ansys单元类型介绍.doc

LINK1 可承受单轴拉压的单元，不能承受弯矩作用PLANE2 2 维 6 节点三角形实体结构单元，可用作平面单元 (平面应力或平面应变)，也可以用作轴对称单元Beam3 可承受拉、压、弯作用的单轴单元，每个节点有三个自由度，即沿 x,y方向的线位移及绕 Z 轴的角位移Beam4 承受拉、压、弯、扭的单轴受力单元，每个节点上有六个自由度：x、y、z 三个方向的线位移和绕 x,y,z 三个轴的角位移SOLID5 三维耦合场体单元，8 个节点，每个节点最多有 6 个自由度LINK8 三维杆（或桁架）单元，用来模拟：桁架、缆索、连杆、弹簧等等，是杆轴方向的拉压单元，每个节点具有三个自由度：沿节点坐标系 X、Y、Z 方向的平动PLANE13 2 维耦合场实体单元，有 4 个节点，每个节点最多有 4 个自由度PLANE25 4 节点轴对称谐波结构单元，用于承受非轴对称载荷 2 维轴对称结构的建模LINK32 二维热传导杆单元，应用在二维（板或轴对称）稳态或瞬态热分析PLANE35 2 维 6 节点三角形热实体单元，用作平面单元或轴对称单元PLANE42 2 维实体结构单元，作平面单元 (平面应力或平面应变)，也可以用作轴对称单元。

本单元有 4 个节点，每个节点有 2 个自由度，分别为 x 和 y 方向的平移Shell43 4 节点塑性大应变单元，适合模拟线性、弯曲及适当厚度的壳体结构单元中每个节点具有六个自由度：沿 x、y 和 z 方向的平动自由度以及绕x、y 和 z 轴的转动自由度 PLANE53 2 维 8 节点磁实体单元，用于 2 维 (平面和轴对称) 磁场问题的建模PLANE55 2 维 4 节点热实体单元，作为平面单元或轴对称环单元，用于 2 维热传导分析本单元有 4 个节点，每个节点只有一个自由度 – 温度Shell63 弹性壳单元，具有弯曲能力和又具有膜力，可以承受平面内荷载和法向荷载本单元每个节点具有 6 个自由度：沿节点坐标系 X、Y、Z 方向的平动和沿节点坐标系 X、Y、Z 轴的转动SOLID64 3-D 各向异性结构实体单元，用于各向异性实体结构的 3D 建模单元有 8 个结点，每个结点 3 个自由度，即沿 x、y、z 的平动自由度SOLID65 用于含钢筋或不含钢筋的三维实体模型该实体模型可具有拉裂与压碎的性能PLANE67 2 维热-电耦合实体单元，有 4 各节点，每个节点两个自由度：温度和电压PLANE75 4 节点轴对称谐波热单元，作轴对称环单元，具有 3 维热传导能力。

本单元有 4 个节点，每个节点只有一个自由度 – 温度 TEMPPLANE77 2 维 8 节点热实体单元，2 维 4 节点热单元 (PLANE55) 的高阶版本每个节点只有一个自由度 – 温度PLANE78 8 节点轴对称-谐波热单元，轴对称环单元，具有 3 维热传导能力本单元有 8 个节点，每个节点只有一个自由度 – 温度 TEMPPLANE82 2 维 8 节点结构实体单元,是 2 维 4 节点单元 (PLANE42) 的高阶版本对于四边形和三角形混合网格，它有较高的结果精度；可以适应不规则形状而较少损失精度本 8 节点单元具有一致位移形状函数，能很好地适应曲线边界PLANE83 8 节点轴对称谐波结构实体单元，非轴对称载荷的 2 维轴对称结构的建模，有 8 个节点，每个节点有三个自由度 – 节点在 x, y 和 z 方向的平移对于未转动的节点坐标，其方向分别对应径向、轴向和切线方向 (圆周方向)PLANE121 2 维 8 节点静电单元本单元每个节点只有一个自由度：电压，用于 2 维静电场分析PLANE145 2 维四边形结构实体 p 单元，支持最多 8 阶多项式，用作平面单元 (平面应力或平面应变) 或作为轴对称单元PLANE146 2 维三角形结构实体 p 单元，支持最多 8 阶多项式，作平面单元 (平面应力或平面应变) 或作为轴对称单元PLANE162 显式动力 2 维结构实体，用于平面问题，也可用于轴对称问题。

本单元有 4 个节点，每个节点 6 个自由度：节点在 x 和 y 方向的平移、速度和加速度PLANE182 单元限制 2 维 4 节点结构单元，可用作平面单元 (平面应力、平面应变或广义平面应变)，也可作为轴对称单元，具有塑性、超弹性、应力刚度、大变形和大应变能力，并具有力-位移混合公式的能力，可以模拟接近不可压缩的弹塑性材料的变形PLANE183 2 维 8 节点实体结构单元，用作平面单元 (平面应力、平面应变和广义平面应变)，也可用作轴对称单元本单元具有塑性、蠕变、应力刚度、大变形及大应变的能力并具有力-位移混合公式的能力，可以模拟接近不可压缩的弹塑性材料的变形Beam188 3 维线性有限应变梁单元，适合于分析从细长到中等粗短的梁结构PLANE223 2 维 8 节点耦合场单元， 2 维结构、电、压组和压电分析能力，具有大变形和应力刚度能力一、单元 （1）link(杆)系列： link1(2D)和 link8(3D)用来模拟珩架，注意一根杆划一个单元 link10 用来模拟拉索，注意要加初应变，一根索可多分单元 link180 是 link10 的加强版，一般用来模拟拉索2）beam(梁)系列： beam3(2D)和 beam4(3D)是经典欧拉梁单元，用来模拟框架中的梁柱，画弯据图用 etab 读入 smisc 数据然后用 plls 命令。

注意：虽然一根梁只划一个单元在单元两端也能得到正确的弯矩图，但是要得到和结构力学书上的弯据图差不多的结果还需多分几段该单元需要手工在实常数中输入 Iyy 和 Izz，注意方向beam44 适合模拟薄壁的钢结构构件或者变截面的构件，可用"/eshape,1"显示单元形状 beam188 和 beam189 号称超级梁单元，基于铁木辛科梁理论，有诸多优点：考虑剪切变形的影响，截面可设置多种材料，可用"/eshape,1"显示形状，截面惯性矩不用自己计算而只需输入截面特征，可以考虑扭转效应，可以变截面（8.0以后），可以方便地把两个单元连接处变成铰接（8.0 以后，用 ENDRELEASE 命令）缺点是：8.0 版本之前 beam188 用的是一次形函数，其精度远低于 beam4等单元，一根梁必须多分几个单元8.0 之后可设置“KEYOPT(3)=2”变成二次形函数，解决了这个问题可见 188 单元已经很完善，建议使用beam189 与beam188 的区别是有 3 个结点，8.0 版之前比 beam188 精度高，但因此建模较麻烦，8.0 版之后已无优势3)shell(板壳)系列 shell41 一般用来模拟膜。

shell63 可针对一般的板壳，注意仅限弹性分析 它的塑性版本是 shell43 加强版是 shell181（注意 18*系列单元都是 ansys 后开发的单元，考虑了以前单元的优点和缺陷，因而更完善），优点是：能实现shell41、shell63、shell43...的所有功能并比它们做的更好，偏置中点很方便（比如模拟梁版结构时常要把板中面望上偏置），可以分层，等等4)solid（体）系列 土木中常用的就 solid45、46、65、95 等 45 就不用多说了，95 是它的带中结点版本 solid46 可以容忍单元的长厚比达到 20 比 1，可以用来模拟钢板碳纤维板钢管等 solid65 是专门的混凝土单元，可以考虑开裂，这个讨论得很多了，清华的陆新征写的一个讲义(www.lux )里面有详细解释5)combin(弹簧)系列 常用的有 7、14、39、40 等 7 可以用来模拟铰接点14 是最简单的带阻尼弹簧39 是非线性弹簧，在实常数中可以灵活定义力－位移关系，可用来模拟钢筋与混凝土的粘结滑移等40可模拟隔震结构（据说）6)contact(接触)系列 常用的有 conta52，可用来模拟橡胶垫支座。

这个很简单，可以用命令流添加（eintf）TARGE16*和 CONTA17*系列可用接触向导添加，三维的接触往往会造成收敛困难，和混凝土非线性分析一样，需要凭经验调参数反复试算二、材料 弹性部分（必需）用 MP 命令输入，非线性部分用 TB 命令输入1）TB,DP 即 Drucker-Prager 模型，ansys 中唯一用来模拟土的模型可以和几乎所有单元类型（2 维和 3 维）配合使用，所以有时也会在计算 2 维的混凝土模型时用到它2）TB,CONCR 用来模拟混凝土，采用 w-w 五参数破坏准则，只能和 solid65 配合使用同样参见陆新征的讲义3）TB,BKIN(BISO,MKIN,MISO) 一般用来模拟钢材 双线形随动强化（双线形等向强化、多线形随动强化、多线形等向强化）模型顾名思义，双线形和多线形的区别就是应力应变曲线是两段还是很多段；随动强化和等向强化的区别就是考不考虑包辛格效应 如果不和其他准则配合的话，默认是 von mises 屈服准则Mass21 是由 6 个自由度的点元素，x,y,z 三个方向的线位移以及绕 x,y,z 轴的旋转位移每个自由度的质量和惯性矩分别定义。

Link1 可用于各种工程应用中根据应用的不用，可以把此元素看成桁架，连杆，弹簧，等这个 2 维杆元素是一个单轴拉压元素，在每个节点都有两个自由度X,y,方向铰接，没有弯矩Link8 可用于不同工程中的杆可用作模拟构架，下垂电缆，连杆，弹簧等3维杆元素是单轴拉压元素每个点有 3 个自由度X,y,z 方向作为铰接结构，没有弯矩具有塑性，徐变，膨胀，应力强化和大变形的特性Link10 3 维杆元素，具有双线性劲度矩阵的特性，单向轴拉（或压）元素对于单向轴拉，如果元素变成受压，则硬度就消失了此特性可用于静力钢缆中，当整个钢缆模拟成一个元素时当需要静力元素能力但静力元素又不是初始输入时，也可用于动力分析中该元素是 shell41 的线形式，keyopt(1)=2,’cloth’选项如果分析的目的是为了研究元素的运动， （没有静定元素） ，可用与其相似但不能松弛的元素（如 link8 和 pipe59）代替当最终的结构是一个拉紧的结构的时候，Link10 也不能用作静定集中分析中但是由于最终局于一点的结果松弛条件也是有可能的在这种情况下，要用其他的元素或在 link10中使用‘显示动力’技术Link10 每个节点有 3 个自由度，x,y,z 方向。

在拉（或压）中都没有抗弯能力，但是可以通过在每个 link10 元素上叠加一个小面积的量元素来实现具有应力强化和大变形能力Link11 用于模拟水压圆筒以及其他经受大旋转的结构此元素为单轴拉压元素，每个节点有 3 个自由度X,y,z 方向没有弯扭荷载 Link180 可用于不同的工程中可用来模拟构架，连杆，弹簧，等此 3 维杆元素是单轴拉压元素，每个节点有 3 个自由度X,y,z 方向作为胶接结构，不考虑弯矩具有塑性，徐变，旋转，大变形，大应变能力link180 在任何分析中都包括应力强化项(分析中，nlgeon,on)，此为缺省值支持弹性，各向同性硬化塑性，运动上的硬化塑性，希尔各向异性塑性，chaboche 非线性硬化塑性和徐变等Beam3 单轴元素，具有拉，压，弯性能在每个节点有 3 个自由度X,y,方向以及绕 z 轴的旋转Beam4 是具有拉压扭弯能力的单轴元素每个节点有 6 个自由度，x,y,z,绕 x,y,z轴具有应力强化和大变形能力在大变形分析中，提供了协调相切劲度矩阵选项Beam23 单轴元素，拉压和受弯能力每个节点有 3 个自由度该元素具有塑性，徐变，膨胀能力如果这些影响都不需要，可使用 beam3，2 维弹性梁。

Beam24 3 维薄壁。