第7章--ANSYS单元类型课件.pptVIP

* 提一下，大家可以把ansys界面打开，一会讲的时候幻灯片上会出现一些截图，大家可以对照着熟悉一下，主要是在prep ? modeling下面 * 剪切变形系数＝0，则在单元的Y方向没有剪切变形 * 提一下，大家可以把ansys界面打开，一会讲的时候幻灯片上会出现一些截图，大家可以对照着熟悉一下，主要是在prep ? modeling下面 第7章 ANSYS单元类型 7.1 单元分类 7.2 单元介绍 7.3 线性单元/二次单元 7.4 单元类型的选择方法 7.7 实常数 7.6 定义单元类型 7.5 一些常见问题 7.1 单元分类 按单元维数分为： 一维单元 如：杆单元、梁单元、弹簧单元 二维单元 如：面单元、壳单元 三维单元 如：实体单元 点单元 如：质量单元 按单元功能可分为： 结构单元 热单元 电磁单元 流体单元 耦合场单元 网格划分辅助单元 LS-DYNA单元 7.2 单元介绍 （1）点单元 其特点是几何形状为点状，可用以下单元模拟： MASS单元：主要用于动力学分析质量块结构的模拟； （2） 线单元 几何形状为线性的结构，可用以下单元进行模拟： 1）、LINK单元：用于桁架、螺栓、螺杆等连接件的模拟； 2）、Beam单元：用于梁、螺栓、螺杆、连接件等的模拟 3）、Pipe单元：用于管道、管件等结构的模拟； 4）、Combin单元：用于弹簧，细长构件等的模拟。 左边是LINK单元在桁架上的应用，右边是BEAM单元在梁上的应用 （3）面单元 几何形状为面型的结构，可用于以下单元模拟 1）.SHELL单元：主要用于薄板或曲面结构的模拟，壳单元分析应用的基本原则是每块面板的主尺寸不低于其厚度的10倍 2）. PLANE单元（平面单元）：用于总体直角坐标系下X-Y平面内结构的平面应力、平面应变、轴对称问题 应用的一些注意事项 适用于Z方向上的几何尺寸远远小于X和Y方向上尺寸的情况（例如薄板）； 适用于Z方向上的几何尺寸远远大于X和Y方向上尺寸的情况（例如堤坝）； 所有的载荷均作用在XY平面内； 仅允许XY平面内的运动； 3）体单元 几何形状为体型的结构，可用以下单元模拟 .SOLID单元：主要用于三维实体结构的模拟 实体单元的选择 实体单元类型比较多，实体单元也是实际工程中使用最多的单元类型。常用的实体单元类型有solid45, solid92,solid185,solid187这几种，一般将其分为两类。 solid45,solid185可以归为第一类，他们都是六面体单元，都可以退化为四面体和棱柱体，单元的主要功能基本相同,(SOLID185还可以用于不可压缩超弹性材料)。 Solid92, solid187可以归为第二类，他们都是带中间节点的四面体单元，单元的主要功能基本相同。 7.3 线性单元/二次单元 决定采用平面、三维壳或者三维实体单元后，还需要进一步决定采用线性、四边形。 线性单元内的位移按线性变化，因此(大多数时)单个单元上的应力状态是不变的。 二次单元内的位移是二阶变化的，因此单个单元上的应力状态是线性变化的。 线性单元和高阶单元之间明显的差别是线性单元只存在 “角节点”，而高阶单元还存在 “中节点”。 ANSYS中各线性概念之间的区别： 线性分析 是指不包含任何非线性影响(如：大变形,塑性，或者接触)。 线性方程 求解器 是指方程组解就是结构的自由度解。即使是非线性分析，这些方程还是线性的 (但必须进行多次求解)。 线性单元 假定单元内的自由度按线性变化. 在许多情况下，同线性单元相比，采用更高阶类型的单元进行少量的计算就可以得到更好的计算结果。 在进行单元选择时应考虑的其它因素 ---线性单元的扭曲变形可能引起精度损失。更高阶单元对这种扭曲变形不敏感。 ---就求解的精度的差别讲，线性单元和二次单元网格之间的差别远没有平面单元和三维实体单元网格之间的差别那么惊人之大。 更高阶的单元模拟曲面的精度就越高。 低阶单元 更高阶单元 单元阶次: 单元形函数多项式的阶次 线性单元 只支持线性变化的位移因此一个单元内为常应力 对单元扭曲高度敏感 如果仅对名义应力结果感兴趣则可接受 对高应力梯度区需要大量单元 二次单元 支持二次变化的位移及在一个单元内线性变化的应力 能代表曲边边界及曲面，比线性单元更为准确。对单元的扭曲不太敏感 对高精度应力感兴趣的情况建议采用 比线性单元给出的结果更好，多数情况下用更少的单元及总的自由度即可达到 注意: 对壳单元，线