2022年最新ANSYS命令流总结.docx
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1、精品文档ANSYS结构分析单元功能与特性杆单元 : LINK1、8、10、11、180梁单元: BEAM、3 4、23、24,44, 54, 188, 189管单元 : PIPE16, 17, 18, 20, 59, 602D实体元 : PLANE2, 25, 42, 82, 83, 145,146, 182, 1833D实体元 : SOLID45, 46, 64,65, 72, 73,92, 95, 147,148, 185, 186,187, 191壳单元 : SHELL28, 41, 43, 51, 61, 63, 91, 93, 99, 143, 150, 181,208, 209精品
2、文档弹簧单元 : COMBIN,7质量单元 : MASS2114, 37,39, 40接触单元 : CONTAC1,252, TARGE16,9170, CONTA17,1172, 173, 174, 175, 178矩阵单元 : MATRIX27, 50表面效应元 : SURF153, 154粘弹实体元 : VISCO88, 89, 106, 107, 108,超弹实体元 : HYPER5,6 58, 74, 84, 86, 158耦合场单元 : SOLID5, PLANE13, FLUID29, 30,38, SOLID62, FLUID79, FLUID80, 81, SOLID98,
3、FLUID129, INFIN110 , 111, FLUID116,130界面单元 : INTER192, 193, 194, 195显式动力分析单元 : LINK160, BEAM161, PLANE162, SHELL163, SOLID164, COMBI16杆单元单元名称简称节点数节点自由度特性备注LINK1LINK8 LINK102D杆3D杆3D仅受拉或仅受压杆3D线性调剂器3D有限应变杆2Ux,UyUx,Uy,UzEPCSDGBEPCSDGB EDGB常用杆元LINK11EGBLINK180EPCDFGB模拟缆索的放松及间隙模拟液压缸和大转动另可考虑粘弹塑性E- 弹性 Elast
4、icity, P- 塑性 Plasticity, C-蠕变 Creep , S- 膨胀 Swelling, D-大变形或大挠度 Large deflection, F- 大应变 Large strain或有限应变 Finite strain, B- 单元生死 Birth and dead,G-应力刚化Stress stiffness或几何刚度 Geometric stiffening, A- 自适应下降 Adaptive descent等;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, 必需留意线性静力分析时,
5、结构不能是几何可变的, 否就造成位移超限的提示错误; LINK10 可模拟绳索、 地基弹簧、 支座等, 如斜拉桥的斜拉索、 悬索、 索网结构、 缆风索、 弹性地基、 橡胶支座等; LINK180 除不具备双线性特性 LINK10 外, 它均可应用于上述结构中, 并且其可应用的非线性性质更加广泛, 增加了粘弹塑性材料; LINK1 、LINK8 和LINK180 单元仍可用于一般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梁单元梁单元分为多种单元,分别具有不同的特性,是一类轴向拉压、弯曲、扭转3D 单元;单元名称简称节点节点自由度特性备注BEAM32D弹性梁2Ux,Uy, RotzED
6、GB常用平面梁元BEAM232D塑性梁2EPCSDFGB具有塑性等功能BEAM542D渐变不对称梁2EDGB不对称截面,可偏移中心轴BEAM43D弹性梁2Ux,Uy,UzRotx,Roty,RotzEDGB拉压弯扭,常用 3D梁元BEAM243D薄壁梁2+1EPCS拉压弯及圣文南扭转; 开口或DGB闭口截面BEAM443D 渐变不对称梁2+1EDGB拉压弯扭, 不对称截面, 可偏移中心轴,可释放节点自由度,可采纳梁截面BEAM1883D线性有限应2+1Ux,Uy,UzEPCD粘弹塑 Timoshenko 梁,计入剪BEAM189变梁3D二次有限应变梁3+1Rotx,Rot y,Rotz或增加
7、warpFGB切变形影响;可增加翘曲自由度;可采梁截面BEAM18,8 但属二次梁单元;单元使用另外应留意的问题:梁单元面积和长度不能为零,且2D梁元必需位于 XY平面内; 剪切变形的影响; 自由度释放; 梁截面特性; BEAM23/24实常数的输入比较复杂;荷载特性;应力运算;管单元管单元是一类轴向拉压、弯曲和扭转的3D单元,单元的每个节点均具有6个自由度,即三个平动自由度Ux 、Uy、Uz 和三个转动自由度 Rotx、Roty、 Rotz ,此类单元以 3D梁元为基础,包含了对称性和标准管几何尺寸的简化特性;单元使用应留意的其他问题:管元长度、直径及壁厚均不能为零;可运算薄壁管和厚壁管,但
8、某些应力的运算是基于薄壁治理论的;管单元计入了剪切变形的影响,并可考虑应力增强系数和挠曲系数;该类单元有直管、 T 型管、弯管和沉管四种单元类型单元简称节点数特性备注名称PIPE163D弹性直管元2EDGB可考虑两种温度梯度及内部和外部压力PIPE173D弹性 T型管元24EDGB可考虑绝热、内部流体、腐蚀及应力强化PIPE183D弹性弯管元2+1EDBPIPE203D塑性直管元2EPCSDGB同PIPE16PIPE593D弹性沉管元2EDGB可模拟海洋波,可考虑水动力和浮力等,其余同PIPE16,且可模拟电缆PIPE603D塑性弯管元2+1EPCSDB同PIPE182D实体单元2D实体单元是
9、一类平面单元, 可用于平面应力、 平面应变和轴对称问题的分析, 此类单元均位于 XY平面内,且轴对称分析时 Y轴为对称轴;单元名称简称节点自由度特性备注PLANE26节点三角形单元Ux,UyEPCSDFGBA适用于不规章的网格PLANE42PLANE824节点四边形单元8节点四边形单元具有和谐和非和谐元选项是PLANE42的高阶单元;混合分网的结果精度高;适用于模拟曲线边界PLANE1458节点四边形 P单元E支持 2 8阶多项式PLANE1466节点三角形 P单元支持 2 8阶多项式PLANE1824节点四边形单元EPCSD具有更多的非线性材料模型PLANE1838节点四边形单元FGBA是P
10、LANE182的高阶单元PLANE25PLANE834节点谐结构单元8节点谐结构单元Ux,UyUzEGB模拟非对称荷载的轴对称结构是PLANE25的高阶单元单元使用应留意的其他问题: 单元插值函数及说明;荷载特性;其它特点;3D实体单元3D实体单元用于模拟三维实体结构,此类单元每个节点均具有三个自由度,即Ux、Uy、Uz三个平动自由度;单元名称简称/3D结点特性完全 / 减缩积分初应力备注SOLID45实体元8EPCSDFGBAY/YY正交各向异性材料SOLID46分层实体元8EDGY/NN层数达 250或更多SOLID64各向异性实体8EDGBAY/NN各向异性材料元SOLID65钢筋混凝土
11、实8EPCDFGBAY/NN开裂 , 压碎, 应力释放SOLID92体元四周体实体元10EPCSDFGBAY/NY正交各向异性材料SOLID95实体单元20EPCSDFGBAY/YY是SOLID45的高阶元SOLID147砖形实体 P元20EY/NNP可设置 2 8阶SOLID148四周体实体 P元10EY/NNP可设置 2 8阶SOLID185实体单元8EPCDFGBAY/Y等Y可模拟几乎不行压缩的弹塑和完全不行压SOLID186实体单元20EPCDFGBAY/YY缩的超弹SOLID187四周体实体元10EPCDFGBAY/NYSOLID191分层实体元20EGAY/NN层数 100单元使用
12、应留意的问题:关于 SOLID72/73 单元; ( 2)SOLID185积分方式可挑选;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;杆、梁单元板壳单元实体单元单元使用应留意的问题:通常不计剪切变形的壳元用于薄板壳结构,而计入剪切变形的壳元用于中厚度板壳结构;弹簧单元弹簧单元是一类特地模拟“弹簧 ”行为的单元,不同于用结构单元(如LINK等)的模拟;质量单元MASS21 为具有 6个自由度的点单元,即只有一个节点, 节点自自由度可为Ux 、Uy 、Uz 、Rotx 、Roty 、Rotz , 通过不同设置可仅考虑2D 或3D 内的平动
13、自由度及其组合,它每个坐标方向可以具有不同的质量和转动惯量;该单元无面荷载和体荷载,支持弹性、大变形和生死单元;接触单元ANSYS 支持三种接触方式,即点对点、点对面和面对面的接触,接触单元是掩盖在模型单元的接触面之上的一层单元; 点点单元用于模拟点对点的接触行为,且预先知道接触位置; 点面单元用于模拟点对面的接触行为, 预先不要确定接触位置,接触面之间的网格不要求一样;面面单元用于模拟面对面的接触行为,支持低阶和高阶单元,支持大变形行为等;矩阵单元MATRIX27为刚度、阻尼、质量矩阵单元,可表示一种任意的单元;本单元具有两个节点,此两个节点可重合或不重合,每个节点有6个自由度,即 Ux、U
14、y、Uz、Rotx 、Roty 、Rotz ;该单元无面荷载和体荷载,但支持单元生死功能;其矩阵可为对称或不对称形式,通过Keyopt3设置为刚度矩阵、或阻尼矩阵、或质量矩阵;本单元可模拟任意类型的单元,如可模拟特殊弹簧和节点柔性连接等;MATRIX50为超单元, 它是预先装配好的可独立使用的一组单元;该单元无节点和实常数, 其自由度数目由所包含的单元打算, 其面荷载和体荷载可通过总的载荷向量和比例系数施加,该单元支持大变形功能;该单元不能包含基于拉格朗日乘子的单元(如MPC184等),不支持非线性(忽视所包含的单元非线性);超单元可包含其它超单元, 2D超单元只能用于二维分析,而3D超单元就
15、只能用于三维分析;表面效应单元SURF153和SURF154分别为 2D和3D结构表面效应单元,可用于各种荷载(法向、切向、法向渐变、输入矢量方向等) 及表面效应 (基础刚度、 表面张力及附加质量等) 情形,可掩盖于任何二维 (轴对称谐结构单元 PLANE25/83除外)和三维结构实体单元表面;预紧、多点约束、网分单元( 1)PRETS179为 2D/3D预紧单元,用于定义网分后的二维或三维结构预紧区,可由任意结构单元(杆、梁、管、壳、 2D实体和 3D实体)建立;该单元具有3个节点,每个节点具有一个自由度Ux,该 Ux为预紧方向的位移, ANSYS通过几何条件将预紧力施加到指定的预紧荷载方向
16、上,而不必考虑模型是如何定义的;该单元不支持面荷载和体荷载,仅支持非线性特性;不能使用约束方程和自由度耦合,NROTA命T 令不能用于节点K,且 K节点必需位于整体直角坐标系;( 2) MPC184为多点约束单元,有刚性杆、刚性梁、滑移、球形、销钉、万向接头的约束,适用于使用拉格朗日乘子的具有运动约束时情形,该单元可用于机构运动学,如起重机、挖掘机、汽车、机床和机器人等;该单元有 2个或 3个节点,每个节点具有 Ux、Uy2D 或Ux、Uy、Uz3D或Ux、Uy、Uz、Rotx 、Roty 、Rotz3D 自由度;无实常数和面荷载,支持温度荷载及转动或转动力矩,支持大变形和单元生死; MESH
17、200 是仅用来划分网格的单元,对运算结果毫无影响;它是为实现多步网格划分的操作而设计的;该单元可用于划分两维或三维空间的线,三维空间中的三角形、四边形、四周体或六面体单元组成的面或体,且均包括有或没有中间节点的情形;MESH200 单元可与任意其它单元一起使用,当不再需要它时,可以将其删除或保留坐标系和工作平面6 类坐标系:总体坐标系、局部坐标系、节点坐标系、单元坐标系、显示坐标系与结果坐标系;激活总体和局部坐标系命令: CSYS,KCN其中 KCN表示坐标系号码,0- 直角坐标系(缺省),1- 柱坐标系, 2- 球坐标系, 4- 以工作平面为坐标系,5-柱坐标系(以 Y轴为转轴),11-
18、局部坐标系;由于工作平面可不断移动和旋转,因此当采纳 CSYS,4时也相当于不肯定义了局部直角坐标,在很多情形下应用特别便利;依据总体坐标系定义局部坐标系命令: LOCAL, KCN, KCS, XC, YC, ZC, THXY, THYZ, THZX, PAR1, PAR2其中: KCN- 局部坐标系编号,此编号必需大于10,假如与既有编号相同,就将重新定义KCS- 坐标系类型, 0或CART为直角坐标系,1或CYLIN为柱坐标系, 2或SPHE为球坐标系, 3或TORO为环坐标系; XC,YC,ZC- 新坐标系原点在总体直角坐标系中的坐标;THXY,THYZ,THZX- 新坐标系绕 Z,X
19、,Y 轴的旋转角度,其正方向为:XY,YZ,ZX;PAR1- 适用于椭圆、类似球体或环形系统,当KCS=1或2时,其值为椭圆 Y轴半径与 X轴半径之比,缺省为 1即圆;当KCS=3时,其值为环面的主半径;PAR2- 仅适用于类似球体的系统,当KCS=2时,其值为椭球体Z轴半径与 X轴半径之比,缺省为 1依据已有的三个节点定义局部坐标系命令: CS, KCN, KCS, NORIG, NXAX, NXYPL, PAR1, PAR2依据已有的三个关键点定义局部坐标系命令: CSKP, KCN, KCS, PORIG, PXAXS, PXYPL, PAR1, PAR2依据当前工作平面定义局部坐标系命
20、令: CSWPLA, KCN, KCS, PAR1, PAR2依据激活的坐标系定义局部坐标系命令:CLOCAL, KCN, KCS, XL, YL, ZL, THXY, THYZ, THZX, PAR1, PAR2删除局部坐标系 命令: CSDELE, KCN1, KCN2, KCINC其中: KCN1- 为要删除的局部坐标系的起始编号,假如KCN1=ALL,就其后参数将忽视; KCN2- 为要删除的局部坐标系的最终编号;KCINC- 为编号的递增数值,缺省为1;CSDELE,11,15,2-就删除了 11、13、15号局部坐标系;查看激活坐标系和局部坐标系命令: CSLIST, KCN1,
21、KCN2, KCINC节点坐标系的旋转与修改将某些节点的坐标系旋转到与当前激活坐标系(简称“当前坐标系 ”)方向一样命令: NROTAT, NODE1, NODE2, NINC其中 NODE、1 NODE、2 NINC - 要旋转节点的起始号、末编号(缺省为 NODE)1 及递增值 (缺省值为 1);如NODE1=ALL就其后参数将被忽视,NODE也1 可为元件名;将既有节点的节点坐标系旋转某个角度命令: NMODIF, NODE, X, Y, Z, THXY, THYZ, THZXNODE- 节点号、 ALL或元件名称;X, Y, Z-该节点的新坐标值;其余参数意义同前;在创建节点时直接定义
22、其坐标系的旋转角度命令: N, NODE, X, Y, Z, THXY, THYZ, THZX按方向余弦旋转节点坐标系命令: NANG, NODE, X1, X2, X3, Y1, Y2, Y3, Z1, Z2, Z3节点坐标系列表 命令: NLIST, NODE1, NODE2, NINC, Lcoord, SORT1, SORT2, SORT3Lcoord-坐标列表信息,缺省为全部信息,=COOR时D仅列 XYZ坐标;SORT1- 用于排序的第 1项内容,可以是NODE,X,Y,Z,THXY,THYZ,THXZ;SORT2,SORT3-用于排序的第 2项和第 3项内容,其内容同SORT1;
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- 2022 最新 ANSYS 命令 总结
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