1D有限元分析模型简介-3D梁的应力及挠度分析
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▪ 一般实体单元 (四面体单元，五面体 单元，金字塔单元，六面体单元)
▪ 混合实体单元 (五面体单元, 六面体 单元)
2D单元
▪ 壳单元，平面应力单元，平面应变 单元，轴对称单元
▪ 混合壳单元，表面元
1D单元
▪ 梁单元，棒 (桁架) 单元，管单元
其他单元
▪ 弹簧单元，质量单元，阻尼单元， 连接单元
▪ 刚性连接单元，插值连接单元，弹 簧阻尼单元
实体单元模型
壳单元模型
混合单元模型（壳，实体，质量，连接）
混合单元模型（壳，实体，梁）
梁单元模型
单元分类
Total Solutions for True Analysis-driven Design
类型
真实模型
1D
棒（桁架）
梁
2D 3D 标量
板壳，平面应力，平面应变，轴对称等
k
缺少几何定义! 缺少局部坐标系!
类型 适用场合 节点数
每节点自由度数
弹簧单元
传递平动或转动刚度
2 (以一Biblioteka Baidu直线连接两个端节点)
1
Tx, Ty, Tz, Rx, Ry, Rz之一
标量单元特性-弹簧阻尼单元
Total Solutions for True Analysis-driven Design
2 (以一条直线连接两个端节点)
4
3 平动 (Tx, Ty, Tz) 1 扭转 (Rx) * 无转动自由度
1D单元特性-梁单元
Total Solutions for True Analysis-driven Design
类型 适用场合 节点数
每节点自由度数
梁单元
可能承受弯曲载荷的部件
2 (以一条直线连接两个端节点)
midas NFX 2014
1D有限元分析模型简介
3D梁的应力及挠度分析
Piotr Stepien,
CAE Engineer NFX International Support
特性–丰富的单元库
Total Solutions for True Analysis-driven Design
3D单元
- 棒/梁/管/索单元 -1D线单元由两个端节点定义 -常用于承受弯曲载荷的细长部件（长度远大于截面几何尺寸）
1D单元特性-棒单元
Total Solutions for True Analysis-driven Design
类型 适用场合 节点数
每节点自由度数
Rod/Truss
可能承受拉/压/扭转载荷的二力部件
k
c
类型 适用场合 节点数
每节点自由度数
功能载体
弹簧阻尼单元
传递平动或转动刚度与阻尼
2 (以一条直线连接两个端节点) 6
3 平动 (Tx, Ty, Tz) 3 转动 (Rx, Ry, Rz)
频率分析，非线性分析
缺少几何定义! 缺少局部坐标系!
标量单元特性-间隙单元
Total Solutions for True Analysis-driven Design
问答环节 谢谢！
实体
弹簧，质量，连接等
有限元表征 (通过节点定义的几何特性)
附加条件 (真实体积计算)
长度（L） 面积（A） 体积（V）
面积（A，截面形状） V = L A
厚度（t） V=At
无 （体积可直接确定） 无-标量单元
1D单元特性
Total Solutions for True Analysis-driven Design
k
类型 适用场合 节点数
每节点自由度数
opening
间隙单元
2 (以一条直线连接两个端节点) 6
3 平动 (Tx, Ty, Tz) 3 转动 (Rx, Ry, Rz)
缺少几何定义! 缺少局部坐标系!
实例
Total Solutions for True Analysis-driven Design
6
3 平动 (Tx, Ty, Tz) 3 转动 (Rx, Ry, Rz)
1D单元特性-梁单元
Total Solutions for True Analysis-driven Design
标量单元特性-弹簧单元
Total Solutions for True Analysis-driven Design
▪ 混合实体单元 (五面体单元, 六面体 单元)
2D单元
▪ 壳单元，平面应力单元，平面应变 单元，轴对称单元
▪ 混合壳单元，表面元
1D单元
▪ 梁单元，棒 (桁架) 单元，管单元
其他单元
▪ 弹簧单元，质量单元，阻尼单元， 连接单元
▪ 刚性连接单元，插值连接单元，弹 簧阻尼单元
实体单元模型
壳单元模型
混合单元模型（壳，实体，质量，连接）
混合单元模型（壳，实体，梁）
梁单元模型
单元分类
Total Solutions for True Analysis-driven Design
类型
真实模型
1D
棒（桁架）
梁
2D 3D 标量
板壳，平面应力，平面应变，轴对称等
k
缺少几何定义! 缺少局部坐标系!
类型 适用场合 节点数
每节点自由度数
弹簧单元
传递平动或转动刚度
2 (以一Biblioteka Baidu直线连接两个端节点)
1
Tx, Ty, Tz, Rx, Ry, Rz之一
标量单元特性-弹簧阻尼单元
Total Solutions for True Analysis-driven Design
2 (以一条直线连接两个端节点)
4
3 平动 (Tx, Ty, Tz) 1 扭转 (Rx) * 无转动自由度
1D单元特性-梁单元
Total Solutions for True Analysis-driven Design
类型 适用场合 节点数
每节点自由度数
梁单元
可能承受弯曲载荷的部件
2 (以一条直线连接两个端节点)
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3D梁的应力及挠度分析
Piotr Stepien,
CAE Engineer NFX International Support
特性–丰富的单元库
Total Solutions for True Analysis-driven Design
3D单元
- 棒/梁/管/索单元 -1D线单元由两个端节点定义 -常用于承受弯曲载荷的细长部件（长度远大于截面几何尺寸）
1D单元特性-棒单元
Total Solutions for True Analysis-driven Design
类型 适用场合 节点数
每节点自由度数
Rod/Truss
可能承受拉/压/扭转载荷的二力部件
k
c
类型 适用场合 节点数
每节点自由度数
功能载体
弹簧阻尼单元
传递平动或转动刚度与阻尼
2 (以一条直线连接两个端节点) 6
3 平动 (Tx, Ty, Tz) 3 转动 (Rx, Ry, Rz)
频率分析，非线性分析
缺少几何定义! 缺少局部坐标系!
标量单元特性-间隙单元
Total Solutions for True Analysis-driven Design
问答环节 谢谢！
实体
弹簧，质量，连接等
有限元表征 (通过节点定义的几何特性)
附加条件 (真实体积计算)
长度（L） 面积（A） 体积（V）
面积（A，截面形状） V = L A
厚度（t） V=At
无 （体积可直接确定） 无-标量单元
1D单元特性
Total Solutions for True Analysis-driven Design
k
类型 适用场合 节点数
每节点自由度数
opening
间隙单元
2 (以一条直线连接两个端节点) 6
3 平动 (Tx, Ty, Tz) 3 转动 (Rx, Ry, Rz)
缺少几何定义! 缺少局部坐标系!
实例
Total Solutions for True Analysis-driven Design
6
3 平动 (Tx, Ty, Tz) 3 转动 (Rx, Ry, Rz)
1D单元特性-梁单元
Total Solutions for True Analysis-driven Design
标量单元特性-弹簧单元
Total Solutions for True Analysis-driven Design