Ansys安世亚太内部高级培训教程合集 - 单元库及常用单元、材料库、高级有限元模型技术.pdf

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1、欢迎各位来参加ANSYS进阶培训主讲人：黄志新肖金花ANSYS公司北京办事处ANSYSTRAINING培训安排•第一天单元库及常用单元、材料库、高级有限元模型技术•第二天建模、加载、后处理的高级技术•第三天APDL参数化分析技术、优化设计•第四天非线性分析•第五天ANSYSWorkbench的高级使用ANSYSTRAINING单元库及常用单元ANSYSTRAININGANSYS单元类型•实体单元•梁/管单元•壳/膜单元•杆/索单元•弹簧元•接触单元•表面效应单元•质量单元•mesh200•……ANSYSTRAINING单元类型常用单元的形状点

2、(.质量)线(..弹簧，梁，杆)面(薄壳,二维实体,轴对称实体).....体(三维实体.).............................线性二次线性二次ANSYSTRAINING单元类型在单元手册中，ANSYS单元库有200多种单元类型，其中许多单元具有好几种可选择特性来胜任不同的功能。具体单元名称单元图示ANSYS单元名称(类别,编号)单元特性ANSYSTRAINING单元类型•在结构分析中，结构的应力状态决定单元类型的选择。•选择维数最低的单元去获得预期的结果(尽量做到能选择点而不选择线，能选择线而不选择平面，能选择平面而不选

3、择壳，能选择壳而不选择三维实体)。•对于复杂结构，应当考虑建立两个或者更多的不同复杂程度的模型。可以建立简单模型，对结构承载状态或采用不同分析选项作实验性探讨。ANSYSTRAINING单元类型主要单元类型举例•线单元:–Beam(梁)单元是用于螺栓(杆)，薄壁管件，C形截面构件，角钢或者狭长薄膜构件(只有膜应力和弯应力的情况)等模型。–Spar(杆)单元是用于弹簧，螺杆，预应力螺杆和薄膜桁架等模型。–Spring单元是用于弹簧，螺杆，或细长构件，或通过刚度等效替代复杂结构等模型。ANSYSTRAINING单元类型主要单元类型举例•X-Y平面

4、单元:在整体笛卡尔X-Y平面内（模型必须建在此面内），有几种类型的ANSYS单元可以选用。其中任何一种单元类型只允许有平面应力、平面应变、轴对称、或者谐结构特性。LKK,L,OOPPNNMYIJ(orAxial)IMTriangularOptionJX(orRadial)ANSYSTRAINING单元类型主要单元类型举例–平面应力假定在Z方向上的应力为零，平面应力分析是用来分析诸如承主要有以下特点：受面内载荷的平板、承受压力或远当Z方向上的几何尺寸远远小于X和离中心载荷的薄圆盘等结构。Y方向上的尺寸才有效。所有的载荷均作用在XY平面内。

5、在Z方向上存在应变。运动只在XY平面内发生。允许具有任意厚度(Z方向上)。ANSYSTRAINING单元类型主要单元类型举例–平面应变假定在Z方向的应变为零，平面应变分析是用于分析那种一个方主要具有以下特点：向的尺寸（指定为总体Z方向）远远大当Z方向上的几何尺寸远远大于X于其它两个方向的尺寸，并且垂直于Z和Y方向上的尺寸才有效。轴的横截面是不变的。所有的载荷均作用在XY平面内。在Z方向上存在应力。运动只在XY平面内发生。ANSYSTRAINING单元类型主要单元类型举例–轴对称假定三维实体模型是由XY面内的Hoop横截面绕Y轴旋转

6、360o形成的（管，锥体，圆板,圆顶盖，圆盘等）。对称轴必须和整体Y轴重合。不允许有负X坐标。Y方向是轴向，X方向是径向，Z方向是周向。周向位移是零；周向应变和应力十分明显。只能承受轴向载荷（所有载荷）。ANSYSTRAINING单元类型主要单元类型举例–谐单元将轴对称结构承受的非轴对称载荷分解成傅立叶LK,L,O级数。傅立叶级数的每一部OKPPN分独立进行求解，然后根据yNMIJ再合并到一起。IxMTriangularOptionJ谐单元较常用于单一受扭或单元坐标系(显示的是KEYOPT(1)=0情形)受弯的分析求解，其中受扭和受

7、弯对应于傅立叶级数的第1和第2项。Y(Axial)X(Radial)ANSYSTRAINING单元类型主要单元类型举例–谐单元-举例：假定一承受剪M力，弯矩，和/或者扭矩的轴。TV轴上的扭矩以傅立叶级数的一项施加到轴上。这时，除了扭矩外，事实上是一般的轴对称问题。弯矩和横向剪力可以分别作为傅立叶级数的其它两项施加到轴上。谐单元还可以用于实际当中的任意循环分布载荷，这可能需要分解成50-100项傅立叶级数才能得到满意的结果。ANSYSTRAINING单元类型主要单元类型举例•壳单元:–Shell(壳)单元用于薄面板或曲面模型。壳单元分析应用的基

8、本原则是每块面板的主尺寸不低于其厚度的10倍。ANSYSTRAINING单元类型主要单元类型举例L•三维实体单元:Y–用于那些由于几何、材RP料、载荷或分析结果要X