ansys 三維梁的案例
結(jié)構(gòu)有限元分析中的網(wǎng)格劃分技術(shù)及其應(yīng)用實(shí)例
4．裝配結(jié)構(gòu)中單元的協(xié)調(diào)
（1）自由度不同的單元不協(xié)調(diào)：例如，ANSYS中SHELL63、BEAM4和SOLID45三種單元，前二者均包含六個(gè)自由度，而Solid45只包含三個(gè)平動(dòng)自由度，因此后者只傳遞前二者的平動(dòng)位移，不傳遞R旋轉(zhuǎn)方向的位移。
（2）有相同自由度的單元不總是協(xié)調(diào)的：例如，ANSYS中BEAM3和SHELL41單元，Beam3具備平動(dòng)方向的三個(gè)自由度，而SHELL41包括兩個(gè)平動(dòng)自由度(UX/UY)和一個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度(RTOTZ)，因此SHELL41只能傳遞BEAM3的平動(dòng)位移，不能傳遞旋轉(zhuǎn)方向的值。
（3）ANSYS中三維梁單元與三維殼單元具有相同的六個(gè)自由度：殼單元旋轉(zhuǎn)自由度與平面旋轉(zhuǎn)剛度相關(guān)，為虛擬剛度，不是真實(shí)的自由度，同時(shí)，要注意三維梁單元與殼單元出現(xiàn)不匹配的問題。
5．常用單元的選用原則
有限元網(wǎng)格劃分中單元類型的選用對(duì)于分析精度有著重要的影響，工程中常把平面應(yīng)變單元用于模擬厚結(jié)構(gòu)，平面應(yīng)力單元用于模擬薄結(jié)構(gòu)，膜殼單元用于包含自由空間曲面的薄壁結(jié)構(gòu)。對(duì)塊體和四邊形，可以選擇全積分或縮減積分，對(duì)線性六面體和四邊形單元，可以采用非協(xié)調(diào)模式。由于三角形單元的剛度比四變形單元略大，因此相對(duì)三節(jié)點(diǎn)三角形單元，優(yōu)先選擇四邊形四節(jié)點(diǎn)單元。如果網(wǎng)格質(zhì)量較高且不發(fā)生變形，可使用一階假定應(yīng)變四邊形或六面體單元，六面體單元優(yōu)先四面體單元和五面體鍥形單元。十節(jié)點(diǎn)四面體單元與八節(jié)點(diǎn)六面體單元具有相同的精度。網(wǎng)格較粗的情況下使用二階縮減積分四邊形或四面體單元，對(duì)于橡膠類體積不可壓縮材料使用Herrmann單元，避免體積自鎖。在完全積分單元中，當(dāng)二階單元被用于處理不可壓縮材料時(shí)，對(duì)體積自鎖非常敏感，因此應(yīng)避免模擬塑性材料，如果使用應(yīng)選用Herrmann單元。一階單元被定義為恒定體積應(yīng)變時(shí)，不存在體積自鎖。
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