第二章 单元类型及选择.ppt

2.1 杆单元 2.2 梁单元 2.3 管单元 2.4 2D实体单元 2.5 3D实体单元 2.6 壳单元 壳单元可以模拟平板和曲壳一类结构。壳元比梁元和实体元要复杂的多，因此壳类单元中各种单元的选项很多。 除SHELL28外，均支持变厚度、面荷载及温度荷载。 应熟悉的单元 有限元分析是对真实物理系统的数值近似。其物理解释为以一组离散的单元集合体近似代替原连续结构，通过各单元分析获得单元组合体结构的特性，在给定的荷载与边界条件下，求得单元组合体各节点的位移，进而求得各单元应力等。 采用何种单元集合体来近似代替真实的求解问题呢？ 即在实际工程结构仿真分析中，采用何 种单元模拟实际结构？ 结构分类及仿真单元 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：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。 板壳结构：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。单元为3D实体单元和2D 实体单元 * * 第二章 单元类型选择及参数设置 （1）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。 （2）通常用LINK1和LINK8模拟桁架结构，如屋架、网架、 网壳、桁架桥、桅杆、塔架等结构，以及吊桥的吊杆、 拱桥的系杆等构件，必须注意线性静力分析时，结构不能是几何可变的，否则造成位移超限的提示错误。 （3） LINK10可模拟绳索、地基弹簧、支座等，如斜拉桥的斜拉索、悬索、橡胶支座等。 （4）LINK1、LINK8和LINK180单元还可用于普通钢筋和预应力钢筋的模拟，其初应变可作为施加预应力的方式 之一。 （1）梁单元面积和长度不能为零，且2D梁元必须位于XY平面 内。 （2）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。 （3）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。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。 * *