ANSYS单元定义及工程应用举例

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1、ANSYS单元定义详解及应用举例一、单元定义详解LINK1单元描述：LINK1单元可用于不同的工程应用中，依具体的应用，该单元可模拟桁架、链杆及弹簧等。该二维杆单元每个节点的自由度只考虑x,y两个方向的线位移，是一种可承受单轴拉压的单元。因为只用于饺接结构，故本单元不能承受弯矩作用。有关此单元的更详细说明请见《ANSYS,Inc.TheoryReference》。而LINK8单元是这种单元的三维情况。LINK1的几何模型图：LINK1输入数据：上图给出了本单元的儿何图形、节点坐标及单元坐标系。单元通过两个节点、横截面面积及初始应变和材料属性定义。单元的X轴方向

2、为沿单元长度从节点I指向节点J。初始应变通J1A/L给定，△为单元长度L(由I,J节点坐标算得)与0应变单元长度之差。在“节点与单元荷载”屮有关于单元荷载的描述。可以在节点上输入温度或热流量作为单元的体荷载。节点I上的温度T(I)默认为TUNIF,节点J上的温度默认为T(I)-对于热流量与温度的设定基本相同，只是默认值不在是TUNIF而成为0。还可通过命令LUMPM得到一个集中质量表达式，这对某些如波的传播的分析是很有用的。LINK1输入总结：节点：T,J自由度：UX,UY实常数AREA-横截面面积TSTRN-初始应变材料属性EX,ALPX,DENS,DAMP

3、面荷载：None体荷载：温度一T(I),T(J)热流量一FL(I),FL(J)特性：化死硬形生性变胀力变元塑蠕膨应大单KEYOPTSNoneLINKl输出数据：单元的求解输出包括•以下两方面：••节点位移包括-的全部节点解中；••其它输出信息见“LINK1单元结果输出说明表”以下的“LINK1应力计算图”也说明了一些情况，而有关结果输出的总体介绍参见"SolutionOutput”,对结果的查看方法请见《ANSYSBasicAnalysisGuide》以下“单元输出信息表”中第一列给出了各输出项的名称，用命令ETABLE(POST1)及ESOL(POST26)

4、可定义这些变量用于查询。第三列表示某一变量值是否在输出文件中给出，第四列某一变量值是否在结果文件中给出。无论是第三还是第四列，“Y”表示可以输出，列屮的具体数值则表示在满足特定条件时才输出，而“一”则表示不输出。LINK1单元输出信息表名称定义0REL单元号YYNODES单元节点号(1andJ)YYMAT单元材料号YYVOLU:单元体积—YXC,YC单元几何中心Y2TEMP节点I和J的温度YYFLUEN节点I和J的热流量YYMFORX单元坐标系中沿X轴方向杆的受力YYSAXL轴向应力YYEPELAXL单元轴向弹性应变YYEPTHAXL轴向热应变YYEPINAX

5、L轴向初始应变YYSEPL由应力一应变图所得等效应力11SKAT三轴应力与屈服面应力比11EPEQ等效塑性应变11HPRES静水压力11EPPLAXL轴向塑性应变11EPCRAXL轴向蠕变11EPSWAXL轴向膨胀应变111、1、仅存在非线性单元2、2、仅在质心利用*GET命令可得的选项。“LINK1项目和序号表”屮列出了在后处理屮可通过ETABLE命令加参数及数字序号的方法定义可列表察看的有关变量的细则。详细参见《ANSYS基本分析指南》中有关"TheGeneralPostprocessor(POST1)^^和"TheItemandSequenceNumbe

6、rTable”部分。下面是表格的一些使用说明：Name指在“LINK1单元输出数据说明表”小的有关变量。Item命令ETABLE屮使用的参数。E单元数据为常数或单值时对应的序号。I,J节点I,J所对应的数字序号。LINK1项目和序号表OutputQuantityName（变量名）ETABLE和ESOL命令输入项ItemEIJSAXL轴向应力LS1EPELAXL单元轴向弹性应变。LEPEL1EPTHAXL轴向热应变LEPTH1EPSWAXL轴向膨胀应变LEPTH2EPINAXL轴向初始应变LEPTH3EPPLAXL轴向塑性应变LEPPL1EPCRAXL轴向蠕变L

7、EPCR1SEPL由应力一应变图所得等效应力NLIN1SRAT三轴应力与屈服面应力比NLIN2HPRES静水压力NLIN3EPEQ等效塑性应变NLIN4MFORX单元坐标系中沿X轴方向杆的受力SMISC1FLUEN节点I和J的热流量NMISC-12TEMP节点I和J的温度LBFE-12假设与限制：••杆件假设为均质直杆，在其端点受轴向负荷；••杆长应大于0,即节点1,J不能重合；••杆件必须位于X-Y平面且截面面积要大于0；••温度延杆长为线性变化；••位移函数表明杆件应力均匀；••初始应变也参预应力刚度矩阵的计算。LINK1单元的软件产品制约：当使用以下产品

8、时，LINK1单元的使用还要受到以下限