ansys杆、梁和管单元讲解.doc

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1、（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

2、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

3、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。当NLGEOM打开的

4、时候，BEAM188的应力刚化在任何分析中都是默认项。BEAM188/BEAM189可以采用SECTYPE、SECDATA、SECOFFSET、SECWRITE、SEREAD定义横截面，本单元支持弹性、蠕变、素性模型（不考虑横截面子模型），忽略任何实参数，参考SECONTROLS定义横截面剪切刚度和附加质量，这种单元的截面可以是不同材料组成的组和截面。BEAM188/BEAM189定义的梁长细比（GAL2/(EI)）可以用来判定单元的实用性，其中G为剪切模量，A为截面积，L为长度，EI为抗弯刚度，推荐长细比大于30.，BEAM188/BEAM18

5、9的在一些截面点的截面相关量（积分面积、位置、泊松比、函数倒数等）通过SECTYPE和SECDATA自动计算得到。每个截面嘉定9个节点，有4个积分点。管单元，是一类轴向拉压、弯、扭空间单元，每个节点均有6个自由度。PIPE16是一个轴向拉压、扭转和弯曲单元，单元的每个节点有6个自由度：沿节点坐标系的X、Y、Z方向的平动和绕X、Y、Z轴的转动。本单元以BEAM4为基础，并包含了用于处理管的对称性和标准管几何尺寸的专用特性。PIPE17是三个单轴直管单元组成的T形管单元，具有拉压、扭转和弯曲功能，单元的每个节点有6个自由度：沿节点坐标系的X、Y、Z方

6、向的平动和绕X、Y、Z轴的转动。包括T形接头弹性选项，应力增强系数选项和打印单元力选项，还考虑了绝热、内部流体和腐蚀。PIE18具有拉、压、扭转和弯曲性能的环形单轴单元，每个节点有6个自由度：沿节点坐标系的X、Y、Z方向的平动和绕X、Y、Z轴的转动，单元选项中包括多重弹性和应力强化系数，考虑了绝热、内部流体和腐蚀。PIE20具有拉、压、扭转和弯曲性能的环形单轴单元，每个节点有6个自由度：沿节点坐标系的X、Y、Z方向的平动和绕X、Y、Z轴的转动，该单元具有塑性、蠕变和膨胀功能。PIPE59是具有拉伸—压缩、扭转和弯曲功能，并具有薄膜力以模拟海洋波浪

7、和电流作用的单轴单元，单元的每个节点有6个自由度：沿节点坐标系的X、Y、Z方向的平动和绕X、Y、Z轴的转动。除了载荷包括水的动力和浮力影响，以及质量包括水和管内部件的附加质量以外，该单元还有电缆选项、应力刚化和大挠度功能。PIE60是具有拉、压、扭转和弯曲性能的环形单轴单元，每个节点有6个自由度：沿节点坐标系的X、Y、Z方向的平动和绕X、Y、Z轴的转动。单元具有塑性、蠕变和膨胀功能，可以选择包括挠度系数和在单元坐标系内输出作用在单元上的力和弯矩的选项。