ansys修改單元類(lèi)型
關(guān)注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時(shí)間：2023-03-07
ansys修改單元類(lèi)型的實(shí)例教程
Workbench如何查看單元類(lèi)型和修改單元類(lèi)型
Workbench這個(gè)平臺(tái)功能確實(shí)很強(qiáng)大，但是對(duì)有限元分析問(wèn)題的思維卻丟了很多，與傳統(tǒng)的ANSYS經(jīng)典相比。似乎過(guò)分追求界面的易用性，就像是單反相機(jī)往傻瓜相機(jī)的方向發(fā)展似的。
學(xué)習(xí)有限元的時(shí)候，靠在比較前面的一步就是離散化，而離散化與單元類(lèi)型關(guān)系緊密，workbench則直接省略了單元這一塊，根本讓人感覺(jué)不到單元的存在，如果不是有特殊要求的話(huà)。本次針對(duì)Workbench的單元作相關(guān)說(shuō)明。
1.查看單元類(lèi)型
Workbench有默認(rèn)的單元類(lèi)型和材料類(lèi)型，材料類(lèi)型先不說(shuō)，單元類(lèi)型實(shí)體默認(rèn)的是Solid186（3D20N），劃分完之后在Model界面無(wú)法直接看到單元類(lèi)型，需要在workbench的主界面進(jìn)行相關(guān)操作，如圖1所示，在Component Systems 下面的Finite Element Modeler，拖曳一個(gè)并與Model連接，之后進(jìn)入Finite Element Modeler。
圖1
圖2
進(jìn)入后可以看到一份單元和網(wǎng)格的詳細(xì)信息，包括單元數(shù)目節(jié)點(diǎn)數(shù)目單元類(lèi)型等等，但是圖2中注意到，對(duì)應(yīng)與Mechanical APDL 的單元類(lèi)型居然是Mesh200，而對(duì)應(yīng)于ABAQUS的單元類(lèi)型是C3D20（三維20節(jié)點(diǎn)），根據(jù)ABAQUS的單元類(lèi)型可以知道該單元確實(shí)是SOLID186，但是顯示的是Mesh200。
Mesh200是一個(gè)特殊單元類(lèi)型，實(shí)際不參與任何計(jì)算，可以當(dāng)做沒(méi)有屬性的單元。由此可知，劃分完只會(huì)顯示Mesh單元，實(shí)際提交運(yùn)算時(shí)才根據(jù)Solid186進(jìn)行計(jì)算。
2.修改單元類(lèi)型
當(dāng)需要修改單元類(lèi)型時(shí)，如果是將二次單元修改為依次單元，比如186單元修改為185單元，那么可以直接在Model界面修改。
展開(kāi) 請(qǐng)問(wèn)一下：如何在workbench里修改單元類(lèi)型？比如改為梁單元、桿單元之類(lèi)的。還有，commands APDL怎么用啊？
本次分享主要內(nèi)容：介紹如何查看單元類(lèi)型及單元類(lèi)型的修改。
有思考過(guò)在有限元仿真世界里為什么存在那么多種類(lèi)的單元嗎？單元的最基本意義是什么呢？……單元之于有限元仿真是最基礎(chǔ)的存在，沒(méi)有單元的存在便也無(wú)法實(shí)現(xiàn)有限元仿真，就像細(xì)胞之于生物一樣。
用對(duì)單元類(lèi)型才能幫助我們更準(zhǔn)確的進(jìn)行仿真計(jì)算，尤其是在HM中，它是前處理軟件，在打開(kāi)軟件時(shí)總會(huì)有一個(gè)界面讓我們選擇對(duì)應(yīng)的求解器，每個(gè)求解器都有自己的單元庫(kù)，因此用對(duì)單元是計(jì)算不出錯(cuò)的最基本操作。對(duì)于一個(gè)新晉仿真工程師而言，從一個(gè)求解器轉(zhuǎn)換至其他求解器后時(shí)常會(huì)出現(xiàn)這樣的問(wèn)題。如：結(jié)構(gòu)仿真組的模型需要給到安全被動(dòng)仿真組后的仿真模型轉(zhuǎn)換。
單元類(lèi)型的查看
在工具欄中有個(gè)ABC圖標(biāo)激活后可以在操作界面中顯示rigid單元、0D和1D單元的類(lèi)型名稱(chēng)。
查看2D、3D單元則需要在elem types工具里進(jìn)行操作。選擇要查看的單元，然后點(diǎn)擊review即可看到單元此時(shí)的類(lèi)型名稱(chēng)。
單元類(lèi)型的修改
修改單元類(lèi)型也可以在elem types中進(jìn)行操作，config edit同樣也能實(shí)現(xiàn)修改單元類(lèi)型，默認(rèn)快捷鍵圖標(biāo)。不論是在1D、2D還是3D面板中右下角都有這兩個(gè)工具。
elem types
工具下修改單元類(lèi)型：點(diǎn)擊對(duì)應(yīng)的單元初始類(lèi)型，然后會(huì)彈出功能選項(xiàng)浮窗，這里面就可以選擇其他單元類(lèi)型進(jìn)行修改，再點(diǎn)擊update即可修改單元類(lèi)型。如圖中將CQUAD4轉(zhuǎn)換為CQUADR。1D和3D單元也是類(lèi)似操作。
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(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) 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)
ansys修改單元類(lèi)型的相關(guān)專(zhuān)題、標(biāo)簽、搜索
ansys修改單元類(lèi)型的最新內(nèi)容
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)、
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有思考過(guò)在有限元仿真世界里為什么存在那么多種類(lèi)的單元嗎？單元的最基本意義是什么呢？……單元之于有限元仿真是最基礎(chǔ)的存在，沒(méi)有單元的存在便也無(wú)法實(shí)現(xiàn)有限元仿真，就像細(xì)胞之于生物一樣。
用對(duì)單元類(lèi)型才能幫助我們更準(zhǔn)確的進(jìn)行仿真計(jì)算，尤其是在HM中，它是前處理軟件，在打開(kāi)軟件時(shí)總會(huì)有一個(gè)界面讓我們選擇對(duì)應(yīng)的求解器，每個(gè)求解器都有自己的單元庫(kù)
下面是有關(guān)ANSYS分析中的單元選擇方法：
一、單元類(lèi)型選擇概述：
ANSYS的單元庫(kù)提供了100多種單元類(lèi)型，單元類(lèi)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(lèi)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(lèi)型選擇方法
2.根據(jù)模型的幾何形狀選定單元的大類(lèi)，如線(xiàn)性結(jié)構(gòu)則只能用
我們之前討論了ANSYS不同單元類(lèi)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(lèi)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
關(guān)注公眾號(hào)：“CAE之道”，享受專(zhuān)屬答疑服務(wù)，精彩文章不錯(cuò)過(guò)。
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(lèi)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(lèi)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(lèi)型連接開(kāi)設(shè)一個(gè)專(zhuān)題，仔細(xì)和大家說(shuō)說(shuō)不同單元類(lèi)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)
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(lèi)：
前面文章主要講解了梁?jiǎn)卧c其他類(lèi)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(lèi)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(lèi)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
前面一篇文章主要講解了桿單元與各類(lèi)單元連接的基本情況，在很多時(shí)候，我們使用梁?jiǎn)卧念l率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于桿單元，因而如何處理好梁?jiǎn)卧c各類(lèi)單元的連接是做好仿真模擬的關(guān)鍵。
梁?jiǎn)卧c桿單元不同之處在于節(jié)點(diǎn)除了有平動(dòng)自由度之外，還附加有轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。針對(duì)2D梁?jiǎn)卧?jié)點(diǎn)具有Ux、Uy以及Rotz三個(gè)自由度；針對(duì)3D梁?jiǎn)卧?jié)點(diǎn)具有Ux、Uy、Uz以及Rotx、Roty、Rotz以及WaRp(僅Beam18x
前一篇文章主要介紹了單元之間連接的主要原則，今天開(kāi)始主要從具體方面講解連接方法。
按照桿、梁、殼、實(shí)體的順序，先說(shuō)說(shuō)桿單元與各單元的連接方法。
那么什么時(shí)候需要用到桿單元與各種單元的連接呢？水哥稍微列舉下實(shí)際工程中需要考慮此類(lèi)連接的例子。
案例一：工業(yè)廠房
此類(lèi)結(jié)構(gòu)一般橫向跨度較大，屋頂采用鋼結(jié)構(gòu)形式，在具體模擬屋架時(shí)
