ANSYS梁单元的选择
第05讲-有限元分析方法及桥梁常用单元类型、单元选择
荷载
有限元模型由一些简单形状的单元组成，单元之间通过节点连 接，并承受一定荷载。
May,25,2005
湖南大学·土木·桥梁
5-8
节点和单元 (续)
每个单元的特性是通过一些线性方程式来描述的。 作为一个整体，单元形成了整体结构的数学模型。 尽管梯子的有限元模型低于100个方程（即“自由度”），然而 在今天一个小的 ANSYS分析就可能有成千上万个未知量，矩阵可 能有上亿个刚度系数。
May,25,2005
湖南大学·土木·桥梁
5-21
PART D: Mass系列
May,25,2005
湖南大学·土木·桥梁
5-22
Mass21单元
• • • Mass21为点单元类型，具有大变形、单元生死功能。 每个节点具有X、Y、Z三个线位移及转角六个自由度。 可在每个坐标系方向分别定义不同质量或转动惯量。
may252005湖南大学土木桥梁514partansys的单元类型may252005湖南大学土木桥梁515ansys的单元种类常用单元的形状质量线弹簧梁杆间隙二维实体轴对称实体线性二次体三维实体线性二次may252005湖南大学土木桥梁516ansys的单元种类续在单元手册资料或在线帮助中ansys单元库有100多种单元类型分别适用不同的分析领域其中许多单元具有好几种可选择特性来胜任不同的功能
• • 在结构分析中，结构的应力状态决定单元类型的选择。 单元在ANSYS当中是作为一个最基本的功能组成部分，除了普通的单元以外， 接触、自由度耦合、预应力等大量功能也是基于单元而设立的。 ANSYS为了保证其程序的通用性和可扩展性，对一些新功能以增加新单元的 形式加以引入（16x系列单元族）。 使用单元前，应仔细阅读帮助文件中关于单元使用方法和理论的相关章节。
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结构单元类型
ANSYS结构单元类型主要是用来模拟各种材料和结构的动力学行为，以下是一些常见
的ANSYS结构单元类型：
1.杆单元：如LINK1，主要用于模拟桁架结构和弹簧。
2.梁单元：如BEAM3和BEAM4，主要用于模拟框架结构和薄壁管件。
3.管单元：如PIPE16和PIPE17，主要用于模拟管道和T形管。
4.壳单元：如SHELL181，用于模拟壳结构和接触行为。
5.实体单元：如SOLID185，用于模拟三维实体结构。
除此之外，ANSYS还提供了其他一些特殊单元类型，例如接触单元（CONTAC52）等，用于模拟特定的结构或物理现象。
需要注意的是，不同的结构单元类型具有不同的自由度和适用范围，选择合适的结构
单元类型是进行有限元分析的关键步骤之一。
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。
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中的梁单元
ANSYS中的梁单元ANSYS中的梁单元2010-03-21 20:18:01| 分类：Ansys | 标签：|举报|字号大中小订阅当一个结构构件的一个方向尺寸远远大于另外两个方向的尺寸时，3D构件就可以理想化为1D构件以提高计算效率。
这样的单元有两类：以承受轴向拉压作用为主的杆单元，和承受弯曲作用为主的梁单元。
ANSYS提供的单元类型中共有9种梁单元，分别为BEAM3, BEAM4, BEAM23, BEAM24, BEAM44, BEAM54, BEAM161, BEAM188, BEAM189。
在结构分析中常用的是BEAM4和BEAM188或BEAM189这三中梁单元。
BEAM4单元BEAM4单元是一种具有拉压弯扭能力的3D弹性单元。
每节点6个自由度。
BEAM4单元的定义包括：几何位置的确定，单元坐标系的确定，截面特性的输入。
BEAM4单元包含两个节点(i，j)或三个节点(i，j，k)，k为单元的方向节点；单元的截面特性用实常数(REAL)给出，主要包括截面(area)，两个方向的截面惯性矩(IZZ)和(IYY)，两个方向的厚度(TKY和TKZ)，相对单元坐标系x轴的方向角(THETA)，扭转惯性矩(IXX)。
其中惯性矩，厚度，方向角都是在单元坐标系下给出的。
BEAM4单元坐标系的方向确定如下：单元坐标系X轴由节点i，j连线方向确定由i指向j；对于两节点确定的BEAM4单元，若方向角theta=0，则单元坐标系y轴默认平行于整体坐标系的x-y平面；若单元坐标系x轴与整体坐标系z轴平行，则单元坐标系y轴默认平行整体坐标系的y轴，z轴由右手法则判定；若用户希望自己来控制单元绕单元坐标系x轴的转动角，则可以通过方向角theta或第三个节点k来实现，i，j，k确定一个平面，单元坐标系的Z轴就在该平面内。
可以用下列命令查看单元坐标系及截面：/ESHAPE, 1/PSYMB, ESYS说明：在指定网格划分属性时，可将某一关键点作为方向点属性赋予所需划分的线，这样就生成包含3个节点的梁单元。
ansys梁单元的使用
梁单元和杆单元都是具有2节点的单元， 2D梁单元每个节点有三个自由度，两个平动 自由度和一个转动自由度，而2D杆单元只有 两个平动自由度；3D梁单元每个节点有六个 自由度，三个平动自由度和三个转动自由度， 而3D杆单元只有两三平动自由度，这就涉及 到两种不同单元之间的耦合问题。例如在钢 结构中会经常遇到组合桁架结构，如图1和图 2所示一钢板筒仓的仓顶有限元模型。图3是 其细部构造。
梁单元是一种几何上一维而空间上二维
或三维的单元，主要用于模拟一个方向长度 大于其它两方向的结构形式。也就是说，主 要指那些细长的结构，只要横截面的尺寸小 于长度尺寸，就可以选用梁单元来模拟（这 在一定意义上和壳单元在一个方向上比另外 两个方向都薄原理相似）。一般来说，横截 面尺寸需要小于长度的1/20或1/30，这里的长 度是指两支撑点间的物理意义上的距离。梁 单元本身可以进行任意的网格划分；也就是 说，物理尺寸和特性将决定选择哪种单元更 为合适。
有两种基本的梁单元理论：Timoshenko （剪切变形）理论和Euler—Bernoulli两种 理论。其中Euler—Bernoulli梁理论即经典 梁理论(也称工程梁理论)。其中BEAM3、 BEAM23、BEAM54、BEAM4、BEAM24、 BEAM44是基于Euler—Bernoulli梁理论， BEAM188、BEAM189是基于Timoshenko 梁理论。欧拉-伯努力梁理论建立在如下假定 的基础上：
在建筑结构中最常用的简化单元有三种， 分别是：梁单元、杆单元和板壳单元。其中梁 单元是用有限元法进行梁柱分析时最常用的单 元，目前各种流行的大型有限元软件基于不同 的力学模型，针对不同的问题提供了多种梁单 元。那么分析具体问题时如何进行选择？选择 的依据是什么？选用不同的单元对分析结果会 带来多大的影响？这些问题直接影响到分析结 果的有效性和准确，因而需对梁单元的力学模 型和如何使用进行探讨。
ansys教程——梁
– 或 使用SFBEAM 命令
– 重力或离心力 • 作用在整个结构上
January 30, 2001 Inventory #001443 5-17
梁
... 加载, 求解，结果
• 获取解答:
– 先保存数据库文件.
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INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 2
梁
C. 加载, 求解， 结果
• 梁的典型加载包括:
– 位移约束
Training Manual
INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 2
• 施加在节点或关键点上
– 力 • 施加在节点或关键点上 – 压力 • 施加在单位长度上 • 施加在单元表面上 • Solution > Apply > Pressures > On Beams
梁
B. 梁网格划分
• 用梁单元对几何模型做网格划分包括三个主要步骤:
– 指定线的属性
Training Manual
INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 2
– 指定线分隔
– 划分网格
•
MeshTool 提供了上述三个步骤的便利操作
January 30, 2001 Inventory #001443 5-9
横截面 • 对 BEAM188 和 189单元的完整定义包括对横 截面属性的定义。 • BeamTool提供了方便的操作.
– Preprocessor > Sections > Common Sectns...
Training Manual
INTRODUCTION TO ANSYS 5.7 - Part 2
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单元的选择
应力钢筋的模拟，其初应变可作为施加预应力的方式
之一。
梁单元分为多种单元，分别具有不同的特性，是
一类轴向拉压、弯曲、扭转(3D)单元。该类单元有常
用的2D/3D弹性梁元、塑性梁元、渐变不对称梁元、
3D薄壁梁元及有限应变梁元。此类单元除BEAM189实
为3节点外，其余均为2节点，但有些辅以另外的节点
决定单元的方向（如表1-5中的节点数）。
单元使用另外应注意的问题：
⑴梁单元面积和长度不能为零，且2D梁元必须位于XY平面
内。
⑵剪切变形的影响：当梁的高度远小于跨度时可忽略剪切
变形的影响。经典梁元基于变形前后垂直于中面的截面变形
义截面。
⑹荷载特性：梁单元大多支持单元跨间分布荷载、集
中荷载和节点荷载。但BEAM188/189不支持跨间集
中荷载和跨间部分分布荷载。特别注意的是梁单元的
分布荷载是施加在单元上，而不是施加在几何线上。
⑺应力计算：对于输入实常数的梁元，其截面高度
仅用于计算弯曲应力和热应力，并且假定其最外层纤
Timoshenko梁元(BEAM188/189)，前者的截面转角由挠度
的一次导数导出，而后者则采用了挠度和截面转角各自独立
插值，这是两者的根本区别。
⑶自由度释放：梁元中能够利用自由度释放的单元
有BEAM44单元，通过keyopt(7)和keyopt(8)设定释放I
节点和J 节点的各个自由度。而高版本中的
值模式（u-P插值），以模拟几乎不可压缩的弹塑材料
和完全不可压缩的超弹材料。
壳单元可以模拟平板和曲壳一类结构。壳元比梁元
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。
梁单元的常用操作
梁单元的常用操作(1)一、梁截面和实常数梁单元是用有限元法进行梁柱体系分析时最常采用的单元类型之一。
梁单元是个线单元，需要另外定义其截面特性。
在ANSYS 中，梁单元的截面特性通常通过实常数来定义，但是，对于BEAM44、BEAM188 和BEAM189 也可以通过截面(Section) 来定义梁单元的截面形状，或者定义Section 后再由软件计算相应的截面特性，再作为实常数输入。
下面叙述定义Section 的具体操作。
1 定义标准截面-菜单：Main Menu > Preprocessor > Section > Beam > Common Sections > 出现标准截面定义对话框：在对话框中：(1) 给截面命名、选择标准截面形状；(2) 选择节点偏移方法；(3) 输入截面数据和选择截面网格粗细程度：如果需要，可以修改截面的横向剪切刚度和添加分布质量(单位是质量/ 长度)：然后可以显示截面的形状和截面上的网格划分情况，以及有关的截面参数。
截面上的网格是软件自动划分的，用于计算截面的几何参数。
首先选择要显示的截面和是否显示截面网格：然后显示所选择的截面形状和几何参数：也可以对截面列表：列表结果：右图显示了列表的部分内容：对于不能使用截面的梁单元，可以将列表数据作为实常数输入到相应的梁单元类型定义中。
需要时，可以删除已定义的截面：2. 定义用户截面–需要先绘制相应的截面形状，然后将相应的AREA 定义为截面。
操作过程如下：(1) 绘制截面形状- AREAs(2) 对各线段设置网格尺寸：对本例设置所有线段的单元长度为4设置网格尺寸之后：(3) 然后定义用户截面：ANSYS 并不马上生成新的截面，而是将新截面的数据写到一个“截面”文件中，如图，点击OK 后将在工作目录中生成截面文件2-C18.sec：(4) 为了使用新定义的截面，需要读入该截面文件：然后可以绘制该截面：3. 定义变截面梁(锥形梁)：定义锥形梁之前，必须先定义锥形梁两端的截面，比如我们先定义两个矩形截面beam-4 和beam-5如下：然后定义锥形(Taper) 截面：采用By XYZ Location 方法，定义截面7：使用截面7 对线段划分梁单元：二、为划分网格设置单元属性在对实体划分网格之前，需要设置单元属性。
(完整)ANSYS分析中的单元选择方法
ANSYS分析中的单元选择方法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；一、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、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；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、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、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、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、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分析结构静力学中常用的单元类型ansys单元类型种类统计单元名称种类单元号LINK （共12种） 1,8，10，11，31,32，33,34，68，160,167,180PLANE （共20种) 2,13，25，35,42,53，55,67，75，77，78，82，83，121,145，146，162,182,183，223BEAM (共09种) 3,4，23,24,44,54，161，188，189SOLID (共30种） 5,45,46,62,64,65,69，70，87,90,92，95，96,97,98,117,122，123,127，128,147，148，164，168,185，186，187，191，226，227 COMBIN （共05种) 7，14，37，39，40INFIN (共04种) 9，47,110，111CONTAC (共05种） 12,26,48,49,52PIPE (共06种） 16,17,18,20,59,60MASS (共03种) 21,71,166MATRIX (共02种） 27,50SHELL (共19种) 28，41,43，51，57,61，63,91，93，99,131,132，143,150,157,163,181,208，209FLUID （共14种) 29,30，38,79，80，81，116，129，130,136，138,139，141,142 SOURC （共01种) 36HYPER (共06种) 56，58，74，84，86,158VISCO （共05种) 88，89，106,107,108CIRCU （共03种) 94,124，125TRANS (共02种) 109,126INTER (共05种) 115,192，193,194，195HF （共03种） 118，119,120ROM (共01种） 144SURF (共04种) 151,152,153,154COMBI （共01种) 165TARGE （共02种) 169,170CONTA (共06种） 171，172，173,174，175，178 PRETS （共01种) 179MPC （共01种) 184MESH （共01种） 20。
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。
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梁单元
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20. 画出"girder"梁的应力 (ID = 2)SX。
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21. 画出"beam"梁的应力 (ID = 3)SX。
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22. 画出“peak”梁的应力 (ID = 4)SX。 23. 最后, 退出ANSYS，表面效应单元施加压力荷载。 – 选择实体: • 按单元类型号 Min, Max = 3选择实体 • 从全部中选择,按 [Apply],按 [Replot] – Main Menu > Solution > -Loads- Apply > Pressure > On Elements + • [Pick All] • LKEY = 5 • VALUE = 0.25 • VAL2, VAL3, VAL4 = 0, 0, -1 • 按 [OK] – Utility Menu > PlotCtrls > Symbols … • /PBC = All Applied BC's • /PSF = Pressures • 用箭头显示压力和对流 • 按 [OK]
?按y坐标minmax480选择线?从全部中选择按apply按plot?设定minmax240?追加选择按apply按replot?minmax0?追加选择按apply按replot?设置z坐标
ANSYS梁单元 梁单元
1
梁模型
建筑框架
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• 确定建筑物框架由于重力和0.25 psi的“雪载荷”引起 的变形和应力。 • 假定: 数据库文件含几何模型和已定义的材料特性。
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7. 指定“beam”梁截面，剖分其余网格。 – 选择实体: • 按截面 ID号， Min, Max = 1,4选择线。 • 从全部中选择, 按 [Apply],按 [Invert],按 [Plot] – 网格工具: • 单元特性: [Lines]: 按 [Set] – [Pick All] – 设置MAT = 1, TYPE = 1, SECT = 3, Pick Orientation keypoints = Yes, 按 [OK] – 键入定位关键点号103，按 Enter 键 ,然后按 [OK] • 网格尺寸控制: Lines: 按 [Set] – [Pick All] – 在对话框中设定NDIV = 6, 然后按 [OK] • 按 [Mesh] – [Pick All]
ANSYS 钢筋混凝土建模
ANSYS 钢筋混凝土建模一、简介钢筋混凝土有限元建模的方法与结果评价（前后处理），是对钢筋混凝土结构进行数值模拟的重要步骤，能否把握模型的可行性、合理性，如何从计算结果中寻找规律，是有限元理论应用于实际工程的关键一环。
Blackeage以自己做过的一组钢筋混凝土暗支撑剪力墙的数值模拟为例，从若干方面提出一些经验与建议。
希望大家一起讨论、批评指正(******************.cn)。
程序：ANSYS单元：SOLID65、BEAM188建模方式：分离暗支撑剪力墙结构由北京工业大学曹万林所提出，简言之就是一种在普通钢筋配筋情况下，加配斜向钢筋的剪力墙结构。
二、单元选择以前经常采用的钢筋混凝土建模方法是通过SOLID65模拟混凝土，通过SOLID65的实常数指定钢筋配筋率，后来发现这种整体式的模型并不理想，而且将钢筋周围的SOLID65单元选择出来，再换算一个等效的配筋率，工作量也并不小。
最关键的是采用整体式模型之后，得不出什么有意义的结论，弄一个荷载-位移曲线出来又和实验值差距比较大。
只有计算的开裂荷载与实验还算是比较接近，但这个手算也算得出来的东西费劲去装模作样的建个模型又有什么意义？所以，这次我尝试采用分离式的模型，钢筋与混凝土单元分别建模，采用节点共享的方式。
建模时发现，只要充分、灵活地运用APDL的技巧，处理好钢筋与混凝土单元节点的位置，效率还是很高的。
暗支撑剪力墙数值模型看过很多的资料，分离式模型是用LINK8与SOLID65的组合方式，这样做到是非常直观，因为LINK8是spar类型的单元，每个节点有3个自由度，这与SOLID65单元单节点自由度数量是一致的。
但是问题也就由此产生，当周围的混凝土开裂或是压碎时，SOLID65将不能对LINK8的节点提供足够地约束（如下图箭头方向），从而导致总刚矩阵小主元地出现影响计算精度，或者干脆形成瞬变体系导致计算提前发散。
LINK8+SOLID65的问题如果采用梁单元模拟暗钢筋，就算包裹钢筋的混凝土破坏了，钢筋单元本身仍可对连接点提供一定的侧向刚度（其实钢筋本身就是有一定抗弯刚度的），保证计算进行下去。
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单元介绍
ansys单元介绍ANSYS是一款功能强大的工程仿真软件，广泛应用于各种工程领域。
它提供了丰富的单元类型，以满足各种复杂的分析需求。
下面将介绍一些常用的ANSYS 单元类型及其特点。
1. 杆单元（Link）：用于模拟杆状结构，如梁、柱等。
该单元具有三个自由度：轴向拉伸/压缩、弯曲和扭转。
可以通过设置截面属性来定义杆的截面特性。
2. 梁单元（Beam）：用于模拟梁结构，具有六个自由度：轴向拉伸/压缩、弯曲、扭转和三个平动位移。
梁单元可以承受弯矩、剪力和轴力等载荷。
3. 壳单元（Shell）：用于模拟薄壁壳体结构，如圆筒、管道等。
壳单元具有平面内和平面外的刚度，适用于分析壳体的弯曲、屈曲和振动等问题。
4. 实体单元（Solid）：用于模拟三维实体结构，如块体、球体等。
实体单元具有任意方向的刚度，可以承受各种复杂载荷，如压力、温度和位移等。
5. 表面单元（Surface）：用于模拟二维表面结构，如板、薄膜等。
表面单元可以承受平面内和平面外的载荷，适用于分析表面效应和接触问题。
6. 流体单元（Fluid）：用于模拟流体结构和流体行为，如管道流动、流体振动等。
流体单元可以模拟流体的压力、速度和温度等参数。
7. 热单元（Thermal）：用于模拟热传导、对流和辐射等热力学问题。
热单元可以模拟温度场、热流密度和热梯度等参数。
8. 电单元（Electrical）：用于模拟电场、电流和电压等电磁学问题。
电单元可以模拟电场强度、电流密度和电势等参数。
除了以上介绍的单元类型外，ANSYS还提供了其他多种特殊单元类型，如弹簧单元、质量单元、阻尼器单元等，以满足特定领域的分析需求。
在使用ANSYS 进行仿真分析时，选择合适的单元类型是至关重要的，以确保分析的准确性和可靠性。
多跨梁ansys操作方法
多跨梁ansys操作方法
多跨梁使用ANSYS进行分析的操作步骤如下：
1. 启动ANSYS软件，并选择要进行分析的梁模型。
2. 进行几何建模，包括定义多跨梁的长度、截面形状等参数。
3. 定义梁的材料特性，如弹性模量、泊松比等。
4. 定义梁的边界条件，如支座约束、外载荷等。
5. 创建网格，可选择合适的单元类型来划分多跨梁的网格。
建议使用一维梁单元（如beam189）进行建模。
6. 定义分析类型，选择Static结构静力学分析，或选择Modal模态分析等。
7. 设置求解器参数，如收敛准则、迭代次数等。
8. 进行计算，ANSYS会根据设置的边界条件和加载条件进行计算，得出多跨梁的应力、位移等结果。
9. 结果显示和后处理，可以使用ANSYS的后处理工具对计算结果进行可视化，
如绘制应力云图、位移云图等。
10. 分析结果解读和评价，根据分析结果进行结构设计的优化或改进。
以上是多跨梁使用ANSYS进行分析的一般操作步骤，具体情况可以根据实际需要进行调整和拓展。
ansys杆、梁和管单元讲解
（1）杆单元，适用于弹簧、螺杆、预应力螺杆和薄膜桁架等，常用的杆单元有LINK8/LINK11/LINK180.LINK180：三维杆单元，根据各种情况可以看作桁架单元、索单元、链杆单元或弹簧单元等，本单元是一个轴向拉伸---压缩单元，每个节点有三个自由度：节点坐标系的X、Y、Z方向的平动。
本单元是一种顶端铰链结构，不考虑单元弯曲。
本单元具有塑性、蠕变、旋转、大变形和大应变功能。
当考虑大变形时（NLGEOM，ON）任何分析中LINK180单元都包括应力刚化选项。
本单元支持弹性、各向同性强化塑性、随动强化塑性、Hill各向异性强化、Chaboche 非线性强化塑性和蠕变。
LINK10与之类似仅压缩或仅拉伸。
输入参数：节点：I,J 自由度：UX、UY、UZ 实常数：AREA为面积，ADDMAS质量，TENSKEY 拉压选项，0为可以受拉压，1为只受拉，-1为只受压。
材料属性：EX，（PRXY或NUXY），ALPX（CTEX或THSX），DENS，GXY，ALPD，BETD 面载荷：无体载荷：温度T(I)、T（J）特殊属性：单元生死、初始状态、大挠度、大应变、线性扰动、非线性稳定、塑性、应力刚化、用户自定义材料、粘弹性、粘弹性/蠕变、（2）梁单元，用于螺栓（杆）、薄壁管件，C形截面构建，角钢或狭长薄膜构建（只有膜应力和弯应力）梁单元有弹性梁、塑性梁、渐变不对称梁、薄壁梁等，此处介绍BEAM188BEAM188：三维线性有限应变梁单元，适用于分析从细长到中等短粗的梁结构，基于铁木辛哥梁结构理论，考虑了剪切变形的影响。
BEAM188是三维线性（2节点）或者二次梁单元。
每个节点有6或者7个自由度，自由度的个数取决与KEYOPT(1)=0（默认）,每个节点有6个自由度，即节点坐标系的X,Y,Z方向的平动和绕X,Y,Z轴的转动，当KEYOPT(1)=1时，7个自由度，引入横截面的翘曲。
这个单元非常适合线性、大角度转动和并非大应变问题。
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ANSYS中有七八种梁单元，它们的特点和适用范围各不相同。
了解这些单元之间的异同，有助于正确选择单元类型和得到较为理想的计算结果。
梁是一种几何上一维而空间上二维或三维的单元，主要用于模拟一个方向长度大于其它两方向的结构形式。
也就是说，主要指那些细长、像柱子一样的结构，只要横截面的尺寸小于长度尺寸，就可以选用梁单元来模拟（这在一定意义上和壳单元在一个方向上比另外两个方向都薄原理相似）。
通常来讲，横截面尺寸需要小于长度的1/20或1/30，这里的长度是指两支撑点间的物理意义上的距离。
梁单元本身可以进行任意的网格划分，且不支配梁理论的适用性；反过来，就像刚才提到的那样，物理尺寸和特性将决定选择哪种单元更为合适。
有两种基本的梁单元理论：铁木辛格（剪切变形）理论和欧拉-伯努力理论。
ANSYS 中的如下单元是基于欧拉-伯努力梁理论：
1.2D/3D elastic BEAM3/4
2.2D plastic BEAM23
3.2D/3D offset tapered,unsymmetric BEAM54/44
4.3D thin-walled,plastic BEAM24
欧拉-伯努力梁理论建立在如下假定的基础上：
1.单元形函数为Hermitian多项式，挠度是三次函数；
2.弯矩可以线性改变；
3.不考虑横截面剪切变形；
4.扭转时截面不发生翘曲；
5.只具有线性材料能力（部分单元BEAM23/24具有有限的非线性材料能力）；
6.非常有限的前后处理能力（除了BEAM44）。
ANSYS中有两种梁单元（BEAM188和BEAM189）是基于铁木辛格（剪切变形）理论，这种梁理论主要建立在如下假定基础上：
1.单元形函数为拉格朗日插值多项式，具有线性或二次的位移函数；
2.横向剪应力沿厚度方向为常数（一阶剪切变形梁单元）；
3.可以模拟自由或约束扭转效应；
4.支持丰富的模型特性（塑性和蠕变）；
5.强大的前生处理能力。
使用中需要注意：
（1）铁木辛格（剪切变形）理论是基于一阶剪切变形理论的，它不能准确地求解短粗梁，因此，ANSYS在帮助里指出该类型梁的适用范围是：GAl2/EI>30，对于那些高跨比较大的梁应选用实体单元求解；
（2）ANSYS中2结点的铁木辛格（剪切变形）单元BEAM188对网格密度的依赖性较强，选用时单根构件单元数应不小于5或不小于3，并且打开KEYOPT(3)，否则误差会较大。