Ansys 单元类型选择方法
ANSYS中单元类型介绍和单元的选择原则
ANSYS中单元类型介绍和单元的选择原则ANSYS中单元类型的选择初学ANSYS的人,通常会被ANSYS所提供的众多纷繁复杂的单元类型弄花了眼,如何选择正确的单元类型,也是新手学习时很头疼的问题。
类型的选择,跟你要解决的问题本身密切相关。
在选择单元类型前,首先你要对问题本身有非常明确的认识,然后,对于每一种单元类型,每个节点有多少个自由度,它包含哪些特性,能够在哪些条件下使用,在ANSYS的帮助文档中都有非常详细的描述,要结合自己的问题,对照帮助文档里面的单元描述来选择恰当的单元类型。
1.该选杆单元(Link)还是梁单元(Beam)?这个比较容易理解。
杆单元只能承受沿着杆件方向的拉力或者压力,杆单元不能承受弯矩,这是杆单元的基本特点。
梁单元则既可以承受拉,压,还可以承受弯矩。
如果你的结构中要承受弯矩,肯定不能选杆单元。
对于梁单元,常用的有beam3,beam4,beam188这三种,他们的区别在于:1)、beam3是2D的梁单元,只能解决2维的问题。
2)、beam4是3D的梁单元,可以解决3维的空间梁问题。
3)、beam188是3D梁单元,可以根据需要自定义梁的截面形状。
(常规是6个自由度,比如是用于桁架等框架结构,如鸟巢,飞机场的架构)2.对于薄壁结构,是选实体单元还是壳单元?对于薄壁结构,最好是选用shell单元,shell单元可以减少计算量,如果你非要用实体单元,也是可以的,但是这样计算量就大大增加了。
而且,如果选实体单元,薄壁结构承受弯矩的时候,如果在厚度方向的单元层数太少,有时候计算结果误差比较大,反而不如shell单元计算准确。
实际工程中常用的shell单元有shell63,shell93。
shell63是四节点的shell单元(可以退化为三角形),shell93是带中间节点的四边形shell单元(可以退化为三角形),shell93单元由于带有中间节点,计算精度比shell63更高,但是由于节点数目比shell63多,计算量会增大。
有限元分析课件之ANSYS单元类型(本科生讲解).
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左边是LINK单元在桁架上的应用,右边是BEAM单元在梁上的应用
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面单元
几何形状为面型的结构,可用于以下单元模拟 1.SHELL单元:主要用于薄板或曲面结构的模拟,壳单元分析应用的 基本原则是每块面板的主尺寸不低于其厚度的10倍
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单元阶次直接影响到单元形函数的阶次,一般说来,形函数阶次越高 ,计算结果越精确;因而,同线性单元相比,采用高阶的单元类型可 以得到相对较好的计算结果。 线性单元、二次单元和P单元的使用,需注意以下问题: 单元阶次的选择需要在计算精度和计算规模间综合衡量; 对于模型中,有曲边或曲面存在时,通常推荐使用高阶单元,因为线 性单元的严重扭曲变形可能引起计算精度下降,更高阶的单元对这种 扭曲变形不敏感,此时使用高阶单元以获得较高的全面精度; 对于非线性问题,高阶单元并不比线性单元更有效; 单元阶次对求解的精度影响,相对平面单元和三维实体单元之间简化 的差别来说,影响要小得多,因而使用线性单元的场合比较多。
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3 单元类型的选择方法
单元类型选择概述
1、ANSYS的单元库提供了100多种单元类型,单元类型选择的工作就是 将单元的选择范围缩小到少数几个单元上; 2、在选择单元时,首先应该遵循的原则是要能正确的计算模型,根据模 型的几何形状选定单元的大类,如线状结构只能用“LINK Beam Pipe 和Combin”这类单元去模拟;面状结构则只能用“Plane、Shell”这 类单元去模拟; 3、其次应当根据分析问题的性质选择单元类型,如确定为2D的Beam单 元后,应当根据分析问题是弹性的还是塑性确定为“Beam3”或 “Beam4”等 4、在选择时,应当考虑到模型精度与模型计算量之间的取舍问题,例如 高阶与线性之间的选择
Ansys单元类型设置
Ansys单元类型设置一、单元类型选择概述:ANSYS的单元库提供了100多种单元类型,单元类型选择的工作就是将单元的选择范围缩小到少数几个单元上;单元类型选择方法:1.设定物理场过滤菜单,将单元全集缩小到该物理场涉及的单元;二、单元类型选择方法(续一)2.根据模型的几何形状选定单元的大类,如线性结构则只能用“Plane、Shell”这种单元去模拟;3.根据模型结构的空间维数细化单元的类别,如确定为“Beam”单元大类之后,在对话框的右栏中,有2D和3D的单元分类,则根据结构的维数继续缩小单元类型选择的范围;三、单元类型选择方法(续二)4.确定单元的大类之后,又是也可以根据单元的阶次来细分单元的小类,如确定为“Solid-Quad”,此时有四种单元类型:Quad 4node 42 Quad 4node 183 Quad 8node 82 Quad 8node 183 前两组即为低阶单元,后两组为高阶单元;四、单元类型选择方法(续三)5.根据单元的形状细分单元的小类,如对三维实体,此时则可以根据单元形状是“六面体”还是“四面体”,确定单元类型为“Brick”还是“Tet”;五、单元类型选择方法(续四)6.根据分析问题的性质选择单元类型,如确定为2D的Beam单元后,此时有三种单元类型可供选择,如下:2D elastic 3 2Dplastic 23 2D tapered 54,根据分析问题是弹性还是塑性确定为“Beam3”或“Beam4”,若是变截面的非对称的问题则用“Beam54”。
六、单元类型选择方法(续五)7.进行完前面的选择工作,单元类型就基本上已经定位在2-3种单元类型上了,接下来打开这几种单元的帮助手册,进行以下工作:仔细阅读其单元描述,检查是否与分析问题的背景吻合、了解单元所需输入的参数、单元关键项和载荷考虑;了解单元的输出数据;仔细阅读单元使用限制和说明。
Mass21是由6个自由度的点元素,x,y,z三个方向的线位移以及绕x,y,z轴的旋转位移。
(仅供参考)ANSYS软件中常用的单元类型
ANSYS软件中常用的单元类型一、单元(1)link(杆)系列:link1(2D)和link8(3D)用来模拟珩架,注意一根杆划一个单元。
link10用来模拟拉索,注意要加初应变,一根索可多分单元。
link180是link10的加强版,一般用来模拟拉索。
(2)beam(梁)系列:beam3(2D)和beam4(3D)是经典欧拉梁单元,用来模拟框架中的梁柱,画弯据图用etab 读入smisc数据然后用plls命令。
注意:虽然一根梁只划一个单元在单元两端也能得到正确的弯矩图,但是要得到和结构力学书上的弯据图差不多的结果还需多分几段。
该单元需要手工在实常数中输入Iyy和Izz,注意方向。
beam44适合模拟薄壁的钢结构构件或者变截面的构件,可用"/eshape,1"显示单元形状。
beam188和beam189号称超级梁单元,基于铁木辛科梁理论,有诸多优点:考虑剪切变形的影响,截面可设置多种材料,可用"/eshape,1"显示形状,截面惯性矩不用自己计算而只需输入截面特征,可以考虑扭转效应,可以变截面(8.0以后),可以方便地把两个单元连接处变成铰接(8.0以后,用ENDRELEASE命令)。
缺点是:8.0版本之前beam188用的是一次形函数,其精度远低于beam4等单元,一根梁必须多分几个单元。
8.0之后可设置“KEYOPT(3)=2”变成二次形函数,解决了这个问题。
可见188单元已经很完善,建议使用。
beam189与beam188的区别是有3个结点,8.0版之前比beam188精度高,但因此建模较麻烦,8.0版之后已无优势。
(3)shell(板壳)系列shell41一般用来模拟膜。
shell63可针对一般的板壳,注意仅限弹性分析。
它的塑性版本是shell43。
加强版是shell181(注意18*系列单元都是ansys后开发的单元,考虑了以前单元的优点和缺陷,因而更完善),优点是:能实现shell41、shell63、shell43...的所有功能并比它们做的更好,偏置中点很方便(比如模拟梁板结构时常要把板中面望上偏置),可以分层,等等。
ansys三角形和四边形单元
一、概述在有限元分析中,选择合适的单元类型对于模拟结果的准确性和可靠性至关重要。
在ANSYS软件中,三角形和四边形单元是常用的两种单元类型,它们在不同的工程问题中具有各自的特点和适用范围。
本文将对ANSYS中的三角形和四边形单元进行介绍和分析,以期帮助工程师和研究人员在实际工程中做出正确的选择。
二、三角形单元的特点和适用范围1. 三角形单元是由三个节点和三个自由度构成的平面单元,适用于对称轴或面对称加载条件的问题。
它具有较好的形状适应性,可以适应复杂的几何形状。
2. 三角形单元适用于轻负载和小变形条件下的结构分析,例如弹性力学问题和轻负载的非线性分析。
3. 由于三角形单元仅有三个节点,所以对于边界条件和加载较复杂的问题,可能需要引入大量的单元来进行建模,从而增加了计算量和求解时间。
4. 三角形单元在非线性分析和大变形条件下的模拟效果较差,容易产生“锯齿”效应和收敛性问题。
三、四边形单元的特点和适用范围1. 四边形单元是由四个节点和四个自由度构成的平面单元,适用于矩形和正交结构的问题。
它具有简单的几何形状和稳定的性能。
2. 四边形单元适用于大变形和非线性条件下的结构分析,例如接触问题、塑性问题和大变形的非线性弹性力学问题。
3. 四边形单元相对于三角形单元具有更好的计算稳定性和收敛性,适用于对称和非对称加载条件的问题。
4. 由于四边形单元具有较好的几何适应性和稳定性,所以在建模过程中可以减少单元数量,从而降低了计算量和求解时间。
5. 在一些规则的结构问题中,四边形单元可能出现局部变形的问题,需要适当处理。
四、结论和建议在实际工程中,选择合适的单元类型是非常重要的。
根据上述分析,对于对称轴或面对称加载条件的问题可以选择三角形单元,而对于大变形和非线性条件下的问题可以选择四边形单元。
根据实际的工程需求和计算资源,也可以选择合适的单元类型,进行合理的建模和分析。
希望本文能够为工程师和研究人员在使用ANSYS软件进行有限元分析时提供一定的参考和帮助,使得模拟结果更加准确和可靠。
ANSYS单元类型选择方法
ANSYS单元类型选择方法最近在学习ANSYS,收集到一些资料,跟大家分享一下:还有心得体会将在后面写出来跟同行们交流!下面是有关ANSYS分析中的单元选择方法:一、单元类型选择概述:ANSYS的单元库提供了100多种单元类型,单元类型选择的工作就是将单元的选择范围缩小到少数几个单元上;单元类型选择方法:1.设定物理场过滤菜单,将单元全集缩小到该物理场涉及的单元;二、单元类型选择方法(续一)2.根据模型的几何形状选定单元的大类,如线性结构则只能用“Plane、Shell”这种单元去模拟;3.根据模型结构的空间维数细化单元的类别,如确定为“Beam”单元大类之后,在对话框的右栏中,有2D和3D的单元分类,则根据结构的维数继续缩小单元类型选择的范围;三、单元类型选择方法(续二)4.确定单元的大类之后,又是也可以根据单元的阶次来细分单元的小类,如确定为“Solid-Quad”,此时有四种单元类型: Quad 4node 42 Quad 4node 183 Quad 8node 82 Quad 8node 183 前两组即为低阶单元,后两组为高阶单元;四、单元类型选择方法(续三)5.根据单元的形状细分单元的小类,如对三维实体,此时则可以根据单元形状是“六面体”还是“四面体”,确定单元类型为“Brick”还是“Tet”;五、单元类型选择方法(续四)6.根据分析问题的性质选择单元类型,如确定为2D的Beam单元后,此时有三种单元类型可供选择,如下:2D elastic 3 2Dplastic 23 2D tapered 54,根据分析问题是弹性还是塑性确定为“Beam3”或“Beam4”,若是变截面的非对称的问题则用“Beam54”。
六、单元类型选择方法(续五)7.进行完前面的选择工作,单元类型就基本上已经定位在2-3种单元类型上了,接下来打开这几种单元的帮助手册,进行以下工作:仔细阅读其单元描述,检查是否与分析问题的背景吻合、了解单元所需输入的参数、单元关键项和载荷考虑;了解单元的输出数据;仔细阅读单元使用限制和说明。
ANSYS单元类型(详细)
把收集到得ANSYS单元类型向大家交流下。
初学ANSYS的人,通常会被ANSYS所提供的众多纷繁复杂的单元类型弄花了眼,如何选择正确的单元类型,也是新手学习时很头疼的问题。
单元类型的选择,跟你要解决的问题本身密切相关。
在选择单元类型前,首先你要对问题本身有非常明确的认识,然后,对于每一种单元类型,每个节点有多少个自由度,它包含哪些特性,能够在哪些条件下使用,在ANSYS的帮助文档中都有非常详细的描述,要结合自己的问题,对照帮助文档里面的单元描述来选择恰当的单元类型。
1.该选杆单元(Link)还是梁单元(Beam)?这个比较容易理解。
杆单元只能承受沿着杆件方向的拉力或者压力,杆单元不能承受弯矩,这是杆单元的基本特点。
梁单元则既可以承受拉,压,还可以承受弯矩。
如果你的结构中要承受弯矩,肯定不能选杆单元。
对于梁单元,常用的有beam3,beam4,beam188这三种,他们的区别在于:1)beam3是2D的梁单元,只能解决2维的问题。
2)beam4是3D的梁单元,可以解决3维的空间梁问题。
3)beam188是3D梁单元,可以根据需要自定义梁的截面形状。
2.对于薄壁结构,是选实体单元还是壳单元?对于薄壁结构,最好是选用shell单元,shell单元可以减少计算量,如果你非要用实体单元,也是可以的,但是这样计算量就大大增加了。
而且,如果选实体单元,薄壁结构承受弯矩的时候,如果在厚度方向的单元层数太少,有时候计算结果误差比较大,反而不如shell单元计算准确。
实际工程中常用的shell单元有shell63,shell93。
shell63是四节点的shell单元(可以退化为三角形),shell93是带中间节点的四边形shell单元(可以退化为三角形),shell93单元由于带有中间节点,计算精度比shell63更高,但是由于节点数目比shell63多,计算量会增大。
对于一般的问题,选用shell63就足够了。
ANSYS中单元类型介绍和单元的选择原则
ANSYS中单元类型介绍与单元得选择原则ANSYS中单元类型得选择初学ANSYS得人,通常会被ANSYS所提供得众多纷繁复杂得单元类型弄花了眼,如何选择正确得单元类型,也就是新手学习时很头疼得问题。
类型得选择,跟您要解决得问题本身密切相关。
在选择单元类型前,首先您要对问题本身有非常明确得认识,然后,对于每一种单元类型,每个节点有多少个自由度,它包含哪些特性,能够在哪些条件下使用,在ANSYS得帮助文档中都有非常详细得描述,要结合自己得问题,对照帮助文档里面得单元描述来选择恰当得单元类型。
1。
该选杆单元(Link)还就是梁单元(Beam)?这个比较容易理解。
杆单元只能承受沿着杆件方向得拉力或者压力,杆单元不能承受弯矩,这就是杆单元得基本特点。
梁单元则既可以承受拉,压,还可以承受弯矩。
如果您得结构中要承受弯矩,肯定不能选杆单元。
对于梁单元,常用得有beam3,beam4,beam188这三种,她们得区别在于:1)、beam3就是2D得梁单元,只能解决2维得问题。
2)、beam4就是3D得梁单元,可以解决3维得空间梁问题。
3)、beam188就是3D梁单元,可以根据需要自定义梁得截面形状。
(常规就是6个自由度,比如就是用于桁架等框架结构,如鸟巢,飞机场得架构)2。
对于薄壁结构,就是选实体单元还就是壳单元?对于薄壁结构,最好就是选用shell单元,shell单元可以减少计算量,如果您非要用实体单元,也就是可以得,但就是这样计算量就大大增加了。
而且,如果选实体单元,薄壁结构承受弯矩得时候,如果在厚度方向得单元层数太少,有时候计算结果误差比较大,反而不如shell单元计算准确。
实际工程中常用得shell单元有shell63,shell93。
shell63就是四节点得shell单元(可以退化为三角形),shell93就是带中间节点得四边形shell单元(可以退化为三角形),shell93单元由于带有中间节点,计算精度比shell63更高,但就是由于节点数目比shell63多,计算量会增大。
Ansys材料库使用方法和单元类型的选择技巧
Ansys材料库使用方法广州-----有限元有道科技某些经常用到的材料模型,特别是比较复杂的条件,需要每次都要设定。
如果这时使用材料库文件,则可以通过保存材料的设置,使用时,通过读取材料库文件中相应的材料模型,即可实现重复利用!创建步骤:1。
Prepro cesso r > Materi al Props> Materi al Librar y > Select Units选择材料模型定义的单位2。
Prepro cesso r > Materi al Props> Materi al Librar y > Librar y Path弹出SetMateri al Librar y Path对话框,设置创建和读入材料库文件的路径3。
设置完文件路径后,选择Expo rt Materi al,弹出Expo rt Materi al Librar y File对话框,输入文件名(如Q235),材料参考号(如2)点击OK,至此表示已将刚才定义的材料2存入文件Q235中!材料库文件的读入:1。
Prepro cesso r > Materi al Props> Materi al Librar y > Import Librar y弹出Impo rt Materi al Liabra ry File对话框,在MA T中读入:材料参考号在FILE中读入:文件名称ansys单元类型的选择技巧1.该选杆单元(Link)还是梁单元(Beam)?这个比较容易理解。
杆单元只能承受沿着杆件方向的拉力或者压力,杆单元不能承受弯矩,这是杆单元的基本特点。
梁单元则既可以承受拉,压,还可以承受弯矩。
如果你的结构中要承受弯矩,肯定不能选杆单元。
ansys单元的选择
在结构分析中,“结构”一般指结构分析的力学模型。
按几何特征和单元种类,结构可分为杆系结构、板壳结构和实体结构。
杆系结构:其杆件特征是一个方向的尺度远大于其它两个方向的尺度,例如长度远大于截面高度和宽度的梁。
单元类型有杆、梁和管单元(一般称为线单元)板壳结构:是一个方向的尺度远小于其它两个方向尺度的结构,如平板结构和壳结构。
单元为壳单元实体结构:则是指三个方向的尺度约为同量级的结构,例如挡土墙、堤坝、基础等。
单元为3D实体单元和2D 实体单元杆系结构:①当构件15>L/h≥4时,采用考虑剪切变形的梁单元。
②当构件L/h≥15时, 采用不考虑剪切变形的梁单元。
③BEAM18X系列可不必考虑的上限,但在使用时必须达到一定程度的网格密度。
对于薄壁杆件结构,由于剪切变形影响很大,所以必须考虑剪切变形的影响。
板壳结构:当L/h<5~8时为厚板,应采用实体单元。
当5~8<L/h<80~100时为薄板,选2D体元或壳元当L/h>80~100时,采用薄膜单元。
对于壳类结构,一般R/h≥20为薄壳结构,可选择薄壳单元,否则选择中厚壳单元。
对于既非梁亦非板壳结构,可选择3D实体单元。
杆单元适用于模拟桁架、缆索、链杆、弹簧等构件。
该类单元只承受杆轴向的拉压,不承受弯矩,节点只有平动自由度。
不同的单元具有弹性、塑性、蠕变、膨胀、大转动、大挠度(也称大变形)、大应变(也称有限应变)、应力刚化(也称几何刚度、初始应力刚度等)等功能⑴杆单元均为均质直杆,面积和长度不能为零(LINK11 无面积参数)。
仅承受杆端荷载,温度沿杆元长线性变化。
杆元中的应力相同,可考虑初应变。
⑵LINK10属非线性单元,需迭代求解。
LINK11可作用线荷载;仅有集中质量方式。
⑶LINK180无实常数型初应变,但可输入初应力文件,可考虑附加质量;大变形分析时,横截面面积可以是变化的,即可为轴向伸长的函数或刚性的。
ANSYS 各种类型分析方法与步骤
ANSYS 各种类型分析方法与步骤静力分析轴对称问题有限元(设置)选择单元Element Types-单击Options按钮,在“Element behavior”选择“Axisymmetric”-OK.显示单元受力情况:Utility Menu>Select>Entities…选择“Elements”点[Apply]弹出“Select elements”对话框,选择[Box].得到三维应力图:Utility Menu>PlotCtrls>Style>Symmetry Expansion>2D Axi-Symmetric.!轴对称问题有限元可以采用三维空间单元模型求解。
–轴对称模型中的载荷是3-D结构均布面力载荷的总量。
轴对称单元:PLANE25,SHELL61,PLANE75,PLANE78,FLUID81,PLANE83杆梁问题有限元(设置)主要不同在于:框架为线;选择单元—Beam;设置实常数前三个。
可以选择打开截面功能:Utility Menu>PlotCtrls>Size and Shape板壳问题的有限元(设置)主要不同在于:框架为面;选择单元—Shell,设置实常数—输入厚度I.J.K.Lnodes的厚度。
结构振动问题有限元(设置)对梁杆结构振动:主要不同在于:框架为线;选择单元—Beam;设置实常数前三个。
1.模态分析设置:Main Menu>Solution>Analysis Type>New Analysis,设置模态分析。
选择Modal. Main Menu>Solution>Analysis Type> Analysis Options选择Reduced,OK.弹出对话框,输入频率0和10000其他默认,OK。
Main Menu>Solution>Master DOFs>Program Selected在主自由度“NTOT”输入“420”,即结点数的2倍。
ANSYS单元类型(详细)
把搜集到得ANSYS单元类型向大伙儿交流下。
初学ANSYS的人,通常会被ANSYS所提供的众多纷繁复杂的单元类型弄花了眼,如何选择正确的单元类型,也是新手学习时很头疼的问题。
单元类型的选择,跟你要解决的问题本身紧密相关。
在选择单元类型前,第一你要对问题本身有超级明确的熟悉,然后,关于每一种单元类型,每一个节点有多少个自由度,它包括哪些特性,能够在哪些条件下利用,在ANSYS的帮忙文档中都有超级详细的描述,要结合自己的问题,对照帮忙文档里面的单元描述来选择适当的单元类型。
1.该选杆单元(Link)仍是梁单元(Beam)?那个比较容易明白得。
杆单元只能经受沿着杆件方向的拉力或压力,杆单元不能经受弯矩,这是杆单元的大体特点。
梁单元那么既能够经受拉,压,还能够经受弯矩。
若是你的结构中要经受弯矩,确信不能选杆单元。
关于梁单元,经常使用的有beam3,beam4,beam188这三种,他们的区别在于:1)beam3是2D的梁单元,只能解决2维的问题。
2)beam4是3D的梁单元,能够解决3维的空间梁问题。
3)beam188是3D梁单元,能够依照需要自概念梁的截面形状。
2.关于薄壁结构,是选实体单元仍是壳单元?关于薄壁结构,最好是选用shell单元,shell单元能够减少计算量,若是你非要用实体单元,也是能够的,可是如此计算量就大大增加了。
而且,若是选实体单元,薄壁结构经受弯矩的时候,若是在厚度方向的单元层数太少,有时候计算结果误差比较大,反而不如shell单元计算准确。
实际工程中经常使用的shell单元有shell63,shell93。
shell63是四节点的shell单元(能够退化为三角形),shell93是带中间节点的四边形shell单元(能够退化为三角形),shell93单元由于带有中间节点,计算精度比shell63更高,可是由于节点数量比shell63多,计算量会增大。
关于一样的问题,选用shell63就足够了。
ANSYS中单元类型的选择
实际选用单元类型的时候,到底是选择第一类还是选择第二类呢?也就是到底是选用六面体还是带中 间节点的四面体呢? 如果所分析的结构比较简单,可以很方便的全部划分为六面体单元,或者绝大部分是六面体,只含有少 量四面体和棱柱体,此时,应该选用第一类单元,也就是选用六面体单元;如果所分析的结构比较复杂, 难以划分出六面体,应该选用第二类单元,也就是带中间节点的四面体单元。 新手最容易犯的一个错误就是选用了第一类单元类型(六面体单元),但是,在划分网格的时候,由于结 构比较复杂,六面体划分不出来,单元全部被划分成了四面体,也就是退化的六面体单元,这种情况,
Beam44 3 维弹性锥形不对称梁。单轴元素,具有拉压扭和弯曲能力。该元素每个节点有 6 个自由度:x,y,z 和绕 x,y,z 方向。该元素允许每个端点具有不均匀几何特性,并且允许端 点与梁的中性轴偏移。若不需要这些特性,可采用 beam4。该元素的 2 维形式是 beam54。该 元素也提供剪应变选项。还提供了输出作用于单元上的与单元同方向的力的选项。具有应力 强化和大变形能力。
3.实体单元的选择
实体单元类型也比较多,实体单元也是实际工程中使用最多的单元类型。常用的实体单元类型有 solid45, solid92,solid185,solid187 这几种。其中把 solid45,solid185 可以归为第一类,他们都是 六面体单元,都可以退化为四面体和棱柱体,单元的主要功能基本相同,(SOLID185 还可以用于不可压缩 超弹性材料)。Solid92, solid187 可以归为第二类,他们都是带中间节点的四面体单元,单元的主要功 能基本相同。
单元类型的选择原则
ANSYS中单元类型介绍和单元的选择原则ANSYS中单元类型的选择初学ANSYS的人,通常会被ANSYS所提供的众多纷繁复杂的单元类型弄花了眼,如何选择正确的单元类型,也是新手学习时很头疼的问题。
单元类型的选择,跟你要解决的问题本身密切相关。
在选择单元类型前,首先你要对问题本身有非常明确的认识,然后,对于每一种单元类型,每个节点有多少个自由度,它包含哪些特性,能够在哪些条件下使用,在ANSYS的帮助文档中都有非常详细的描述,要结合自己的问题,对照帮助文档里面的单元描述来选择恰当的单元类型。
1.该选杆单元(Link)还是梁单元(Beam)?这个比较容易理解。
杆单元只能承受沿着杆件方向的拉力或者压力,杆单元不能承受弯矩,这是杆单元的基本特点。
梁单元则既可以承受拉,压,还可以承受弯矩。
如果你的结构中要承受弯矩,肯定不能选杆单元。
对于梁单元,常用的有beam3,beam4,beam188这三种,他们的区别在于:1)beam3是2D的梁单元,只能解决2维的问题。
2)beam4是3D的梁单元,可以解决3维的空间梁问题。
3)beam188是3D梁单元,可以根据需要自定义梁的截面形状。
2.对于薄壁结构,是选实体单元还是壳单元?对于薄壁结构,最好是选用shell单元,shell单元可以减少计算量,如果你非要用实体单元,也是可以的,但是这样计算量就大大增加了。
而且,如果选实体单元,薄壁结构承受弯矩的时候,如果在厚度方向的单元层数太少,有时候计算结果误差比较大,反而不如shell单元计算准确。
实际工程中常用的shell单元有shell63,shell93。
shell63是四节点的shell 单元(可以退化为三角形),shell93是带中间节点的四边形shell单元(可以退化为三角形),shell93单元由于带有中间节点,计算精度比shell63更高,但是由于节点数目比shell63多,计算量会增大。
对于一般的问题,选用shell63就足够了。
ANSYS中单元类型介绍和单元的选择原则
ANSYS中单元类型介绍和单元的选择原则ANSYS中单元类型的选择初学ANSYS的人,通常会被ANSYS所提供的众多纷繁复杂的单元类型弄花了眼,如何选择正确的单元类型,也是新手学习时很头疼的问题。
类型的选择,跟你要解决的问题本身密切相关。
在选择单元类型前,首先你要对问题本身有非常明确的认识,然后,对于每一种单元类型,每个节点有多少个自由度,它包含哪些特性,能够在哪些条件下使用,在ANSYS的帮助文档中都有非常详细的描述,要结合自己的问题,对照帮助文档里面的单元描述来选择恰当的单元类型。
1.该选杆单元(Link)还是梁单元(Beam)?这个比较容易理解。
杆单元只能承受沿着杆件方向的拉力或者压力,杆单元不能承受弯矩,这是杆单元的基本特点。
梁单元则既可以承受拉,压,还可以承受弯矩。
如果你的结构中要承受弯矩,肯定不能选杆单元。
对于梁单元,常用的有beam3,beam4,beam188这三种,他们的区别在于:1)、beam3是2D的梁单元,只能解决2维的问题。
2)、beam4是3D的梁单元,可以解决3维的空间梁问题。
3)、beam188是3D梁单元,可以根据需要自定义梁的截面形状。
(常规是6个自由度,比如是用于桁架等框架结构,如鸟巢,飞机场的架构)2.对于薄壁结构,是选实体单元还是壳单元?对于薄壁结构,最好是选用shell单元,shell单元可以减少计算量,如果你非要用实体单元,也是可以的,但是这样计算量就大大增加了。
而且,如果选实体单元,薄壁结构承受弯矩的时候,如果在厚度方向的单元层数太少,有时候计算结果误差比较大,反而不如shell单元计算准确。
实际工程中常用的shell单元有shell63,shell93。
shell63是四节点的shell单元(可以退化为三角形),shell93是带中间节点的四边形shell单元(可以退化为三角形),shell93单元由于带有中间节点,计算精度比shell63更高,但是由于节点数目比shell63多,计算量会增大。
ANSYS中单元类型介绍和单元的选择
土木计算过程中常用的单元和材料类 型! 一、单元
(1)link(杆)系列: link1(2D)和link8(3D)用来模拟珩架,注意一根杆划一个单元。 link10用来模拟拉索,注意要加初应变,一根索可多分单元。 link180是link10的加强版,一般用来模拟拉索。 (2)beam(梁)系列: beam3(2D)和beam4(3D)是经典欧拉梁单元,用来模拟框架中的 梁柱,画弯据图用etab读入smisc数据然后用plls命令。注意:虽 然一根梁只划一个单元在单元两端也能得到正确的弯矩图,但是 要得到和结构力学书上的弯据图差不多的结果还需多分几段。该 单元需要手工在实常数中输入Iyy和Izz,注意方向。
5.根据单元的形状细分单元的小类,如对三维实体,此时则可以根 据单元形状是“六面体”还是“四面体”,确定单元类型为 “Brick”还是“Tet”; 6.根据分析问题的性质选择单元类型,如确定为2D的Beam单元后, 此时有三种单元类型可供选择,如下:2D elastic 3 2Dplastic 23 2D tapered 54,根据分析问题是弹性还是塑性确定为“Beam3”或 “Beam4”,若是变截面的非对称的问题则用“Beam54”。 7.进行完前面的选择工作,单元类型就基本上已经定位在2-3种单 元类型上了,接下来打开这几种单元的帮助手册,进行以下工作: 仔细阅读其单元描述,检查是否与分析问题的背景吻合、 了解单元所需输入的参数、单元关键项和载荷考虑; 了解单元的输出数据; 仔细阅读单元使用限制和说明。
ansys 低阶四面体单元类型
Ansys 低阶四面体单元类型1. 介绍四面体单元在有限元分析中,四面体单元是一种常见的单元类型,它由四个三角形面组成,每个面上有三个顶点。
四面体单元通常用于对复杂几何形状的建模和分析。
在Ansys中,有多种低阶四面体单元类型可供选择,每种类型都有其特定的应用场景和优缺点。
2. Ansus低阶四面体单元类型的选择在Ansys中,一般而言,低阶四面体单元类型包括Tet4、Tet5和Tet10等。
其中,Tet4是最基本的四面体单元,具有较低的计算准确度;Tet10则是高阶的四面体单元,计算准确度相对较高。
在选择四面体单元类型时,需要综合考虑模型的几何特征、分析需求和计算效率,以及对计算准确度的要求。
3. Tet4的应用与局限Tet4是Ansys中最常用的低阶四面体单元类型之一。
它适用于简单的几何形状和结构分析,计算速度较快,但在处理复杂几何形状和边界条件时,其计算准确度可能不足。
在对几何形状变化较大、应力集中或变形较大的结构进行分析时,Tet4可能无法满足精度要求。
4. Tet10的优势与适用场景与Tet4相比,Tet10是一种高阶的四面体单元类型,具有更高的计算准确度。
它能够更好地应对复杂几何形状和边界条件,适用于对结构进行更精确的分析和计算。
然而,Tet10的计算速度较慢,对计算资源的要求也更高,因此在大型模型的分析中需要谨慎选择。
5. 个人观点与建议对于Ansys低阶四面体单元类型的选择,我认为需要综合考虑模型的特征、分析需求和计算资源,以平衡计算准确度和效率。
在实际应用中,可以根据具体情况灵活选择Tet4或Tet10,也可以结合多种单元类型进行分析,以获得更可靠和准确的结果。
也建议在进行四面体单元类型选择时,根据具体情况进行验证和调试,以确保分析结果的准确性。
6. 总结与回顾在本文中,我们对Ansys低阶四面体单元类型进行了介绍和讨论,包括Tet4和Tet10的特点、适用场景和计算准确度。
通过深入探讨不同类型的四面体单元,希望能够帮助读者更好地理解和应用Ansys在工程建模和分析中的选择与应用。
ANSYS单元类型(详细)
把收集到得ANSYS单元类型向大家交流下。
初学ANSYS的人,通常会被ANSYS所提供的众多纷繁复杂的单元类型弄花了眼,如何选择正确的单元类型,也是新手学习时很头疼的问题。
单元类型的选择,跟你要解决的问题本身密切相关。
在选择单元类型前,首先你要对问题本身有非常明确的认识,然后,对于每一种单元类型,每个节点有多少个自由度,它包含哪些特性,能够在哪些条件下使用,在ANSYS的帮助文档中都有非常详细的描述,要结合自己的问题,对照帮助文档里面的单元描述来选择恰当的单元类型。
1.该选杆单元(Link)还是梁单元(Beam)?这个比较容易理解。
杆单元只能承受沿着杆件方向的拉力或者压力,杆单元不能承受弯矩,这是杆单元的基本特点。
梁单元则既可以承受拉,压,还可以承受弯矩。
如果你的结构中要承受弯矩,肯定不能选杆单元。
对于梁单元,常用的有beam3,beam4,beam188这三种,他们的区别在于:1)beam3是2D的梁单元,只能解决2维的问题。
2)beam4是3D的梁单元,可以解决3维的空间梁问题。
3)beam188是3D梁单元,可以根据需要自定义梁的截面形状。
2.对于薄壁结构,是选实体单元还是壳单元?对于薄壁结构,最好是选用shell单元,shell单元可以减少计算量,如果你非要用实体单元,也是可以的,但是这样计算量就大大增加了。
而且,如果选实体单元,薄壁结构承受弯矩的时候,如果在厚度方向的单元层数太少,有时候计算结果误差比较大,反而不如shell单元计算准确。
实际工程中常用的shell单元有shell63,shell93。
shell63是四节点的shell单元(可以退化为三角形),shell93是带中间节点的四边形shell单元(可以退化为三角形),shell93单元由于带有中间节点,计算精度比shell63更高,但是由于节点数目比shell63多,计算量会增大。
对于一般的问题,选用shell63就足够了。
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单元类型选择方法ANSYS的单元库提供了100多种单元类型,单元类型选择的工作就是将单元的选择范围缩小到少数几个单元上;单元类型选择方法:1.设定物理场过滤菜单,将单元全集缩小到该物理场涉及的单元;2.根据模型的几何形状选定单元的大类,如线性结构则只能用“Plane、Shell”这种单元去模拟;3.根据模型结构的空间维数细化单元的类别,如确定为“Beam”单元大类之后,在对话框的右栏中,有2D和3D的单元分类,则根据结构的维数继续缩小单元类型选择的范围;4.确定单元的大类之后,又是也可以根据单元的阶次来细分单元的小类,如确定为“Solid-Quad”,此时有四种单元类型:Quad 4node 42 Quad 4node 183 Quad 8node 82 Quad8node 183前两组即为低阶单元,后两组为高阶单元;5.根据单元的形状细分单元的小类,如对三维实体,此时则可以根据单元形状是“六面体”还是“四面体”,确定单元类型为“Brick”还是“Tet”;6.根据分析问题的性质选择单元类型,如确定为2D的Beam单元后,此时有三种单元类型可供选择,如下:2D elastic 3 2Dplastic 23 2D tapered 54,根据分析问题是弹性还是塑性确定为“Beam3”或“Beam4”,若是变截面的非对称的问题则用“Beam54”。
7.进行完前面的选择工作,单元类型就基本上已经定位在2-3种单元类型上了,接下来打开这几种单元的帮助手册,进行以下工作:仔细阅读其单元描述,检查是否与分析问题的背景吻合、了解单元所需输入的参数、单元关键项和载荷考虑;了解单元的输出数据;仔细阅读单元使用限制和说明。
Mass21是由6个自由度的点元素,x,y,z三个方向的线位移以及绕x,y,z轴的旋转位移。
每个自由度的质量和惯性矩分别定义。
Link1可用于各种工程应用中。
根据应用的不用,可以把此元素看成桁架,连杆,弹簧,等。
这个2维杆元素是一个单轴拉压元素,在每个节点都有两个自由度。
x,y,方向。
铰接,没有弯矩。
Link8可用于不同工程中的杆。
可用作模拟构架,下垂电缆,连杆,弹簧等。
3维杆元素是单轴拉压元素。
每个点有3个自由度。
x,y,z方向。
作为铰接结构,没有弯矩。
具有塑性,徐变,膨胀,应力强化和大变形的特性。
Link103维杆元素,具有双线性劲度矩阵的特性,单向轴拉(或压)元素。
对于单向轴拉,如果元素变成受压,则硬度就消失了。
此特性可用于静力钢缆中,当整个钢缆模拟成一个元素时。
当需要静力元素能力但静力元素又不是初始输入时,也可用于动力分析中。
该元素是shell41的线形式,keyopt(1)=2,‟cloth‟选项。
如果分析的目的是为了研究元素的运动,(没有静定元素),可用与其相似但不能松弛的元素(如link8和pipe59)代替。
当最终的结构是一个拉紧的结构的时候,Link10也不能用作静定集中分析中。
但是由于最终局于一点的结果松弛条件也是有可能的。
在这种情况下,要用其他的元素或在link10中使用…显示动力‟技术。
Link10每个节点有3个自由度,x,y,z方向。
在拉(或压)中都没有抗弯能力,但是可以通过在每个link10元素上叠加一个小面积的量元素来实现。
具有应力强化和大变形能力。
Link11用于模拟水压圆筒以及其他经受大旋转的结构。
此元素为单轴拉压元素,每个节点有3个自由度。
X,y,z方向。
没有弯扭荷载。
Link180可用于不同的工程中。
可用来模拟构架,连杆,弹簧,等。
此3维杆元素是单轴拉压元素,每个节点有3个自由度。
X,y,z方向。
作为胶接结构,不考虑弯矩。
具有塑性,徐变,旋转,大变形,大应变能力。
link180在任何分析中都包括应力强化项(分析中,nlgeon,on),此为缺省值。
支持弹性,各向同性硬化塑性,运动上的硬化塑性,希尔各向异性塑性,chaboche非线性硬化塑性和徐变等。
Beam3单轴元素,具有拉、压、弯性能。
在每个节点有3个自由度。
x,y,方向以及绕z轴的旋转。
Beam4是具有拉、压、弯、扭能力的单轴元素。
每个节点有6个自由度,x,y,z,绕x,y,z轴。
具有应力强化和大变形能力。
在大变形分析中,提供了协调相切劲度矩阵选项。
Beam23单轴元素,拉压和受弯能力。
每个节点有3个自由度。
该元素具有塑性,徐变,膨胀能力。
如果这些影响都不需要,可使用beam3,2维弹性梁。
Beam243维薄壁梁。
单轴元素,任意截面都有拉压、弯曲和St. Venant扭转能力。
可用于任何敞开的和单元截面。
该元素每个节点有6个自由度:x,y,z和绕x,y,z方向。
该元素在轴向和自定义的截面方向都具有塑性,徐变和膨胀能力。
若不需要这些能力,可用弹性梁beam4或beam44。
Pipe20和beam23也具有塑性,徐变和膨胀能力。
截面是通过一系列的矩形段来定义的。
梁的纵轴向方向由第三个节点指明。
Beam443维弹性锥形不对称梁。
单轴元素,具有拉压扭和弯曲能力。
该元素每个节点有6个自由度:x,y,z和绕x,y,z方向。
该元素允许每个端点具有不均匀几何特性,并且允许端点与梁的中性轴偏移。
若不需要这些特性,可采用beam4。
该元素的2维形式是beam54。
该元素也提供剪应变选项。
还提供了输出作用于单元上的与单元同方向的力的选项。
具有应力强化和大变形能力。
Beam54单轴元素,拉压和受弯能力.每个节点有3个自由度。
该元素允许在端点有不均匀几何性质。
允许端点偏移梁的轴心。
无塑性徐变或膨胀能力。
有应力强化能力。
剪切变形和弹性基础影响也体现在选项中。
还可打印作用于元素上的沿元素方向的力。
Beam1883维线性有限应力梁。
适用于分析短粗梁结构。
该元素基于timoshenko梁理论。
包括剪应变。
Beam188是一个三维线性(2节点)梁。
每个节点有6或7个自由度,具体依赖于keyopt(1)的值。
Keyopt(1)=0为每个节点6个自由度。
包括x,y,z方向和绕x,y,z方向。
=1还考虑了扭转自由度。
该元素适用于线性,大旋转和大应变非线性。
包括应力强化项在任何分析中,都缺省为nlgeom=on.。
该选项为元素提供了分析曲屈、侧移和扭转的能力。
Beam1893维二次有限应力梁。
适用于分析短粗梁结构。
该元素基于timoshenko梁理论。
包括剪应变。
Beam189是一个三维二次(3节点)梁。
每个节点有6或7个自由度,具体依赖于keyopt(1)的值。
Keyopt(1)=0为每个节点6个自由度。
包括x,y,z方向和绕x,y,z方向。
=1还考虑了扭转自由度。
该元素适用于线性,大旋转和大应变非线性。
包括应力强化项在任何分析中,都缺省为nlgeom=on.。
该选项为元素提供了分析曲屈、侧移和扭转的能力。
Plane22维6节点3角形结构实体。
具有二次位移,适用于模拟不规则网格。
该元素有6个结点定义,每个节点2个自由度,分比为x,y方向。
可将其用于平面单元(平面应力或平面应变)或是轴对称单元。
具有塑性,徐变,膨胀,应力强化,大变形,大应变能力。
Plane25轴对称协调4节点结构体。
用于承受非轴对称荷载的2维轴对称结构。
如弯曲,剪切或扭转。
该元素由4个节点定义,每个节点3个自由度:x,y,z 方向。
对于非扭转节点,这3个方向分别代表半径,轴向和切线方向。
给元素是plane42的一般模式,2为结构单元,和在不一定为轴对称。
Plane422维实体。
该元素即可用于平面单元(平面应力或平面应变)也可用于轴对称单元。
该元素由4个节点定义,每个节点2个自由度:x,y方向。
具有塑性,徐变,膨胀,应力强化,大变形,大应变能力。
Plane82二维8节点实体。
该元素是plane42的高次形式。
它为混合(四边形-三角形)自动网格划分提供了更精确的求解结果,并能承受不规则形状而不会产生任何精度上的损失。
8节点元素具有位移协调形状,适用于模拟弯曲边界。
该元素由8个节点定义,每个节点2个自由度,x,y方向。
可用于平面单元也可用于轴对称单元。
具有塑性,徐变,膨胀,应力强化,大变形,大应变能力。
并提供不同的输出选项。
Plane83二维8节点实体。
用于承受非轴对称荷载的2维轴对称结构。
如弯曲,剪切或扭转。
该元素每个节点3个自由度:x,y,z方向。
对于非扭转节点,这3个方向分别代表半径,轴向和切线方向。
该元素是plane25的高次形式。
它为混合(四边形-三角形)自动网格划分提供了更精确的求解结果,并能承受不规则形状而不会产生任何精度上的损失。
该元素也是plane82的一般轴向形式,其荷载不需要对陈。
Plane145二维四边形实体p-元素。
Plane145是一个四边形p-元素,支持最高为8次的多项式。
该元素由8个节点定义,每个节点2个自由度,x,y方向。
可用于平面单元也可用于轴对称单元。
Plane146二维三角形实体p-元素。
Plane145是一个三角形p-元素,支持最高为8次的多项式。
该元素由6个节点定义,每个节点2个自由度,x,y方向。
可用于平面单元也可用于轴对称单元。
Plane1822维4节点实体。
该元素用于2维模型。
可用于平面单元也可用于轴对称单元。
该元素由4个节点定义,每个节点2个自由度,x,y方向。
可用于平面单元也可用于轴对称单元。
具有塑性,超弹性,应力强化,大变形,大应变能力。
可用来模拟几乎不能压缩的次弹性材料和完全不能压缩的超弹性材料的变形。
Plane1832维8节点实体。
具有二次位移,适用于模拟不规则网格。
该元素由8个节点定义,每个节点2个自由度,x,y方向。
可用于平面单元也可用于轴对称单元。
具有塑性,超弹性,应力强化,大变形,大应变能力。
可用来模拟几乎不能压缩的次弹性材料和完全不能压缩的超弹性材料的变形。
支持初始应力。
并提供不同的输出选项。
Solid453-D实体。
用于3维实体结构模型。
8个节点,每个节点3个自由度,x,y,z三个方向。
该元素有塑性,徐变,膨胀,应力强化,大变形和大应变能力。
提供带有沙漏控制的缩减选项。
各向异性选用solid64.。
solid45的高次形式使用solid95.Solid463维8节点分层实体。
是solid45的分层形式,用于模拟分层壳或实体。
该元素允许达到250层。
如果需要超过250层,需要用到一个构成矩阵选项。
该元素也可通过选择的方法进行累积。
每个节点有3个自由度:x,y,z方向。
Solid643维各向异性实体。
该元素有8个节点定义,每个节点3个自由度:x,y,z方向。
具有应力强化和大变形能力。
提供限制特大位移以及定义输出位置的选项。
该元素有各种不同的应用,如用于晶体和合成物。
Solid653维钢筋混凝土实体。
该元素用含钢筋或不含钢筋的3维实体。
该实体能被拉裂或压碎。
用于混凝土时,例如,元素的实体能力可以用来模拟混凝土,而钢筋能力用来模拟钢筋性能。