ANSYS中不同单元之间的连接问题
ANSYS中不同单元之间的连接问题
最近从ANSYS工程分析进阶实例上知道了ANSYS中不同单元之间的连接原则。感觉收收获不小，现把它上传与大家共享。
一般来说，按“杆梁壳体”单元顺序，只要后一种单元的自由度完全包含前一种单元的自由度，则只要有公共节点即可，不需要约束方程，否则需要耦合自由度与约事方程。例如：
（1）杆与梁、壳、体单元有公共节点即可，不需要约束方程。（2）梁与壳有公共节点怒可，也不需要约束写约束方程；壳梁自由度数目相同，自由度也相同，尽管壳的rotz是虚的自由度，也不妨碍二者之间的关系，这有点类同于梁与杆的关系。
（3）梁与体则要在相同位置建立不同的节点，然后在节点处耦合自由度与施加约束方程。
（4）壳与体则也要相同位置建立不同的节点，然后在节点处耦合自由度与施加约束方程。
上面所述的不同单元之间的接连方法主要是用耦合自由度和约束方
程来实现的，有一定的局限性，只适用于小位移，下面介绍一种支持大位移算法的方法，MPC法。
MPC即Multipoint Constraint,多点约束方程，其原理与前面所说的方程的技术几乎一致，将不连续、自由度不协调的单元网格连接起来，不需要连接边界上的节点完全一一对应。
MPC能够连接的模型一般有以下几种。
solid 模型-solid 模型
shell模型-shell模型
solid 模型-shell 模型
solid 模型-beam 模型
shell 模型-beam模型
在ANSYS中，实现上述MPC技术有三种途径。
（1）通过MPC184单元定义模型的刚性或者二力杆连接关系。定义MPC184单元模型与定义杆的操作完全一致，而MPC单元的作用可以是刚性杆（三个自由度的连接关系）或者刚性梁（六个自由度的连接关系）。
（2）利用约束方程菜单路径Main
Menu>preprocessor>Coupling/Ceqn>shell/solid Interface创建壳与实体模型之间的装配关系。
（3）利用ANSYS接触向导功能定义模型之间的装配关系。选择菜单路径Main
Menu>preprocessor>Modeling>Creat>Contact Pair，弹出一序列的接触向导对话框，按照提示进行操作，在创建接触对前，单击Optional setting按钮弹出Contact properties对话框，将Basic选项卡中的Contact algorithm即接触算法设置为MPC algorithm。或者，在定义完接触对后，再将接触算法修改为MPC algorithm，就相当于定义MPC多点约束关系进行多点约束算法。
单元类型的选择问题
初学ANSYS的人，通常会被ANSYS所提供的众多纷繁复杂的单元类型弄花了眼，如何选择正确的单元类型，也是新手学习时很头疼的问题。
单元类型的选择，跟你要解决的问题本身密切相关。在选择单元类型前，首先你要对问题本身有非常明确的认识，然后，对于每一种单元类型，每个节点有多少个自由度，它包含哪些特性，能够在哪些条件下使用，在ANSYS的帮助文档中都有非常详细的描述，要结合自己的问题，对照帮助文档里面的单元描述来选择恰当的单元类型。
1.该选杆单元（Link）还是梁单元(Beam)？
这个比较容易理解。杆单元只能承受沿着杆件方向的拉力或者压力，杆单元不能承受弯矩，这是杆单元的基本特点。
梁单元则既可以承受拉，压，还可以承受弯矩。如果你的结构中要承受弯矩，肯定不能选杆单元。对于梁单元，常用的有
beam3,beam4,beam188这三种，他们的区别在于：
1)beam3是2D的梁单元，只能解决2维的问题。
2)beam4是3D的梁单元，可以解决3维的空间梁问题。
3)beam188是3D梁单元，可以根据需要自定义梁的截面形状。
ansys各种结构单元介绍
一、单元分类 MP - ANSYS/Multiphysics DY - ANSYS/LS-Dyna3D FL - ANSYS/Flotran ME - ANSYS/Mechanical PR - ANSYS/Professional PP - ANSYS/PrepPost ST - ANSYS/Structural EM - ANSYS/Emag 3D ED - ANSYS/ED
LINK1 —二维杆单元 单元描述： LINK1单元有着广泛的工程应用，比如：桁架、连杆、弹簧等等。这种二维杆单元是杆轴方向的拉压单元，每个节点有2个自由度：沿节点坐标系x、y方向的平动。就象在铰接结构中的表现一样，本单元不承受弯矩。单元的详细特性请参考理论手册。三维杆单元的描述参见LINK8。 下图是本单元的示意图。 PLANE2 —二维6节点三角形结构实体单元 单元描述： PLANE2是与8节点PLANE82单元对应的6节点三角形单元。单元的位移特性是二次曲线，适合于模拟不规则的网格（比如由不同的CAD/CAM系统得到的网格）。 本单元由六个节点定义，每个节点有2个自由度：沿节点坐标系x、y 方向的平动。本单元可作为平面单元（平面应力或平面应变）或者作为轴对称单元使用。本单元还具有塑性、蠕变、膨胀、应力刚化、大变形、大应变等功能。详细特性请参考理论手册。 下图是本单元的示意图。
BEAM3二维弹性梁单元 BEAM3是一个轴向拉压和弯曲单元，每个节点有3个自由度：沿节点坐标系x、y方向的平动和绕z轴的转动。单元的详细特性请参考理论手册。其它的二维梁单元是塑性梁单元（BEAM23）和变截面非对称梁单元（BEAM54)。 下图是本单元的示意图。 BEAM4三维弹性梁单元 单元描述： BEAM4是一个轴向拉压、扭转和弯曲单元，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。本单元具有应力刚化和大变形功能。在大变形（有限转动）分析中允许使用一致切线刚度矩阵选项。本单元的详细特性请参考理论手册。变截面非对称弹性梁单元的描述参见BEAM44，三维塑性梁单元的描述参见BEAM24。
ANSYS选择正确的单元类型
初学ANSYS的人，通常会被ANSYS所提供的众多纷繁复杂的单元类型弄花了眼，如何选择正确的单元类型，也是新手学习时很头疼的问题。 单元类型的选择，跟你要解决的问题本身密切相关。在选择单元类型前，首先你要对问题本身有非常明确的认识，然后，对于每一种单元类型，每个节点有多少个自由度，它包含哪些特性，能够在哪些条件下使用，在ANSYS的帮助文档中都有非常详细的描述，要结合自己的问题，对照帮助文档里面的单元描述来选择恰当的单元类型。 1.该选杆单元（Link）还是梁单元(Beam)？ 这个比较容易理解。杆单元只能承受沿着杆件方向的拉力或者压力，杆单元不能承受弯矩，这是杆单元的基本特点。梁单元则既可以承受拉，压，还可以承受弯矩。如果你的结构中要承受弯矩，肯定不能选杆单元。对于梁单元，常用的有beam3,beam4,beam188这三种，他们的区别在于： 1)beam3是2D的梁单元，只能解决2维的问题。 2)beam4是3D的梁单元，可以解决3维的空间梁问题。 3)beam188是3D梁单元，可以根据需要自定义梁的截面形状。 2.对于薄壁结构，是选实体单元还是壳单元？ 对于薄壁结构，最好是选用shell单元，shell单元可以减少计算量，如果你非要用实体单元，也是可以的，但是这样计算量就大大增加了。而且，如果选实体单元，薄壁结构承受弯矩的时候，如果在厚度方向的单元层数太少，有时候计算结果误差比较大，反而不如shell单元计算准确。 实际工程中常用的shell单元有shell63,shell93。shell63是四节点的shell 单元(可以退化为三角形)，shell93是带中间节点的四边形shell单元(可以退化为三角形),shell93单元由于带有中间节点，计算精度比shell63更高，但是由于节点数目比shell63多，计算量会增大。对于一般的问题，选用shell63 就足够了。除了shell63,shell93之外，还有很多其他的shell单元，譬如shell91,shell131，shell163等等，这些单元有的是用于多层铺层材料的，有的是用于结构显示动力学分析的，一般新手很少涉及到。通常情况下，shell63单元就够用了。 3.实体单元的选择。 实体单元类型也比较多，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。其中把 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。 实际选用单元类型的时候，到底是选择第一类还是选择第二类呢？也就是到底是选用六面体还是带中间节点的四面体呢？如果所分析的结构比较简单，可以很方便的全部划分为六面体单元，或者绝大部分是六面体，只含有少量四面体和棱柱体，此时，应该选用第一类单元，也就是选用六面体单元；如果所分析的结构比较复杂，难以划分出六面体，应该选用第二类单元，也就是带中间节点的四面体单元。
ansys10.0、12.0和ProE对接、下载地址安装方法和汉化处理
ANSYS10.0 1.首先安装虚拟光驱,文件名叫deamon.exe ，顺便把ANSYS源程序也考出来！安装好后应该让您重新启动！ 2.重启后，在您机器的右下角有那个虚拟光驱的标志，右击》第一个virtual cd/dvd-rom 》第一个device[] no media 》mount image 》打开新的对话框select new image file 选取ansys 的安装文件 把文件类型那个下拉菜单改为all file（* *） 选取m-asmp10.bin 文件！ 3．双击我的电脑出现
右键打开虚拟光驱 4.执行安装程序中的WinHostId.Exe文件,出现如下窗口 您的机子和我的不一样，点击creat file 以文本的形式保存在桌面。 5.现在打开刚才复制到桌面的MAGNiTUDE”（ANSYS10.0）文件夹。用记事本的打开方式 打开ansys.dat 文件如下
的HostID。 把ansys.dat中的所有2006改为2012，可以使用编辑命令中的替换操作。 6. 双击桌面的keygen.bat文件，将在此文件夹中出现license.dat文件。 改名为license1.dat 。并将其拷到C:\Program Files\Ansys Inc\Shared Files\Licensing\intel
7. 设置环境变量：我的电脑－属性－高级－环境变量－新建： 1）在变量名内输入：ANSYSLMD_LICENSE_FILE 在变量值内输入：1055@HOSTNAME（HOSTNAME前面讲过，就是你的计算机名） 2）在变量名内输入：LM_LICENSE_FILE 在变量值内输入： C:\Program Files\Ansys Inc\Shared Files\Licensing\license.dat 8. 安装ANSYS10.0。安装完成后FlexLM（许可证文件）的安装程序将自动开始运行，出现如下界面， 选择{是（y）} 出现
(仅供参考)ANSYS软件中常用的单元类型
ANSYS软件中常用的单元类型 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（比如模拟梁板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、solid46、solid65、solid95等。 solid45就不用多说了，solid95是它的带中结点版本。
ANSYS中单元类型介绍和单元的选择原则
ANSYS中单元类型介绍和单元的选择原则 ANSYS中单元类型的选择 初学ANSYS的人，通常会被ANSYS所提供的众多纷繁复杂的单元类型弄花了眼，如何选择正确的单元类型，也是新手学习时很头疼的问题。 类型的选择，跟你要解决的问题本身密切相关。在选择单元类型前，首先你要对问题本身有非常明确的认识，然后，对于每一种单元类型，每个节点有多少个自由度，它包含哪些特性，能够在哪些条件下使用，在ANSYS的帮助文档中都有非常详细的描述，要结合自己的问题，对照帮助文档里面的单元描述来选择恰当的单元类型。 1.该选杆单元（Link）还是梁单元(Beam)？ 这个比较容易理解。杆单元只能承受沿着杆件方向的拉力或者压力，杆单元不能承受弯矩，这是杆单元的基本特点。 梁单元则既可以承受拉，压，还可以承受弯矩。如果你的结构中要承受弯矩，肯定不能选杆单元。 对于梁单元，常用的有beam3,beam4,beam188这三种，他们的区别在于： 1)、beam3是2D的梁单元，只能解决2维的问题。 2)、beam4是3D的梁单元，可以解决3维的空间梁问题。 3)、beam188是3D梁单元，可以根据需要自定义梁的截面形状。（常规是6个自由度，比如是用于桁架等框架结构，如鸟巢，飞机场的架构） 2.对于薄壁结构，是选实体单元还是壳单元？ 对于薄壁结构，最好是选用shell单元，shell单元可以减少计算量，如果你非要用实体单元，也是可以的，但是这样计算量就大大增加了。而且，如果选实体单元，薄壁结构承受弯矩的时候，如果在厚度方向的单元层数太少，有时候计算结果误差比较大，反而不如shell单元计算准确。 实际工程中常用的shell单元有shell63,shell93。shell63是四节点的shell单元(可以退化为三角形)，shell93是带中间节点的四边形shell单元(可以退化为三角形),shell93单元由于带有中间节点，计算精度比shell63更高，
proe导入ansys
目的：用PRO/E进行3D实体建模，然后用ANSYS进行有限元分析。优点：可快速生成复杂的3D实体零件模型（包括装配模型ASM）；一次性导入ANSYS后基本不用进行修修补补，兼容性较好，可认为是无缝连接。 一次导入成功率：99.9% 步骤：（须严格按照顺序操作） 1、首先安装PRO/E WILDFIRE 2.0，并进行正常使用； 2、按照ANSYS的安装说明安装ANSYS（最好是ANSYS 8.0以上版本），记录下your PC ID and MAC Address,修改ANSYS.dat（也许是，有点忘了是哪个文件），然后代替此文件中第一行原来的ID and MAC Address，保存退出，用KEYGEN生成License.txt。然后进行安装（在第二步安装License过程中，对于安装提示①是否是1或3 SERVER，选择“是”；②是否有License文件时，选“是”(有点忘了,看情况吧)；③选刚才生成的License文件，如此时有提示说找不到，不要紧，请见下面的步骤），注意要设置环境变量，然后Reboot。同时在运行License Server要将生成的License.txt拷贝到License Guide第三步提示的目录里（如果一开始就知道是应该拷贝到哪个目录，就在第③步前将此文件拷贝过去）。 3、安装完成以后不要立即运行ANSYS，首先运行License Server管理器，完成License注册。
4、运行ADMIN，配置ANSYS和PRO/E的连接，按照提示操作即可。 5、如果第4步成功的话，运行PRO/E后就可在其菜单栏里面看见多了一个ANSYS的选项，注意此时还没有最后成功。 6、最好将PRO/E和ANSYS的工作目录设成同一个，同时将此目录设成PRO/E启动目录，并在此目录中配置一个config.pro，对其中几项做调整： Option Value Description FEM_ANSYS_annotation yes FEM_ANSYS_grouping yes FEM_default_solver ANSYS FEM_which_ansys_solver FRONTAL Pro_ANSYS_path ANSYS.exe的安装路 径 保存此config.pro
ANSYS中单元类型介绍和单元的选择原则
ANSYS中单元类型介绍和单元的选择原则ANSYS中单元类型的选择 初学ANSYS的人，通常会被ANSYS所提供的众多纷繁复杂的单元类型弄花了眼，如何选择正确的单元类型，也是新手学习时很头疼的问题。 类型的选择，跟你要解决的问题本身密切相关。在选择单元类型前，首先你要对问题本身有非常明确的认识，然后，对于每一种单元类型，每个节点有多少个自由度，它包含哪些特性，能够在哪些条件下使用，在ANSYS的帮助文档中都有非常详细的描述，要结合自己的问题，对照帮助文档里面的单元描述来选择恰当的单元类型。 1.该选杆单元（Link）还是梁单元(Beam)？ 这个比较容易理解。杆单元只能承受沿着杆件方向的拉力或者压力，杆单元不能承受弯矩，这是杆单元的基本特点。 梁单元则既可以承受拉，压，还可以承受弯矩。如果你的结构中要承受弯矩，肯定不能选杆单元。 对于梁单元，常用的有beam3,beam4,beam188这三种，他们的区别在于： 1)、beam3是2D的梁单元，只能解决2维的问题。 2)、beam4是3D的梁单元，可以解决3维的空间梁问题。 3)、beam188是3D梁单元，可以根据需要自定义梁的截面形状。（常规是6个自由度，比如是用于桁架等框架结构，如鸟巢，飞机场的架构） 2.对于薄壁结构，是选实体单元还是壳单元？ 对于薄壁结构，最好是选用shell单元，shell单元可以减少计算量，如果你非要用实体单元，也是可以的，但是这样计算量就大大增加了。而且，如果选实体单元，薄壁结构承受弯矩的时候，如果在厚度方向的单元层数太少，有时候计算结果误差比较大，反而不如shell单元计算准确。 实际工程中常用的shell单元有shell63,shell93。shell63是四节点的shell单元(可以退化为三角形)，shell93是带中间节点的四边形shell单元(可以退化为三角形),shell93单元由于带有中间节点，计算精度比shell63更高，但是由于节点数目比shell63多，计算量会增大。对于一般的问题，选用shell63就足够了。
Ansys单元类型设置
Ansys单元类型设置 一、单元类型选择概述: ANSYS的单元库提供了100多种单元类型，单元类型选择的工作就是将单元的选择范围缩小到少数几个单元上； 单元类型选择方法： 1.设定物理场过滤菜单，将单元全集缩小到该物理场涉及的单元； 二、单元类型选择方法（续一） 2.根据模型的几何形状选定单元的大类，如线性结构则只能用“Plane、Shell”这种单元去模拟； 3.根据模型结构的空间维数细化单元的类别，如确定为“Beam”单元大类之后，在对话框的右栏中，有2D和3D的单元分类，则根据结构的维数继续缩小单元类型选择的范围； 三、单元类型选择方法（续二） 4.确定单元的大类之后，又是也可以根据单元的阶次来细分单元的小类，如确定为“Solid-Quad”，此时有四种单元类型：Quad 4node 42 Quad 4node 183 Quad 8node 82 Quad 8node 183 前两组即为低阶单元，后两组为高阶单元； 四、单元类型选择方法（续三） 5.根据单元的形状细分单元的小类，如对三维实体，此时则可以根据单元形状是“六面体”还是“四面体”，确定单元类型为“Brick”还是“Tet”； 五、单元类型选择方法（续四） 6.根据分析问题的性质选择单元类型，如确定为2D的Beam单元后，此时有三种单元类型可供选择，如下：2D elastic 3 2Dplastic 23 2D tapered 54，根据分析问题是弹性还是塑性确定为“Beam3”或“Beam4”，若是变截面的非对称的问题则用“Beam54”。 六、单元类型选择方法（续五） 7.进行完前面的选择工作，单元类型就基本上已经定位在2-3种单元类型上了，接下来打开这几种单元的帮助手册，进行以下工作： 仔细阅读其单元描述，检查是否与分析问题的背景吻合、
PROE与ANSYS之间的数据传递
随着计算机技术的不断发展，CAD/CAE技术在机械系统研究中的应用也越来越广泛。 PROE具有强大的实体建模能力，而ANSYS则具有强大的有限元分析计算能力，将PROE和ANSYS进行连接，综合利用它们各自领域的优势是机械系统研究的首选方案，这就涉及到PROE与ANSYS之间的数据传递。目前，PROE与ANSYS之间的数据传递主要有以下几种方式。 1 利用IGES中间标准格式转换 The Initial Graphics Exchange Specification(IGES)是由美国国家标准协会(ANSI)组织波音公司、通用电气公司等共同商议制定的信息交换标准，受到绝大多数CAD/CAM系统的支持。但ANSYS在IGES 转换中，有时会把不能识别的特征省略掉，特别是模型特征过多或结构过于复杂时，很容易产生模型断裂、实体丢失等，直接影响有限元分析模型建模的准确性，此外，采用ANSYS进行IGES转换还具有耗时长的缺点。 2 利用ANSYS与PROE的专用接口转换 ANSYS与PROE有一个专用接口模块“Connection for Pro/Engineer”，此模块不仅能将PROE模型数据快速准确地传递给ANSYS，还提供了以执行部件为基础的参数优化设计功能。启动ANSYS路径下“ans_admin.exe”并在其中设置PROE的安装路径就能激活这个专用接口模块。成功激活后可以在PROE主菜单栏中看到ANSYS对应版本的菜单。
利用专用接口转换进行数据传递有两种方式：在PROE环境下直接激活ANSYS或在ANSYS读取PROE模型文件。 2.1 在PROE环境下直接激活ANSYS 在PROE环境下完成模型文件的创建后，直接点击主菜单栏上的ANSYS菜单，主菜单选择“ANSYS Geom”子菜单，将自动启动ANSYS应用程序并导入模型，同时PROE自动禁止用户交互，以保证数据一致性。当ANSYS程序退出后，自动返回到PROE建模环境。此时ANSYS的工作目录与PROE工作目录相同，PROE模型导入ANSYS后工作目录下会产生一个后缀名为anf的供ANSYS读取的模型数据文件，方便用户下次调用，而不需每次都进行数据转换。 2.2 在ANSYS中读取PROE模型文件 在ANSYS的“File→Import→Pro/E”命令弹出的对话框中，选择所需的prt文件，在“Pro/ENGINEER command”栏中填入PROE的命令，如“proe1.bat”，点击OK完成输入，则ANSYS会启动专用接口模块进行数据传递。此方法同样会在工作目录下生成anf文件。 3 在PROE中选择ANSYS做求解器输出数据传递文件 在PROE中调用“应用程序”菜单中的Mechanica程序进入有限元FEM模式。在网格创建完毕之后，选择输出格式为ans文件，则在ANSYS菜单“File→Read input from”中便可直接读入带有有限元网格的模型文件。ans文件为ANSYS专用的附带网格信息的模型数据文件。由于PROE网格类型较少，PROE中ans文件的输出和ANSYS
ANSYS中单元的选择
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：其杆件特征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。元类型有杆、梁和管单元（一般单称为线单元）。板壳结构：是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，例如挡土墙、堤坝、基础等。单元为3D实体单元和2D 实体单元。 杆系结构： ①当构件15>L/h≥4时，采用考虑剪切变形的梁单元。（h为杆系的高度） ②当构件L/h≥15时, 采用不考虑剪切变形的梁单元。 ③BEAM18X系列可不必考虑L/h的值，但在使用时必须达到一定程度的网格密度。对于薄壁杆件结构，由于剪切变形影响很大，所以必须考虑剪切变形的影响。 板壳结构： 当L/h<5～8时为厚板，应采用实体单元。（h为板壳的厚度）当5～8
对于壳类结构，一般R/h≥20为薄壳结构，可选择薄壳单元，否则选择中厚壳单元。 对于既非梁亦非板壳结构，可选择3D实体单元。 杆单元适用于模拟桁架、缆索、链杆、弹簧等构件。该类单元只承受杆轴向的拉压，不承受弯矩，节点只有平动自由度。不同的单元具有弹性、塑性、蠕变、膨胀、大转动、大挠度（也称大变形）、大应变（也称有限应变）、应刚化（也称几何刚度、初始应力刚度等）等功能 ⑴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，可考虑初应变。 ⑵LINK10属非线性单元，需迭代求解。LINK11可作用线荷载；仅有集中质量方式。 ⑶LINK180无实常数型初应变，但可输入初应力文件，可考虑附加质量；大变形分析时，横截面面积可以是变化的，即可为轴向伸长的函数或刚性的。 ⑷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
ANSYS_Beam188单元应用
Beam188/189单元基于Timoshenko梁理论（一阶剪切变形理论：横向剪切应变在横截面上是常数，也就是说，变形后的横截面保持平面不发生扭曲）而开发的，并考虑了剪切变形的影响，适合于分析从细长到中等粗细的梁结构。该单元提供了无约束和有约束的横截面的翘曲选项。 Beam188是一种3D线性、二次或三次的2节点梁单元。Beam189是一种3D二次3节点梁单元。每个节点有六个或者七个自由度，包括x、y、z 方向的平动自由度和绕x、y、z 轴的转动自由度，还有一个可选择的翘曲自由度。该单元非常适合线性、大角度转动或大应变非线性问题。 beam188的应力刚化选项在任何大挠度分析中都是缺省打开的，从而可以分析弯曲、横向及扭转稳定问题(进行特征值屈曲分析或（采用弧长法或非线性稳定法）破坏研究)。 Beam188/beam189单元支持弹性、塑性，蠕变及其他非线性材料模型。这种单元还可以采用多种材料组成的截面。该单元还支持横向剪力和横向剪应变的弹性关系，但不能使用高阶理论证明剪应力的分布变化。下图是单元几何示意图：该单元的几何形状、节点位置、坐标体系和压力方向如图所示，beam188 由整体坐标系的节点i 和j 定义。 对于Beam188梁单元，当采用默认的KEYOPT(3)=0，则采用线性的形函数，沿着长度用了一个积分点，因此，单元求解量沿长度保持不变；当KEYOPT(3)=2，该单元就生成一个内插节点，并采用二次形函数,沿长度用了两个积分点，单元求解量沿长度线性变化；当KEYOPT(3)=3，该单元就生成两个内节点，并采用三次形函数,沿长度用了三个积分点，单元求解量沿长度二次变化； 当在下面情况下需要考虑高阶单元内插时，推荐二次和三次选项： 1）变截面的单元； 2）单元内存在非均布荷载（包含梯形荷载）时，三次形函数选项比二次选项提供更好的结果。（对于局部的分布荷载和非节点集中荷载情况，只有三次选项有效）； 3）单元可能承受高度不均匀变形时。（比如土木工程结构中的个别框架构件用单个单元模拟时） Beam188单元的二次和三次选项有两个限制： 1）虽然单元采用高阶内插，但是beam188的初始几何按直线处理； 2）因为内节点是不可影响的，所以在这些节点上不允许有边界（或荷载或初始）条件。
ansys各种单元及使用
ansys单元类型种类统计 单元名称种类单元号 LINK (共12种) 1,8,10,11,31,32,33,34,68,160,167,180 PLANE (共20种)2,13,25,35,42,53,55,67,75,77,78,82,83,121,145,146,162,182,183,223 BEAM (共09种)3,4,23,24,44,54,161,188,189 SOLID (共30 种)5,45,46,62,64,65,69,70,87,90,92,95,96,97,98,117,122,123,127,128,147,148,164,168, 185,186,187,191,226,227 COMBIN (共05种)7,14,37,39,40 INFIN (共04种)9,47,110,111 CONTAC (共05种)12,26,48,49,52 PIPE (共06种)16,17,18,20,59,60 MASS (共03种)21,71,166 MATRIX (共02种)27,50 SHELL (共19种)28,41,43,51,57,61,63,91,93,99,131,132,143,150,157,163,181,208,209 FLUID (共14种)29,30,38,79,80,81,116,129,130,136,138,139,141,142 SOURC (共01种)36 HYPER (共06种)56,58,74,84,86,158 VISCO (共05种)88,89,106,107,108 CIRCU (共03种)94,124,125 TRANS (共02种)109,126 INTER (共05种)115,192,193,194,195 HF (共03种)118,119,120 ROM (共01种)144 SURF (共04种)151,152,153,154 COMBI (共01种)165 TARGE (共02种)169,170 CONTA (共06种)171,172,173,174,175,178 PRETS (共01种)179 MPC (共01种)184 MESH (共01种)20
proe模型如何导入ansys
proe零件导入ANSYS的方法 {方法一：在Pro/E中建立好模型后（一般是part），从菜单File_save a copy中 选择IGES类型存盘，这种格式是几乎所有CAD软件都可以识别的。注意文件最好存放在名字无空格的目录中，否则在Ansys 中不能识别！启动Ansys ，从菜单file_import_IGES ，选择刚才形成的文件就可以输入模型了。 在Ansys 中输入模型时，可能出现模型断裂的结果，可以对" defeature 、 合并重合的关键点、产生实体、删除小面积"等选项进行改变，反复试验直到输入满意为止。方法二：首先，安装Ansys 时，必须安装了ANSYS Connection For Pro/ENGINEER 模块（代号82）。在"开始_程序_ Ansys 5.6_ANS_ADMIN Utility"中，选择configuratio n options，选择configure connection for Pro/E，输入模块类型，图形类型、工作空间 大小等，再输入Pro/E的安装路径，完成"连接"安装，此时将在Pro/E的相关文件夹中产生一个protk.dat 文件。运行Pro/E，窗口中可能出现一个不能连接的提示，不必理睬他！ 打开一个已建好的模型（可以不必输入材料特性），此时在Pro/E的菜单中（屏幕右边）最后一行会出现Ansys GEOM，单击它，直到自动调用并启动了Ansys ，此时再选取Fil e_import_Pro /E，在文件名栏中输入正确的文件名，点OK即可完成输入。 应特别注意的问题是，被打开的*. prt 文件必须在Pro/E的工作目录中，或者Pro/E与An sys 有相同的工作目录，否则会出现找不到*. anf 文件的错误。 上述方法在Ansys57中似乎不能使用，会出现命令无效的错误。我估计是由于Ansys 的安装路径中包含的文件名有空格的的缘故！？ 另外，如果在Pro/E command栏中填入您系统的正确的命令如proe2000i2或proe2001，再点 取OK则会重新传输模型后再导入，不知是何道理？ 方法三：首先，安装Ansys 时，必须安装了ANSYS Interactive For Pro/ENGINEE R模块（代号83） 在"开始_程序_ Ansys 5.7_ANS_ADMIN Utility"中，选择configuration options，选择c onfigure connection for Pro/E，输入模块类型，图形类型、工作空间大小等，再输入P ro/E的安装路径，完成"连接"安装，此时将在Pro/E的相关文件夹中产生一个 protk.dat 文件。此时，不必运行Pro/E，可以直接运行Ansys ，从File_import_Pro /E出现的对话框中，填入正确的文件名，并在Pro/E command栏中填入您系统的正确的命令如proe200 1，点OK即可完成输入。在输入的过程中，Ansys 将自动调用Pro/E，并在Ansys 自己的工作目录中生成一个*。Anf 文件。 注意：这一办法在Ansys5.6以下的版本中，*. prt 文件必须存放在不包含空格的路径中，否则将出现Ansys 致命错误并退出，估计是一个bug！ 方法四：上面方法二和方法三中产生的anf 文件其实是一个文本文件，而且实际上起作用的就是这个文件，因此，完全可以不必拘泥于上面的方法，只要产生好了anf 文件，随时可以运行Ansys ，从File_Read input from...中选择该文件，完成模型的输入， 不过模型输入完成后不显示图形--只要plot一下就可以了！ 方法五：不必安装上面方法2、3、4中的"连接"，在Pro/E中，打开建好的模型，选择菜单Applications_Mechanica ，此时会进入有限元FEM模式，可以进行结构，热等的分析，选择结构- -分网（mesh）--create--solid--start，开始分网，完成后关闭对话框， 选择菜单中的Run，在对话框的求解器中选择Ansys ，输出到文件，填入文件名，点取OK（材料不必输入），即可生成一个*. ans 文件。上面产生的*. ans 文件其实是一个文 本文件，与上面方法4产生的anf 文件功能完全一样，因此运行Ansys ，从File_Read
ansys梁单元
当一个结构构件的一个方向尺寸远远大于另外两个方向的尺寸时，3D构件就可以理想化为1D构件以提高计算效率。这样的单元有两类：以承受轴向拉压作用为主的杆单元，和承受弯曲作用为主的梁单元。 ANSYS提供的单元类型中共有9种梁单元，分别为BEAM3, BEAM4, BEAM23, BEAM24, BEAM44, BEAM54, BEAM161, BEAM188, BEAM189。在结构分析中常用的是BEAM4和BEAM188或BEAM189这三中梁单元。 BEAM4单元 1.BEAM4单元是一种具有拉压弯扭能力的3D弹性单元。每节点6个自由度。 2.BEAM4单元的定义包括：几何位置的确定，单元坐标系的确定，截面特性 的输入。 BEAM4单元包含两个节点(i，j)或三个节点(i，j，k)，k为单元的方向节点；单元的截面特性用实常数(REAL)给出，主要包括截面(area)，两个 方向的截面惯性矩(IZZ)和(IYY)，两个方向的厚度(TKY和TKZ)，相对单元坐标系x轴的方向角(THETA)，扭转惯性矩(IXX)。其中惯性矩，厚度，方向角都是在单元坐标系下给出的。 3.BEAM4单元坐标系的方向确定如下：单元坐标系X轴由节点i，j连线方 向确定由i指向 j；对于两节点确定的BEAM4单元，若方向角theta=0，则单元坐标系y轴默认平行于整体坐标系的x-y平面；若单元坐标系x 轴与整体坐标系z轴平行，则单元坐标系y轴默认平行整体坐标系的y 轴，z轴由右手法则判定；若用户希望自己来控制单元绕单元坐标系x轴的转动角，则可以通过方向角theta或第三个节点k来实现，i，j，k 确定一个平面，单元坐标系的Z轴就在该平面内。 可以用下列命令查看单元坐标系及截面： /ESHAPE, 1 /PSYMB, ESYS 说明：在指定网格划分属性时，可将某一关键点作为方向点属性赋予所需划分的线，这样就生成包含3个节点的梁单元。(具体见后面) 4.单元压力荷载(pressure)的施加比较特殊。只能用SFBEAM命令来实现， 通过其他方式施加荷载都是无效的，其中LKEY为荷载方向号。 5.beam4单元应力输出：包括轴向正应力，弯曲应力，两者的合应力。 命令：PRESOL，ELEM GUI：LIST RESULT〉ELEM SOLUT〉LINEELEM RESULT
ansys关于薄板、厚板、壳单元的特性区别
一、板壳弯曲理论简介 1. 板壳分类 按板面内特征尺寸与厚度之比划分： 当L/h < (5~8) 时为厚板，应采用实体单元。 当(5~8) < L/h < (80~100) 时为薄板，可选2D 实体或壳单元 当L/h > (80~100) 时为薄膜，可采用薄膜单元。 壳类结构按曲率半径与壳厚度之比划分： 当R/h >= 20 时为薄壳结构，可选择薄壳单元。 当6 < R/h < 20 时为中厚壳结构，选择中厚壳单元。 当R/h <= 6 时为厚壳结构。 上述各式中h 为板壳厚度，L 为平板面内特征尺度，R 为壳体中面的曲率半径。2. 薄板理论的基本假定 薄板所受外力有如下三种情况： ①外力为作用于中面内的面内荷载。弹性力学平面应力问题。 ②外力为垂直于中面的侧向荷载。薄板弯曲问题。 ③面内荷载与侧向荷载共同作用。 所谓薄板理论即板的厚度远小于中面的最小尺寸，而挠度又远小于板厚的情况，也称为古典薄板理论。 薄板通常采用Kirchhoff-Love 基本假定： ①平行于板中面的各层互不挤压，即σz = 0。 ②直法线假定：该假定忽略了剪应力和所引起的剪切变形，且认为板弯曲时沿板厚方向各点的挠度相等。 ③中面内各点都无平行于中面的位移。 薄板小挠度理论在板的边界附近、开孔板、复合材料板等情况中，其结果不够精确。 3. 中厚板理论的基本假定 考虑横向剪切变形的板理论，一般称为中厚板理论或Reissner（瑞斯纳）理论。该理论不再采用直法线假定，而是采用直线假定，同时板内各点的挠度不等于中面挠度。 自Reissner 提出考虑横向剪切变形的平板弯曲理论后，又出现了许多精化理论。但大致分为两类，如Mindlin（明特林）等人的理论和Власов（符拉索夫）等人的理论。 厚板理论是平板弯曲的精确理论，即从3D 弹性力学出发研究弹性曲面的精确表达式。 4. 薄壳理论的基本假定 也称为Kirchhoff-Love（克希霍夫-勒夫）假定： ①薄壳变形前与中曲面垂直的直线，变形后仍然位于已变形中曲面的垂直线上，且其长度保持不变。
ANSYS中不同单元之间的连接问题
一般来说，按“杆梁壳体”单元顺序，只要后一种单元的自由度完全包含前一种单元的自由度，则只要有公共节点即可，不需要约束方程，否则需要耦合自由度与约事方程。例如： （1）杆与梁、壳、体单元有公共节点即可，不需要约束方程。 （2）梁与壳有公共节点怒可，也不需要约束写约束方程；壳梁自由度数目相同，自由度也相同，尽管壳的rotz是虚的自由度，也不妨碍二者之间的关系，这有点类同于梁与杆的关系。 （3）梁与体则要在相同位置建立不同的节点，然后在节点处耦合自由度与施加约束方程。 （4）壳与体则也要相同位置建立不同的节点，然后在节点处耦合自由度与施加约束方程。 上面所述的不同单元之间的接连方法主要是用耦合自由度和约束方程来实现的，有一定的局限性，只适用于小位移，下面介绍一种支持大位移算法的方法，MPC法。 MPC即Multipoint Constraint,多点约束方程，其原理与前面所说的方程的技术几乎一致，将不连续、自由度不协调的单元网格连接起来，不需要连接边界上的节点完全一一对应。 MPC能够连接的模型一般有以下几种。 solid 模型-solid 模型 shell模型-shell模型 solid 模型-shell 模型 solid 模型-beam 模型 shell 模型-beam模型 在 ANSYS中，实现上述MPC技术有三种途径。 （1）通过MPC184单元定义模型的刚性或者二力杆连接关系。定义MPC184单元模型与定义杆的操作完全一致，而MPC单元的作用可以是刚性杆（三个自由度的连接关系）或者刚性梁（六个自由度的连接关系）。 （2）利用约束方程菜单路径Main Menu>preprocessor>Coupling/Ceqn>shell/solid Interface创建壳与实体模型之间的装配关系。 （3）利用ANSYS接触向导功能定义模型之间的装配关系。选择菜单路径Main
proe与ansys10.0之间的数据转换和连接
ANSYS软件是进行有限元分析的工具，具有强大的分析功能，但对于复杂的零件建模过程却非常困难，而ProlE软件却有着强大的三维图形处理功能。我们在Pro/E中完成斜齿轮的建模工作，然后把Pro/E中的斜齿轮实体模型导入到ANSYS 中，大大降低了在ANSYS 中建立实体模型难度、提高计算效率。 由于目前CAD 和CAE这两个领域最具代表性的应用软件分别是Pro/E 和ANSYS。Pro/E 拥有强大的实体和曲面造型功能，而ANSYS具有完善的有限元分析功能，这两个软件各自的长处恰恰又是对方的短处。解决这一矛盾的有效途径是:在Pro/E中进行建模，然后将模型导入到ANSYS 软件中进行有限元分析，从而实现用计算机完成零件设计和分析。所以，问题的关键是如何把这两个软件结合起来，将Pro/E中生成的模型完整地导入到ANSYS 中去，进而完成所需的有限元分析。 我们以目前流行的版本Pro/ENGINEERWildfire3.0 与ANSYS10.0 为研究对象，进行了实体模型在两个不同软件之间的转换和连接。 1 ANSYSI0.0 与ProlE接口连接 ANSYS l0.0 软件安装选项中包含与Pro/Engineer 软件的接口模块"Connection for Pro/Engineer" (见图1)。此模块不仅能将ProlE模型数据直接转换给ANSYS ，同时还提供了以执行部件为基础的参数优化设计功能。该功能允许从建立以部件为基础的参数化Pro/E模型开始，用ANSYS程序对其进行优化，并以一个优化的模型结束，而且建立好的模型仍是以部件为基础的参数化模型。此模块能给工程人员在有限元分析过程中考虑采用何种前后处理提供最好的支持。利用软件自带接口能够快速准确地导入数据，因此下面将对此类方案着重进行分析。 2 ANSYS直接集成在Pro/E中的方法 (1) ANSYS 直接集成在Pro/E步骤 ①设置ANSYS 与Pro/E的接口选择"程序"ANSYS l0.0 →Utilities →ANS_ADMIN ，打开ANS_ADMIN 10.0 管理器，选取" Configurrationoptions" 后点"OK" 确定(见图2);
ANSYS梁单元的选择
ANSYS中有七八种梁单元，它们的特点和适用范围各不相同。了解这些单元之间的异同，有助于正确选择单元类型和得到较为理想的计算结果。 梁是一种几何上一维而空间上二维或三维的单元，主要用于模拟一个方向长度大于其它两方向的结构形式。也就是说，主要指那些细长、像柱子一样的结构，只要横截面的尺寸小于长度尺寸，就可以选用梁单元来模拟（这在一定意义上和壳单元在一个方向上比另外两个方向都薄原理相似）。通常来讲，横截面尺寸需要小于长度的1/20或1/30，这里的长度是指两支撑点间的物理意义上的距离。梁单元本身可以进行任意的网格划分，且不支配梁理论的适用性；反过来，就像刚才提到的那样，物理尺寸和特性将决定选择哪种单元更为合适。 有两种基本的梁单元理论：铁木辛格（剪切变形）理论和欧拉-伯努力理论。ANSYS 中的如下单元是基于欧拉-伯努力梁理论： 1.2D/3D elastic BEAM3/4 2.2D plastic BEAM23 3.2D/3D offset tapered,unsymmetric BEAM54/44 4.3D thin-walled,plastic BEAM24 欧拉-伯努力梁理论建立在如下假定的基础上： 1.单元形函数为Hermitian多项式，挠度是三次函数； 2.弯矩可以线性改变； 3.不考虑横截面剪切变形； 4.扭转时截面不发生翘曲； 5.只具有线性材料能力（部分单元BEAM23/24具有有限的非线性材料能力）； 6.非常有限的前后处理能力（除了BEAM44）。 ANSYS中有两种梁单元（BEAM188和BEAM189）是基于铁木辛格（剪切变形）理论，这种梁理论主要建立在如下假定基础上： 1.单元形函数为拉格朗日插值多项式，具有线性或二次的位移函数； 2.横向剪应力沿厚度方向为常数（一阶剪切变形梁单元）； 3.可以模拟自由或约束扭转效应； 4.支持丰富的模型特性（塑性和蠕变）； 5.强大的前生处理能力。 使用中需要注意： （1）铁木辛格（剪切变形）理论是基于一阶剪切变形理论的，它不能准确地求解短粗梁，因此，ANSYS在帮助里指出该类型梁的适用范围是：GAl2/EI>30，对于那些高跨比较大的梁应选用实体单元求解； （2）ANSYS中2结点的铁木辛格（剪切变形）单元BEAM188对网格密度的依赖性较强，选用时单根构件单元数应不小于5或不小于3，并且打开KEYOPT(3)，否则误差会较大。