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Ansys計算中的常用單元及材料類型

時間:2011-02-14 09:13:04 來源:未知

 一、單元

  (1)link(桿)系列:

  link1(2D)和link8(3D)用來模擬珩架,注意一根桿劃一個單元。

  link10用來模擬拉索,注意要加初應變,一根索可多分單元。

  link180是link10的加強版,一般用來模擬拉索。

  (2)beam(梁)系列:

  beam3(2D)和beam4(3D)是經典歐拉梁單元,用來模擬框架中的梁柱,畫彎據圖用etab讀入smisc數據然后用plls命令。注意:雖然 一根梁只劃一個單元在單元兩端也能得到正確的彎矩圖,但是要得到和結構力學書上的彎據圖差不多的結果還需多分幾段。該單元需要手工在實常數中輸入Iyy和 Izz,注意方向。

  beam44適合模擬薄壁的鋼結構構件或者變截面的構件,可用%26quot;/eshape,1%26quot;顯示單元形狀。

  beam188和beam189號稱超級梁單元,基于鐵木辛科梁理論,有諸多優點:考慮剪切變形的影響,截面可設置多種材料,可用%26quot;/eshape,1%26quot; 顯示形狀,截面慣性矩不用自己計算而只需輸入截面特征,可以考慮扭轉效應,可以變截面(8.0以后),可以方便地把兩個單元連接處變成鉸接(8.0以后, 用ENDRELEASE命令)。缺點是:8.0版本之前beam188用的是一次形函數,其精度遠低于beam4等單元,一根梁必須多分幾個單元。8.0 之后可設置%26ldquo;KEYOPT(3)=2%26rdquo;變成二次形函數,解決了這個問題。可見188單元已經很完善,建議使用。beam189與beam188的區別是有 3個結點,8.0版之前比beam188精度高,但因此建模較麻煩,8.0版之后已無優勢。

  (3)shell(板殼)系列:

  shell41一般用來模擬膜。

  shell63可針對一般的板殼,注意僅限彈性分析。

  它的塑性版本是shell43。

  加強版是shell181(注意18*系列單元都是ansys后開發的單元,考慮了以前單元的優點和缺陷,因而更完善),優點是:能實現shell41、 shell63、shell43...的所有功能并比它們做的更好,偏置中點很方便(比如模擬梁版結構時常要把板中面望上偏置),可以分層,等等。

  (4)solid(體)系列

  土木中常用的就solid45、46、65、95等。

  45就不用多說了,95是它的帶中結點版本。

  solid46可以容忍單元的長厚比達到20比1,可以用來模擬鋼板碳纖維板鋼管等。

  solid65是專門的混凝土單元,可以考慮開裂,這個討論得很多了,清華的陸新征寫的一個講義(www.luxizheng.net)里面有詳細解釋。

  (5)combin(彈簧)系列

  常用的有7、14、39、40等。 7可以用來模擬鉸接點。14是最簡單的帶阻尼彈簧。39是非線性彈簧,在實常數中可以靈活定義力-位移關系,可用來模擬鋼筋與混凝土的粘結滑移等。40可模擬隔震結構(據說)。

  (6)contact(接觸)系列

  常用的有conta52,可用來模擬橡膠墊支座。這個很簡單,可以用命令流添加(eintf)。TARGE16*和CONTA17*系列可用接觸向導添加,三維的接觸往往會造成收斂困難,和混凝土非線性分析一樣,需要憑經驗調參數反復試算。

  二、材料

  彈性部分(必需)用MP命令輸入,非線性部分用TB命令輸入。

  (1)TB,DP

  即Drucker-Prager模型,ansys中唯一用來模擬土的模型。可以和幾乎所有單元類型(2維和3維)配合使用,所以有時也會在計算2維的混凝土模型時用到它。

  (2)TB,CONCR

  用來模擬混凝土,采用w-w五參數破壞準則,只能和solid65配合使用。同樣參見陸新征的講義。

  (3)TB,BKIN(BISO,MKIN,MISO)

  一般用來模擬鋼材。

  雙線形隨動強化(雙線形等向強化、多線形隨動強化、多線形等向強化)模型。

  顧名思義,雙線形和多線形的區別就是應力應變曲線是兩段還是很多段;隨動強化和等向強化的區別就是考不考慮包辛格效應。

  如果不和其他準則配合的話,默認是von mises屈服準則。