角形
超彈性單元
粘彈性
大應(yīng)變
諧單元
P單元
PLANE42,PLANE82,PLANE182
PLANE2
HYPER84,HYPER56,HYPER74
VISCO88
VISO106,VISO108
PLANE83,PPNAE25
PLANE145,PLANE146
3-D實(shí)體
塊
四面體
層
各向異性
超彈性單元
粘彈性
大應(yīng)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(duì)稱(chēng)
層
剪切板
P單元
SHELL93,SHELL63,SHELL41,SHELL43,SHELL181
SHELL51,SHELL61
SHELL91,SHELL99
SHELL28
SHELL150
結(jié)構(gòu)靜力學(xué)中常用的單元類(lèi)型
類(lèi)別
形狀和特性
單元類(lèi)型
桿
普通
展開(kāi) ansys單元類(lèi)型簡(jiǎn)介
Mass21是由6個(gè)自由度的點(diǎn)元素，x,y,z三個(gè)方向的線(xiàn)位移以及繞x,y,z軸的旋轉(zhuǎn)位移。每個(gè)自由度的質(zhì)量和慣性矩分別定義。
Link1可用于各種工程應(yīng)用中。根據(jù)應(yīng)用的不用，可以把此元素看成桁架，連桿，彈簧，等。這個(gè)2維桿元素是一個(gè)單軸拉壓元素，在每個(gè)節(jié)點(diǎn)都有兩個(gè)自由度。X,y,方向。鉸接，沒(méi)有彎矩。
Link8可用于不同工程中的桿。可用作模擬構(gòu)架，下垂電纜，連桿，彈簧等。3維桿元素是單軸拉壓元素。每個(gè)點(diǎn)有3個(gè)自由度。X,y,z方向。作為鉸接結(jié)構(gòu)，沒(méi)有彎矩。具有塑性，徐變，膨脹，應(yīng)力強(qiáng)化和大變形的特性。
Link10 3維桿元素，具有雙線(xiàn)性勁度矩陣的特性，單向軸拉（或壓）元素。對(duì)于單向軸拉，如果元素變成受壓，則硬度就消失了。此特性可用于靜力鋼纜中，當(dāng)整個(gè)鋼纜模擬成一個(gè)元素時(shí)。當(dāng)需要靜力元素能力但靜力元素又不是初始輸入時(shí)，也可用于動(dòng)力分析中。該元素是shell41的線(xiàn)形式，keyopt(1)=2,’cloth’選項(xiàng)。如果分析的目的是為了研究元素的運(yùn)動(dòng)，（沒(méi)有靜定元素），可用與其相似但不能松弛的元素（如link8和pipe59）代替。當(dāng)最終的結(jié)構(gòu)是一個(gè)拉緊的結(jié)構(gòu)的時(shí)候，Link10也不能用作靜定集中分析中。但是由于最終局于一點(diǎn)的結(jié)果松弛條件也是有可能的。在這種情況下，要用其他的元素或在link10中使用‘顯示動(dòng)力’技術(shù)。Link10每個(gè)節(jié)點(diǎn)有3個(gè)自由度，x,y,z方向。在拉（或壓）中都沒(méi)有抗彎能力，但是可以通過(guò)在每個(gè)link10元素上疊加一個(gè)小面積的量元素來(lái)實(shí)現(xiàn)。具有應(yīng)力強(qiáng)化和大變形能力。
Link11用于模擬水壓圓筒以及其他經(jīng)受大旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)。此元素為單軸拉壓元素，每個(gè)節(jié)點(diǎn)有3個(gè)自由度。X,y,z方向。沒(méi)有彎扭荷載。
Link180可用于不同的工程中?？捎脕?lái)模擬構(gòu)架，連桿，彈簧，等。此3維桿元素是單軸拉壓元素，每個(gè)節(jié)點(diǎn)有3個(gè)自由度。X,y,z方向。作為膠接結(jié)構(gòu)，不考慮彎矩
展開(kāi) ANSYS接觸類(lèi)型及用法簡(jiǎn)介
1接觸類(lèi)型
在ANSYS中有六種接觸類(lèi)型，分別如下：
（1）Bonded:接觸面間無(wú)切向滑移或法向分離
（2）No Separation:接觸面間無(wú)法向分離，但有切向無(wú)摩擦滑動(dòng)
（3）Frictionless:無(wú)摩擦的單邊接觸
（4）Rough:粗糙。兩物體間只發(fā)生靜摩擦，不會(huì)發(fā)生切向的滑移，即摩擦系數(shù)無(wú)限大
（5）Frictional:有摩擦的接觸。兩接觸面間既可以法向分離，也可以切向滑動(dòng)，用戶(hù)需定義摩擦系數(shù)。
（6）Forced Frictional Sliding:只適用于剛體動(dòng)力學(xué)。與Frictional類(lèi)型類(lèi)似，只是沒(méi)有靜摩擦階段。 程序會(huì)在每個(gè)接觸點(diǎn)上施加一個(gè)切向的阻力，該切向阻力正比于法向接觸力。
2接觸類(lèi)型選用原則
（1）法線(xiàn)方向不可分開(kāi)，切線(xiàn)方向也無(wú)相對(duì)滑動(dòng)，則使用Boneded
（2）法線(xiàn)方向不可分開(kāi)，切線(xiàn)方向有輕微的無(wú)摩擦滑動(dòng)，則用No Separation
（3）法線(xiàn)方向可以分開(kāi)，切線(xiàn)方向無(wú)相對(duì)滑動(dòng)，則用Rough
（4）法線(xiàn)方向可以分開(kāi)，切線(xiàn)方向有相對(duì)滑動(dòng)，且沒(méi)有摩擦力，則是Frictionless
（5）法線(xiàn)方向可以分開(kāi)，切線(xiàn)方向有相對(duì)滑動(dòng)，存在摩擦力，則是Frictional
展開(kāi) Ansys中單元類(lèi)型選擇
ANSYS的單元類(lèi)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(huà)：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。
ANSYS單元類(lèi)型詳解及選擇原則
希望對(duì)大家有幫助
ansys單元類(lèi)型詳解及選擇原則.doc
ANSYS接觸單元.doc
ANSYS中單元類(lèi)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(lèi)型弄花了眼，如何選擇正確的單元類(lèi)型，也是新手學(xué)習(xí)時(shí)很頭疼的問(wèn)題。
單元類(lèi)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(lèi)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(lèi)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)膯卧?em>類(lèi)型。
1.該選桿單元（Link）還是梁?jiǎn)卧?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?jiǎn)卧獎(jiǎng)t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?jiǎn)卧?，常用的有beam3,beam4,beam188這三種，他們的區(qū)別在于：
1)beam3是2D的梁?jiǎn)卧?，只能解決2維的問(wèn)題。
2)beam4是3D的梁?jiǎn)卧梢越鉀Q3維的空間梁?jiǎn)栴}。
3)beam188是3D梁?jiǎn)卧?，可以根?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有限元分析的類(lèi)型
自己學(xué)習(xí)了一段時(shí)間的ansys，對(duì)軟件的操作個(gè)人覺(jué)得沒(méi)什么難的，熟悉了就會(huì)了，但是對(duì)ansys的原理性的知識(shí)很難理解，現(xiàn)在產(chǎn)生了關(guān)于ansys有限元分析的類(lèi)型及每個(gè)類(lèi)型分析的目的和作用的問(wèn)題，在網(wǎng)上下載了個(gè)word文檔，里面講解了一些，希望前輩們補(bǔ)充，多多指教，歡迎大家探討~不清楚靜力學(xué)分析的目的~是不是為了分析零件的強(qiáng)度和變形？
ansys分析類(lèi)型.doc
干貨 | ANSYS HFSS求解類(lèi)型的對(duì)比
在使用ANSYS HFSS進(jìn)行仿真計(jì)算時(shí)，首先要為計(jì)算的問(wèn)題指定求解類(lèi)型。HFSS中有4種常用求解類(lèi)型：模式驅(qū)動(dòng)求解（Driven Modal）、終端驅(qū)動(dòng)求解（Driven Terminal）、瞬態(tài)求解（Transient）和本征模求解（Eigenmode）。本文主要介紹這4種求解類(lèi)型的使用范圍以及“Network Analysis”求解與“Composite Excitation”求解的區(qū)別。
1．模式驅(qū)動(dòng)求解類(lèi)型
使用這種求解類(lèi)型是以模式為基礎(chǔ)計(jì)算S參數(shù)，根據(jù)導(dǎo)波內(nèi)各模式場(chǎng)的入射功率和反 射功率來(lái)計(jì)算S參數(shù)矩陣的解，仿真典型高頻結(jié)構(gòu)如微帶線(xiàn)、波導(dǎo)和傳輸線(xiàn)時(shí)使用。
2．終端驅(qū)動(dòng)求解類(lèi)型
使用這種求解類(lèi)型是以終端為基礎(chǔ)計(jì)算多導(dǎo)體傳輸線(xiàn)端口的S參數(shù)；此時(shí)，根據(jù)傳輸線(xiàn)終端的電壓和電流來(lái)計(jì)算S參數(shù)矩陣的解，多用在電路和高速互連設(shè)計(jì)中，典型應(yīng)用如差分線(xiàn)。
3.
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