Ansys部分單元簡介

2013-08-14 by:廣州ANSYS Workbench軟件培訓中心來源:仿真在線

Ansys部分單元簡介

Mass21是由6個自由度的點元素,x,y,z三個方向的線位移以及繞x,y,z軸的旋轉位移。每個自由度的質量和慣性矩分別定義。
Link1可用于各種工程應用中。根據應用的不用,可以把此元素看成桁架,連桿,彈簧,等。這個2維桿元素是一個單軸拉壓元素,在每個節(jié)點都有兩個自由度。X,y,方向。鉸接,沒有彎矩。
Link8可用于不同工程中的桿?？捎米髂M構架,下垂電纜,連桿,彈簧等。3維桿元素是單軸拉壓元素。每個點有3個自由度。X,y,z方向。作為鉸接結構,沒有彎矩。具有塑性,徐變,膨脹,應力強化和大變形的特性。
Link10 3維桿元素,具有雙線性勁度矩陣的特性,單向軸拉(或壓)元素。對于單向軸拉,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,當整個鋼纜模擬成一個元素時。當需要靜力元素能力但靜力元素又不是初始輸入時,也可用于動力分析中。該元素是shell41的線形式,keyopt(1)=2,’cloth’選項。如果分析的目的是為了研究元素的運動,(沒有靜定元素),可用與其相似但不能松弛的元素(如link8和pipe59)代替。當最終的結構是一個拉緊的結構的時候,Link10也不能用作靜定集中分析中。但是由于最終局于一點的結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‘顯示動力\’技術。Link10每個節(jié)點有3個自由度,x,y,z方向。在拉(或壓)中都沒有抗彎能力,但是可以通過在每個link10元素上疊加一個小面積的量元素來實現。具有應力強化和大變形能力。
Link11用于模擬水壓圓筒以及其他經受大旋轉的結構。此元素為單軸拉壓元素,每個節(jié)點有3個自由度。X,y,z方向。沒有彎扭荷載。
Link180可用于不同的工程中?？捎脕砟M構架,連桿,彈簧,等。此3維桿元素是單軸拉壓元素,每個節(jié)點有3個自由度。X,y,z方向。作為膠接結構,不考慮彎矩。具有塑性,徐變,旋轉,大變形,大應變能力。link180在任何分析中都包括應力強化項(分析中,nlgeon,on),此為缺省值。支持彈性,各向同性硬化塑性,運動上的硬化塑性,希爾各向異性塑性,chaboche 非線性硬化塑性和徐變等。
Beam3單軸元素,具有拉,壓,彎性能。在每個節(jié)點有3個自由度。X,y,方向以及繞z軸的旋轉。
Beam4是具有拉壓扭彎能力的單軸元素。每個節(jié)點有6個自由度,x,y,z,繞x,y,z軸。具有應力強化和大變形能力。在大變形分析中,提供了協(xié)調相切勁度矩陣選項。
Beam23單軸元素,拉壓和受彎能力。每個節(jié)點有3個自由度。該元素具有塑性,徐變,膨脹能力。如果這些影響都不需要,可使用beam3,2維彈性梁。
Beam24 3維薄壁梁。單軸元素,任意截面都有拉壓、彎曲和St. Venant扭轉能力?？捎糜谌魏纬ㄩ_的和單元截面。該元素每個節(jié)點有6個自由度:x,y,z和繞x,y,z方向。該元素在軸向和自定義的截面方向都具有塑性,徐變和膨脹能力。若不需要這些能力,可用彈性梁beam4或beam44。Pipe20和beam23也具有塑性,徐變和膨脹能力。截面是通過一系列的矩形段來定義的。梁的縱軸向方向由第三個節(jié)點指明。
Beam44 3維彈性錐形不對稱梁。單軸元素,具有拉壓扭和彎曲能力。該元素每個節(jié)點有6個自由度:x,y,z和繞x,y,z方向。該元素允許每個端點具有不均勻幾何特性,并且允許端點與梁的中性軸偏移。若不需要這些特性,可采用beam4。該元素的2維形式是beam54。該元素也提供剪應變選項。還提供了輸出作用于單元上的與單元同方向的力的選項。具有應力強化和大變形能力。
Beam54單軸元素,拉壓和受彎能力. 每個節(jié)點有3個自由度。該元素允許在端點有不均勻幾何性質。允許端點偏移梁的軸心。無塑性徐變或膨脹能力。有應力強化能力。剪切變形和彈性基礎影響也體現在選項中。還可打印作用于元素上的沿元素方向的力。
Beam188 3維線性有限應力梁。適用于分析短粗梁結構。該元素基于timoshenko梁理論。包括剪應變。Beam188是一個三維線性(2節(jié)點)梁。每個節(jié)點有6或7個自由度,具體依賴于keyopt(1)的值。Keyopt(1)=0為每個節(jié)點6個自由度。包括x,y,z方向和繞x,y,z方向。=1還考慮了扭轉自由度。該元素適用于線性,大旋轉和大應變非線性。包括應力強化項在任何分析中,都缺省為nlgeom=on.。該選項為元素提供了分析曲屈、側移和扭轉的能力。
Beam1893維二次有限應力梁。適用于分析短粗梁結構。該元素基于timoshenko梁理論。包括剪應變。Beam189是一個三維二次(3節(jié)點)梁。每個節(jié)點有6或7個自由度,具體依賴于keyopt(1)的值。Keyopt(1)=0為每個節(jié)點6個自由度。包括x,y,z方向和繞x,y,z方向。=1還考慮了扭轉自由度。該元素適用于線性,大旋轉和大應變非線性。包括應力強化項在任何分析中,都缺省為nlgeom=on.。該選項為元素提供了分析曲屈、側移和扭轉的能力。
Plane2 2維6節(jié)點3角形結構實體。具有二次位移,適用于模擬不規(guī)則網格。該元素有6個結點定義,每個節(jié)點2個自由度,分比為x,y方向?？蓪⑵溆糜谄矫鎲卧?平面應力或平面應變)或是軸對稱單元。具有塑性,徐變,膨脹,應力強化,大變形,大應變能力。
Plane25 軸對稱協(xié)調4節(jié)點結構體。用于承受非軸對稱荷載的2維軸對稱結構。如彎曲,剪切或扭轉。該元素由4個節(jié)點定義,每個節(jié)點3個自由度:x,y,z方向。對于非扭轉節(jié)點,這3個方向分別代表半徑,軸向和切線方向。給元素是plane42的一般模式,2為結構單元,和在不一定為軸對稱。
Plane42 2維實體。該元素即可用于平面單元(平面應力或平面應變)也可用于軸對稱單元。該元素由4個節(jié)點定義,每個節(jié)點2個自由度:x,y方向。具有塑性,徐變,膨脹,應力強化,大變形,大應變能力。
Plane82 二維8節(jié)點實體。該元素是plane42的高次形式。它為混合(四邊形-三角形)自動網格劃分提供了更精確的求解結果,并能承受不規(guī)則形狀而不會產生任何精度上的損失。8節(jié)點元素具有位移協(xié)調形狀,適用于模擬彎曲邊界。該元素由8個節(jié)點定義,每個節(jié)點2個自由度,x,y方向?？捎糜谄矫鎲卧部捎糜谳S對稱單元。具有塑性,徐變,膨脹,應力強化,大變形,大應變能力。并提供不同的輸出選項。
Plane83 二維8節(jié)點實體。用于承受非軸對稱荷載的2維軸對稱結構。如彎曲,剪切或扭轉。該元素每個節(jié)點3個自由度:x,y,z方向。對于非扭轉節(jié)點,這3個方向分別代表半徑,軸向和切線方向。該元素是plane25的高次形式。它為混合(四邊形-三角形)自動網格劃分提供了更精確的求解結果,并能承受不規(guī)則形狀而不會產生任何精度上的損失。該元素也是plane82的一般軸向形式,其荷載不需要對陳。
Plane145 二維四邊形實體p-元素。Plane145是一個四邊形p-元素,支持最高為8次的多項式。該元素由8個節(jié)點定義,每個節(jié)點2個自由度,x,y方向?？捎糜谄矫鎲卧部捎糜谳S對稱單元。
Plane146 二維三角形實體p-元素。Plane145是一個三角形p-元素,支持最高為8次的多項式。該元素由6個節(jié)點定義,每個節(jié)點2個自由度,x,y方向。可用于平面單元也可用于軸對稱單元。
Plane182 2維4節(jié)點實體。該元素用于2維模型?？捎糜谄矫鎲卧部捎糜谳S對稱單元。該元素由4個節(jié)點定義,每個節(jié)點2個自由度,x,y方向?？捎糜谄矫鎲卧部捎糜谳S對稱單元。具有塑性,超彈性,應力強化,大變形,大應變能力?？捎脕砟M幾乎不能壓縮的次彈性材料和完全不能壓縮的超彈性材料的變形。
Plane183 2維8節(jié)點實體。具有二次位移,適用于模擬不規(guī)則網格。該元素由8個節(jié)點定義,每個節(jié)點2個自由度,x,y方向。可用于平面單元也可用于軸對稱單元。具有塑性,超彈性,應力強化,大變形,大應變能力?？捎脕砟M幾乎不能壓縮的次彈性材料和完全不能壓縮的超彈性材料的變形。支持初始應力。并提供不同的輸出選項。
Solid45 3-D實體。用于3維實體結構模型。8個節(jié)點,每個節(jié)點3個自由度,x,y,z三個方向。該元素有塑性,徐變,膨脹,應力強化,大變形和大應變能力。提供帶有沙漏控制的縮減選項。各向異性選用solid64.。solid45的高次形式使用solid95.
Solid46 3維8節(jié)點分層實體。是solid45的分層形式,用于模擬分層殼或實體。該元素允許達到250層。如果需要超過250層,需要用到一個構成矩陣選項。該元素也可通過選擇的方法進行累積。每個節(jié)點有3個自由度:x,y,z方向。
Solid64 3維各向異性實體。該元素有8個節(jié)點定義,每個節(jié)點3個自由度:x,y,z方向。具有應力強化和大變形能力。提供限制特大位移以及定義輸出位置的選項。該元素有各種不同的應用,如用于晶體和合成物。
Solid65 3維鋼筋混凝土實體。該元素用含鋼筋或不含鋼筋的3維實體。該實體能被拉裂或壓碎。用于混凝土時,例如,元素的實體能力可以用來模擬混凝土,而鋼筋能力用來模擬鋼筋性能。在其他情況下,該元素還可用于加固合成物(如玻璃纖維)和地質材料(如石塊)。元素由8個節(jié)點定義,每個節(jié)點3個自由度:x,y,z方向?？梢远x3個不同鋼筋。混凝土元素與solid45相似,只是比它多了能被拉裂和壓碎的能力。該元素最重要的方面是它具有非線性材料的性能。混凝土可以(在三個正交方向)開裂、壓碎、塑性變形和徐變。鋼筋可以抗拉壓,但不能抗剪。也可以具有塑性變形和徐變的性能。
Solid92 3維10節(jié)點四面體結構實體。具有二次位移,適用于模擬不規(guī)則網格。該元素由10個節(jié)點定義,每個節(jié)點3個自由度:x,y,z方向。具有塑性,徐變,膨脹,應力強化,大變形,大應變能力。
Solid95 3維20節(jié)點實體。該元素是solid45的高次形式。能夠用于不規(guī)則形狀,而且不會在精度上有任何損失。該元素具有位移協(xié)調形狀,適用于模擬彎曲邊界。該元素由20個節(jié)點定義,每個節(jié)點3個自由度:x,y,z方向。該元素具有空間的任何方向。并具有塑性,徐變,膨脹,應力強化,大變形,大應變能力。同時提供多種輸出選項。
Solid147 3維磚實體p-元素?？芍С肿罡邽?次的多項式。該元素由20個節(jié)點定義,每個節(jié)點3個自由度:x,y,z方向。該元素具有空間的任何方向。
Solid148 3維四面體實體p-元素?？芍С肿罡邽?次的多項式。該元素由10個節(jié)點定義,每個節(jié)點3個自由度:x,y,z方向。
Solid185 3維8節(jié)點實體。該元素用來模擬3維實體。由8個節(jié)點定義,每個節(jié)點3個自由度:x,y,z方向。具有塑性,超彈性,應力強化,徐變,大變形,大應變能力?？捎脕砟M幾乎不能壓縮的次彈性材料和完全不能壓縮的超彈性材料的變形。
Solid186 3維20節(jié)點實體。具有二次位移,適用于模擬不規(guī)則網格。該元素由20個節(jié)點定義,每個節(jié)點3個自由度:x,y,z方向。該元素具有空間的任何方向。具有塑性,超彈性,應力強化,徐變,大變形,大應變能力?？捎脕砟M幾乎不能壓縮的次彈性材料和完全不能壓縮的超彈性材料的變形。同時提供多種輸出選項。
Solid187 3維10節(jié)點四面體實體。具有二次位移,適用于模擬不規(guī)則網格。該元素由10個節(jié)點定義,每個節(jié)點3個自由度:x,y,z方向。該元素具有空間的任何方向。具有塑性,超彈性,應力強化,徐變,大變形,大應變能力?？捎脕砟M幾乎不能壓縮的次彈性材料和完全不能壓縮的超彈性材料的變形。
Solid191 3維20節(jié)點分層實體。是solid95的分層形式,用于模擬分層的殼或實體。該元素允許達到100層。如果超過100層,可通過累積的方法得到。該元素由20個節(jié)點定義,每個節(jié)點有3個自由度:x,y,z方向。具有應力強化能力。同時提供多種輸出選項。
Shell28 剪扭面板。該元素用來在框架結構中傳遞剪力。該元素每個節(jié)點3個自由度: x,y,z方向或繞x,y,z軸旋轉方向。
Shell41 薄膜殼。該元素為3為元素,有膜剛度沒有彎曲剛度。用于彎曲處于次要位置的殼結構。該元素每個節(jié)點3個自由度: x,y,z方向。該元素具有可變厚度,應力強化,大應變和cloth 選項。
Shell43 4節(jié)點塑性大應變橋。尤其適用于模擬線性,彎曲,中厚度殼結構。該元素每個節(jié)點3個自由度: x,y,z方向和繞x,y,z軸旋轉方向。在平面內的所有方向,變形都是線性的。對于平面外運動,可使用混合張量差值法。該元素具有塑性,徐變,應力強化,大變形,大應變能力。
Shell51 軸對稱殼。每個節(jié)點有4個自由度:x,y,z方向和繞z軸旋轉方向。圓錐殼元素的極限方向會產生圓柱橋或圓環(huán)殼。該殼單元具有線性變化的厚度。具有塑性,徐變,膨脹,應力強化,大變形,扭轉能力。
Shell61 軸對稱協(xié)調殼體。該元素每個節(jié)點4個自由度: x,y,z方向和繞z軸旋轉方向。荷載可以是軸對稱的也可以是非軸對稱的。
Shell63 彈性殼。具有彎矩和薄膜特性?？沙惺芘c平面同方向及法線方向的荷載。每個節(jié)點6個自由度:x,y,z方向和繞x,y,z軸方向。有應力強化和大變形能力。提供用于大變形分析的連續(xù)性相切矩陣。
Shell91 非線性分層殼體。該元素用于分層殼模型或者用來模擬厚的夾層結構。一般shell99比shell91效率更高。使用夾層選項的最高允許的不同層數為100。Shell99可以允許更多的層數,但不具有非線性特性。每個節(jié)點6個自由度:x,y,z方向和繞x,y,z軸方向。
Shell93 8節(jié)點殼體。尤其適用于模擬彎曲殼體。每個節(jié)點6個自由度:x,y,z方向和繞x,y,z軸方向。在平面內的各方向變形都為二次。具有塑性,應力強化,大變形,扭轉能力。
Shell99 線性分層殼體。用于模擬殼模型的分層部分。但是shell99不像shell91具有非線性特性,它具有較小的公式編輯時間。shell99最多可允許250層。如果超過250層,可以由用戶輸入構成矩陣。每個節(jié)點6個自由度:x,y,z方向和繞x,y,z軸方向。
Shell143 4節(jié)點塑性小應變殼體。尤其適用于模擬非線性,平面或彎曲,薄或中厚的殼體。每個節(jié)點6個自由度:x,y,z方向和繞x,y,z軸方向。在平面內的所有方向,變形都是線性的。對于平面外運動,可使用混合張量差值法。具有塑性,徐變,應力強化,大變形,小應變能力。對于大變形分析提供協(xié)調正切剛度矩陣(即,由主正切剛度矩陣加上協(xié)調應力剛度矩陣)選項。對于大應變,包括由于大的膜應力導致的厚度變化,可以使用塑性大應變殼shell43。對于薄殼,如果不需要塑性和徐變,可以使用彈性四邊形殼shell63。
Shell150 8節(jié)點殼體p-元素。支持最高為8次的多項式。該元素尤其適用于模擬彎曲殼。每個節(jié)點6個自由度:x,y,z方向和繞x,y,z軸方向。
Shell181 有限應變殼。適用于分析薄到中厚的殼體。該元素為4節(jié)點元素,每個節(jié)點6個自由度:x,y,z方向和繞x,y,z軸方向。脫化的三角形選項只能在產生網格以后用作填充單元。該元素尤其適用于線性,大旋轉,和/或大應變非線性分析。在非線性分析中,可以計算出殼厚度的變化。在元素范圍內,支持完全和簡化的積分制度。Shell181還解決的分布力的附加影響。在shell43遇到收斂困難時,可以由shell181來代替。
Combin14 彈簧—阻尼?？捎糜谝痪S、二維或三維空間在縱向或扭轉的彈性—阻尼?？紤]為縱向彈簧—阻尼時,該元素受單軸向拉壓,每個節(jié)點有3個自由度,x,y,z方向。不考慮彎曲或扭轉。考慮為扭轉彈簧—阻尼時,該元素受純扭轉,每個節(jié)點有3個繞x,y,z旋轉方向的自由度。不考慮彎曲或軸向荷載。該元素沒有質量。質量可用mass21來仿真。