link180
關注創建者：老白CAE 創建時間：2018-08-15
link180的視頻教程
link180的實例教程
在設備吊裝以及桁架、纜索等結構中經常使用link180桿單元，link180單元是一種3D單元，具有軸向上的拉壓但不具備承受彎矩的功能。需要輸入實常數為截面面積及單位長度上的質量。可以通過設置KEYOPT(2)關鍵字來設置桿保持截面不變或剛性，通過KEYOPT(10)=1允許用戶輸入初始應力子程序。
下面主要介紹link180在設備吊裝中的使用。
圖1是一個正中間帶有一個質量單元的方框梁，需要通過梁的四角將其吊起。
圖1
下面通過三種吊裝方式來對比不同吊裝方式對被吊起設備產生變形的影響，以此來說明吊裝時需要注意的問題。
1.采用約束的方式進行模擬吊裝過程
該方式是通過對梁的四角進行約束自由度來實現對吊裝的模擬，在進行自由度約束時一定要注意約束的自由度個數，自由度過多約束會限制梁的變形造成變形梁低于實際變形量，自由度約束過少時會產生剛體運動導致計算報錯。合理的約束方式如圖2，首先只約束四角節點的Z向自由度，這樣框架梁只能在xy平面內剛體平動和轉動，然后約束左側兩角節點的X方向自由度，這樣限制了之后框架只能沿Y方向平動，最后約束左上角節點的Y方向自由度，這樣就用最少的約束限制了所有的剛體運動又不限制梁的自有變形。
圖2
圖3
圖4
設置完畢后導出CDB文件導入ANSYS-APDL進行計算（施加Z方向1G的重力加速度并設置打開幾何大變形開關）觀察變形結果，需要注意的是本模型采用的梁單元，在變形云圖中顯示梁的3D形狀和不顯示梁的3D形狀變形梁會存在略微差別，如圖3和圖4所示，為了對比方便后面統一采用不顯示3D梁形狀的變形云圖結果進行對比。
#文末有附件
展開 桿單元：LINK1(2D桿單元)，LINK8(3D桿單元)，LINK180(3D桿單元)。
對筆者來說，
1. 2D情況下，筆者選擇LINK1單元，該單元的實常數(R)有截面面積、初應變，一般只用到截面面積；材料參數有彈性模量、密度、泊松比（可無）、阻尼、等，一般只用到彈性模量和密度（考慮自重時）。
2. 3D情況下，筆者選擇LINK180單元，該單元的實常數(R)有截面面積、附加質量，一般只用到截面面積 ；材料參數有彈性模量、密度、泊松比（可無）、阻尼、等，一般只用到彈性模量和密度（考慮自重時）。對應于LINK1的初應變，LINK180可以設置初應力(ISTRESS)來等效。對于LINK180，還有一點需要注意，默認情況下，LINK180單元為體積不變單元，即單元拉長時，截面面積相應會減小；也可以設置為剛截面單元，即截面面積不變。
3. LINK8一般筆者是不用的，在ANSYS的HELP文檔中，已經沒有LINK1和LINK8的單元介紹，但它們仍然是可用的，只是ANSYS會建議你用LINK180來替代它們而已。
梁單元：BEAM3(2D梁單元)，BEAM4(3D梁單元)，BEAM188/189(3D梁單元）。
對筆者來說，
1. 2D情況下，筆者選擇BEAM3單元，該單元的實常數(R)有面積 、慣性矩、截面高度、等；材料參數有彈性模量、密度、泊松比、阻尼、等，一般只用到彈性模量和密度（考慮自重時）。BEAM3單元是可用考慮剪切變形的，通過實常數來設置，但筆者用BEAM3單元時，一般不考慮剪切變形。
2. 3D情況下，筆者選擇BEAM188/189單元，不設實常數，通過截面類型(SECTYPE)以及截面參數(SECDATA)來定義截面特性；材料參數有彈性模量、密度、泊松比、阻尼、等，一般只用到彈性模量、泊松比以及密度（考慮自重時）。
展開 本文使用LINK180建模，這樣就需要插入命令流。下面說明使用LINK180的建模方法。
1. 創建靜力學結構分析系統。
2. 創建幾何模型
（1）創建草圖
（2）根據草圖生成線體模型
創建圓形截面，其半徑為10mm（該尺寸隨便設置，后面會被覆蓋）
將截面屬性賦予給線體模型
3. 設置桿的單元類型
在線體模型下添加命令
在命令文件編輯窗口輸入下列命令
、
上述命令的含義是：
第1行，設置單元類型是LINK180
第2-3行，設置截面類型是實心圓，且其橫截面積是10mm2
4. 劃分網格
在MESH下添加一個單元尺寸控制，設置給所有邊劃分1等份。
網格劃分結果如下圖
5. 施加邊界條件
該下面兩個關鍵點施加固定支撐，給上面點施加數值向下的力100N,結果如下圖
6. 求解并進行后處理
進行求解。
然后進行后處理。可以發現應力，應變，能量等按鈕均不可使用。
使用BEAM TOOL。
但是ANSYS表明，該梁工具不能使用。
添加BEAM RESULTS
但是ANSYS表明，該梁工具也不能使用。
使用WORKSHEET所提供的自定義數據類型，選擇其中的總位移結果
、
得到位移如下圖
讀者可嘗試使用WORKSHEET中的其它用戶自定義結果，
【評論】
1. 通過在幾何體模型后面添加命令，并編輯命令文本，可以設定單元為桿單元LINK180.
2. 可以在MESH后添加尺寸控制，而對各根桿件設置網格劃分份數。
3. 在后處理時，WB所提供的大多數后處理按鈕均不可使用，此時只能使用WORKSHEET中提供的用戶自定義變量。
來源/宋博士的博客
展開 (3)求解前保存模型：Utility Menu >Files >Save as →輸入Link_Load.db →OK。
(4)求解：Main Menu > Solution >Solve >Current LS →File >Close →Solve Current Load Step →OK →Solution is done →Close。
(5)保存結果文件：Utility Menu >Files >Save as →輸入Link_Solve.db →OK。
4．后處理
(1)查看各節點位移：
①云圖顯示：Main Menu >General Postproc >Plot Results >Contour Plot >Nodal Solu →選擇DOF solution。
→選擇X-component of displacement(X方向的位移）→OK
→選擇Y-component of displacement(X方向的位移） →OK
→選擇Displacement vector sum (總位移） →OK
②列表顯示：Main Menu >General Postproc >List Results > Nodal solu →選擇DOF solution 下的Displacement vector sum →OK。
(2)查看各單元軸力：
①查定義LINK180軸力單元表的方法：打開ANSYS Help，搜索LINK180。
找到LINK180的單元介紹頁面后，找Table 180.1: LINK180 Element Output Definitions，在Name欄中FORCE便是軸力，Sxx是軸向應力。
展開 讀者需要重點掌握的單元只有：桿單元<strong>LINK180</strong>；梁單元<strong>BEAM188</strong>，<strong>BEAM189</strong>；殼單元<strong>SHELL181</strong>，<strong>SHELL281</strong>；2D實體單元<strong>PLANE182</strong>，<strong>PLANE183</strong>；3D實體單元<strong>SOLID185</strong>，<strong>SOLID186</strong>，<strong>SOLID187</strong>，<strong>SOLID285</strong>；彈簧單元<strong>COMBIN14</strong>；質量單元<strong>MASS21。
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主梁和塔柱等承重結構采用 BEAM188 單元；吊索采用 LINK180 單元，承受軸向拉力，能有效提高計算穩定性。模型引入了幾何非線性求解設置，確保在大跨和大變形條件下結果的合理性和物理一致性。
整個模型結構清晰，單元劃分合理，節點耦合關系明確。
1.3.
主拱肋及桁架部分采用 BEAM188 單元，用以模擬具有彎曲和剪切變形能力的空間桿件；吊索采用 LINK180 單元，主要承受軸向拉力，計算效率高且穩定性好；橋面采用 SHELL181 單元，用以反映組合橋面的彎曲與剪切剛度，實現橋面與主拱的合理協同。
材料部分采用彈性模型，鋼管混凝土雙單元法理，既保證了分析的合理性，又避免了復雜的非線性求解過程。
圖1-4 提交工作
在ANSYS對比模型中，主梁與索塔采用Beam188單元，斜拉索采用Link180單元，建模思路與iSolver一致，確保結果具有可比性。
1.5.
模型采用經典單元類型（Beam188、Link180），跨徑布置為100m+220m+100m，包含完整的命令流文件（.mac）與模型數據庫文件（.cdb），用戶可直接運行或基于現有框架快速擴展功能。
1.2. 核心內容與文件說明
1.2.1.
下承式拱橋ansys全橋模型案例11個月前
LINK180 單元：用于模擬吊桿，該單元為三維桿單元，僅承受軸向拉力，符合吊桿的受力特性。模型中吊桿兩端與拱肋及主梁剛性連接，通過實常數定義截面面積及彈性模量，精確模擬吊桿的張拉效應。
幾何參數化：拱軸線采用懸鏈線方程生成，如有需要可以給出懸鏈線計算的python代碼，評論回復可分享討論。
利用ANSYS Workbench2024R2建立塔吊模型的靜力分析
用到link180和beam188單元，
只支持與link180單元一同使用，鋼筋與混凝土單元需要共節點，因此復雜結構，網格劃分存在一些難度。
4、粘結滑移的模擬，鋼筋采用link單元，混凝土采用solid185單元，在梁截面的兩個方向只須耦合其自由度，在縱向（縱筋方向）添加非線性彈簧Combin39即可，難度在于本構。
解決方法：將舊單元換為新單元導入，例如Link10可換為Link180或者Cable280, Beam4可換為Beam188，Solid45可換為Solid185等。
8、WB可插入APDL的位置有哪些？
兩種材質選項都不支持LINK180單元。
參考文獻
Paremer, A., Fumer, S., Rice, D. P. (1992). Musculoskeletal Conditions in the United States, 1st ed.. Park Ridge: American Academy of Orthopaedic Surgeons.
在設備吊裝以及桁架、纜索等結構中經常使用link180桿單元，link180單元是一種3D單元，具有軸向上的拉壓但不具備承受彎矩的功能。需要輸入實常數為截面面積及單位長度上的質量。可以通過設置KEYOPT(2)關鍵字來設置桿保持截面不變或剛性，通過KEYOPT(10)=1允許用戶輸入初始應力子程序。
下面主要介紹link180在設備吊裝中的使用。
