ANSYS命令流学习笔记圆柱形shell单元的复合材料分析
复合材料圆柱壳轴压屈曲性能分析
图１
轴压载荷下复合材料圆柱壳结构的屈曲模态
Ｂｕｃｋｌｉｎｇ ｍｏｄｅ ｏｆ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｃｙｌｉｎｄｒｉｃａｌ ｓｈｅｌｌ ｕｎｄｅｒ ａｘｉａｌ ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ ｌｏａｄ
究，而试验研究主要是针对小型试件或部分柱壳结
构［１ １４］，对于带口盖的复合材料圆柱壳结构的力学
２
Ｆｉｇ．１
性能还需进一步研究。本文中以某型导弹弹体舱段 结构为原型，对轴压载荷作用下复合材料圆柱壳结 构进行试验研究与数值计算，得到圆柱壳结构的屈 曲载荷和屈曲变形。在圆柱壳结构上开口并加装口 盖，计算了开口大小以及复合材料圆柱壳的铺层方 式对圆柱壳结构屈曲载荷的影响。分析了完整、带 开口和带口盖的圆柱壳结构的失稳模态，得到了３ 种结构的屈曲特性。
２６８ ５
ｋＮ（即有限元分析的屈曲载荷的６０％）时，按
ｋＮ／ｍｉｎ载荷级别进行加载，直至达到理论载荷的
８０％，即３５４ ｋＮ时，将加载级别改为１ ｋＮ／ｍｉｎ，
继续进行试验，直至试件破坏。 复合材料圆柱壳结构破坏位置发生在圆柱壳结 构中部偏上部位，与有限元分析结果大致相同，如 图３所示，可以看出破坏位置处的变形复杂。 根据试验测得结构的屈曲载荷和各测量点的变 形情况，选择具有代表性的测量点的载荷一应变曲 线，对结构变形情况进行讨论： 结构的上下端部（１切面和７切面），各测量点 的载荷应变形状大致相同。图４给出了１切面左
ＣＯＶｅｒ
ｏｎ
ｔｈｅ
ｆｉｎｉｔｅ
ｏｎ
ｂｕｃｋｌｉｎｇ ｌｏａｄ ｏｆ ｔｈｅ ｃｙｌｉｎｄｒｉｃａｌ ｓｈｅｌｌ ｗｉｔｈ
ｒｅｃｔａｎ
ｗａｓ
ｉｎｓｔａｌｌｅｄ
ｔｏ
ｒｅｉｎｆｏｒｃｅ ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ａｎｄ ｔｈｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｏｆ ｔｈｅ
ANSYS常用的工具命令流
ANSYS常用工具命令流简介：学习ANSYS有限元软件三年，积累了很多常用的命令流，适用于不同研究方向的建模，在建模过程中起到小工具的作用。
希望可以帮助到学习ANSYS 的人，之后会尽量持续更新。
为方便使用特地做了目录和简单的用途介绍如下：目录!1.查看面的法线方向：使用voffst命令面偏移创建体之前，查看面的法线方向。
!2.查看点和单元的最大编号。
!3.ansys窗口背景变白!4.ansys出结果图：所出的图位于ansys的计算文件夹中，为png文件。
!5.设置体的透明度：设置plotctrls→numbering仍看不多体单元编号时，通过设置体的透明度可看到位于体内部的编号。
!6.单位制对应表：建模之前先统一单元，局部模拟常用：mm、t、n、mpa。
!7.提取指定位置的节点的节点号：同样适用于面、体、单元等!8.提取某材料的体积：很方便的计算体的方法!9.后处理中显示塑性区!10.显示变形动画并保存:可以用来到处变形动画放在PPT中或者检查加载情况!11.设置变形放大系数：结果中的变形是夸张变形后的结果，利用此命令流可以将变形恢复，用于查看混凝土裂缝时的将变形复原。
!12.查看GUI操作的命令流：查看GUI操作对应命令流，将某些GUI操作保存为命令流可简化操作!13.查看开裂单元透明调整!14.检查形状不好的单元!15.关闭所有标识：关闭ansys右上角标识!16.单元轮廓不显示：应力云图中单元轮廓影响查看效果!17.显示壳单元厚度：壳单元在ansys中以面存在，不显示厚度。
!18.最大最小位移节点编号的提取!19.求解完后显示梁单元的截面!20.显示体、面、线、单元、点：GUI操作的简化!21. ANSYS结果窗格中DMX、SMX、SMN的含义!22.查看节点坐标系：在节点施加荷载之前必须先明确节点坐标系从而确定荷载的正负!23.查看切面应力：查看模型某个截面的应力情况!24.查看荷载列表!24.已选定节点个数统计!25.查看结构整体的质量、体积等!26.查看某个应力范围内的单元命令流!1.查看面的法线方向/PSYMB,adir,1/replot,all/PSYMB,adir,0/replot,allLDELE,215!2.查看点和单元的最大编号单元：esel,all*get,emax,elem,,num,max*get,emin,elem,,num,min点：*get,nmax,node,,num,max*get,nmax,kp,,num,max工具栏：list→ picked entities→ maximumlist→ picked entities→鼠标点选需要查看的点→OK !3.窗口背景变白/COLOR,DEFAULT/RGB,INDEX,100,100,100,0/RGB,INDEX,80,80,80,13/RGB,INDEX,60,60,60,14/RGB,INDEX,0,0,0,15/REPLOT!4.ansys出结果图!GET THE PNG IMAGE/SHOW,PNG,,0PNGR,COMP,1,-1PNGR,ORIENT,HORIZPNGR,COLOR,2PNGR,TMOD,1/GFILE,1500,!*/CMAP,_TEMPCMAP_,CMP,,SAVE/RGB,INDEX,100,100,100,0/RGB,INDEX,0,0,0,15/REPLOT/CMAP,_TEMPCMAP_,CMP/DELETE,_TEMPCMAP_,CMP/SHOW,CLOSE/DEVICE,VECTOR,0!*!5.体单元编号看不到时可设置体的透明度/trlcy,volu,1,all ! 修改所有体的透明度为100% /trlcy,defa!6.单位制对应表!查看单位/status,units!7.提取指定位置的节点的节点号nsel,s,loc,x,5nsel,r,loc,y,6nsel,r,loc,z,7*get,kcon,kp,,num,min也可用list→picked entities，这种方法更直观简便!8.提取某材料的体积vsel,s,mat, ,2vsum,all*get,v2,volu,0,volu!9.后处理中显示塑性区/post1plnsol,eppl,eqv,2!10.显示变形动画并保存GUI:Utility Menu>Plotctrls>Animate>Deformed Shape!11.设置变形放大系数/dscale,,0!12.查看GUI操作的命令流list→files→log file!13.查看开裂单元透明调整/TRLCY,elem,0.5,all!14.检查形状不好的单元check,esel,warn!15.关闭所有标识!16.单元轮廓不显示/GLINE,1,-1/GLINE,1,0 !显示!17.显示壳单元厚度主菜单——PlotCrls——Style——Size and Shape——第二项[ESHAPE]，将off 改为on（必须要在划分网格之后）!18.最大最小位移节点编号的提取allselnsort,u,sum,0,0,all !根据位移矢量大小按降序排列*get,max_u,sort,0,imaxallselnsort,u,sum,0,0,all !根据位移矢量大小按降序排列*get,max_u,sort,0,imin!19.求解完后显示梁单元的截面PlotCtrls-->Style-->Size and Shape-->勾选Shape!20.显示体、面、线、单元、点eplotvplotaplotnplot!21.ANSYS结果输出中DMX、SMX、SMN的含义DMX固定指：最大位移（Displacement Max）SMX：指定的、要查看的、那个Item解的最大值（Solution Max）SMN：指定的、要查看的、那个Item解的最小值（Solution Min）!21.ANSYS结果输出中DMX、SMX、SMN的含义DMX固定指：最大位移（Displacement Max）SMX：指定的、要查看的、那个Item解的最大值（Solution Max）SMN：指定的、要查看的、那个Item解的最小值（Solution Min）!22.查看节点坐标系plotctrls>symbols>nodal coordinate system来源：https:///view/b1a458fc5901020206409c40.html!23.查看切面应力wpstyl,defawprota,0,0,90/type,1,5/cplane,1来源：https:///view/0bab0662f12d2af90242e6c7.html!24.查看荷载列表flist!24.已选定节点个数统计nsel,s,loc,y,0*get,aaa,node,0,count !令aaa=节点数后续在parameters→scalar parameters中查看!25.查看结构整体的质量、体积等preprocessor→modeling→calc geom items→of geometry!26.查看某个应力范围内的单元/cont,1,9,-32, ,-20/replot。
有限元分析软件ANSYS命令流中文说明4 4
有限元分析软件ANSYS命令流中文说明4 4有限元分析软件ANSYS命令流中文说明4/42010-05-23 21：151设置分析类型ANTYPE，Antype,status,ldstep,action其中antype表示分析类型STATIC：静态分析MODAL：模态分析TRANS：瞬态分析SPECTR：谱分析2 KBC，KEY制定载荷为阶跃载荷还是递增载荷EKY=0递增方式KEY=1阶跃方式3 SOLVE开始一个求解运算4 LSSOLVE读入并求解多个载荷步5 TIME，time设置求解时间有时在分析中需要进入后处理，然后在保持进入后处理之前的状态的情况下接着算下去，可以使用以下的方法：PARSAV,ALL,PAR,TXT！PARSAV命令是储存ANSYS的参数，ALL代表所有参数，PAR是文件名，TXT是扩展名/SOLU ANTYPE,REST,CruStep-1,,CONTINUE！ANTYPE是定义分析类型的命令，REST代表重启动，CruStep代表本载荷步的编号PARRES,NEW,PAR,TXT！PARRES是恢复参数的命令，NEW表示参数是以刷新状态恢复，PAR和TXT 代表了储存了参数的文件名和扩展名如果有单元生死的问题，可以这样处理：ALLSEL,ALL*GET,E_SUM_MAX,ELEM,NUM,MAX！得到单元的最大编号，即单元的总数ESEL,S,LIVE！选中"生"的单元*GET,E_SUM_AL,ELEM,COUNT*DIM,E_POT_AL,E_SUM_MAX！单元选择的指示*DIM,E_NUM_AL,E_SUM_AL！单元编号的数组J=0！读出所选单元号*DO,I,1,E_SUM_MAX*VGET,E_POT_AL(I),ELEM,I,ESEL！对所有单元做循环，被选中的单元标志为"1"*IF,E_POT_AL(I),EQ,1,THEN J=J+1 E_NUM_AL(J)=I*ENDIF*ENDDO ALLSEL,ALL在重启动之后恢复单元生死状态*if,E_SUM_AL,ne,0,then*do,i,1,Num_Alive esel,a,E_NUM_AL(i)*enddo ealive,all allsel*endif/WINDOW,WN,XMIN,XMAX,YMIN,YMAX,NCOPY注意x的坐标是-1到1.67，y坐标是-1到1 Xmin=off on，FULL,LEFT,RIGH,TOP,BOT,LTOP,LBOT,RTOP,RBOT注意一个问题，除了1号窗口外，其他的不能用鼠标操作，只用先发/view 和/dist，然后用/replot。
ANSYS笔记
1、适用PLANE182和SHELL181建立单元时，旋转成体以后要手动将两个单元删除。
而是用MESH200时，系统会在运算时自动删除或关闭该单元状态。
2、EXPOPT体扫掠相关信息的定义，可用于旋转产生体，定义产生体的单元属性、单元尺寸、是否删除源面上的网格、是否自动选择源面和目标面等。
3、施加周向和径向约束需要在柱坐标系下进行。
4、柱坐标系的平面为XOY平面，在切换到柱坐标系时，要注意工作平面是哪个平面，如果图形不满足XOY平面，应建立局部坐标系，调整平面。
5.局部坐标系中蓝色代表Z轴，白色代表X轴，黄色代表Y轴。
6、转速的施加一般是按照弧度进行施加。
7、考虑预应力模态分析的求解，需要先进性预应力效应打开时静力分析，求解一次，然后点击FINISH，之后再进入求解，选择模态分析进行求解。
一、二1.1、采用三维单元分析平面问题时需要约束其Z向的全部位移。
三1、梁柱铰接可以通过两种形式设置（350）：（1）梁柱连接处共用一个节点，使用梁单元弯矩释放功能，将转动自由度和平动自由度释放，可近似实现铰接。
（2）在建立模型是，梁柱不共用节点，通过约束方程，耦合节点位移实现铰接。
使用CP 命令。
2、BEAM188单元画内力图时，设置KEYOPT,1,3,3设置三次形函数可消除弯矩图出现锯齿状。
3、施加重力加速度时，方向与实际方向相反。
4、单元表中坐标系以单元坐标系为准。
四1、求解塑性极限荷载时，荷载大小未知：（1）可以通过理论求解，将大概的理论之求解出来，通过加载距离理论值相近的值进行求解，选取求解不收敛失败前最后一个荷载值作为极限荷载。
（2）通过不断试错，加一个很大的荷载，加到知道计算不收敛，将最大的荷载乘以不收敛的时刻点作为屈服极限荷载。
2、非线性求解中，时间点（TIME）可以写10也可以写1，最终数值要乘以时间点，最好填写1，方便计算。
求解完成后，打开Results Summary中TIME/FREQ列乘以施加力，可得到每一荷载子步施加的力的大小。
ansys_复合材料分析介绍
SOLID95 是 20 节点的结构实体单元，在 KEYOPT(1)=1 时，其作用与单
层的 SOLID191 单元类似，包括应用方位角和失效准则，还允许非线性材料和大
◆ 料。
5.2.2
BEAM188 和 BEAM189 为三维有限应变梁单元，其截面可以包含多种材
定义材料的叠层结构
复合材料最重要的特征就是其叠层结构。每层材料都有可能由不同的正交各 向异性材料构成，并且其主方向也可能各不相同。对于叠层复合材料，纤维的方 向决定了层的主方向。 有两种方法可用来定义材料层的配置： 通过定义各层材料的性质； 通过定义表示宏观力、力矩与宏观应变、曲率之间相互关系的本构矩阵(只 适合于 SOLID46 和 SHELL99)。
5.2.2.1 定义各层材料的性质
这种方法由下到上一层一层定义材料层的配置。底层为第一层，后续的层沿 单元坐标系的 Z 轴正方向自底向上叠加。如果叠层结构是对称的，可以只定义一 半的材料层。 有时，某个物理层可能只延伸到模型的一部分。为了建立连续的层，可以把 这些中断的层的厚度设置为零，图 5-1 显示了一个四层模型，其中第二层在某处 中断了。
1
及一个特殊的“三明治”选项， 而 SHELL99 则不能。另外 SHELL91 更适用于大 变形的情况。 3、SHELL181—有限应变壳单元 SHELL181 是四节点三维壳单元，每个节点有六个自由度。该单元支持所有 的非线性功能（包括大应变），允许有多达 250 层材料层。应该通过截面命令， 而不是实常数来定义层的信息，可以通过 FC 命令来指定失效准则。 4、SOLID46—三维层状结构体单元 SOLID46 是八节点三维实体单元 SOLID45 的一种叠层形式，其每个节点有 三个自由度(UX, UY, UZ)。它可用来建立叠层壳或实体的有限元模型，每个单元 允许有多达 250 层的等厚材料层， 或者 125 层的厚度在单元面内呈现双线性变 化的不等厚材料层。 该单元的另一个优点是可以用叠加几个单元的方式来对多于 250 层的复合材料建立模型，并允许沿厚度方向的变形斜率连续。用户也可输入 自己的本构矩阵。SOLID46 调整横向的材料特性，以允许在横向上为常应力。与 八节点壳单元相比较，SOLID46 的阶次要低些，因此，如在壳结构应用中要得到 与 SHELL91 或 SHELL99 相同的求解精度，需要更密的网格。 5、SOLID191--层状结构体单元 SOLID191 是 20 节点三维实体单元 SOLID95 的一种叠层形式，其每个节点 有三个自由度(UX, UY, UZ)。它可用以建立厚的叠层壳或实体的有限元模型，每 个单元允许有多达 100 层的材料层。与 SOLID46 类似，SOLID191 可以模拟厚度 上的不连续。SOLID46 可以调整横向的材料特性，以允许在横向上为常应力。这 个单元不支持非线性材料或大挠度。 6、其他 除上述层单元外，还有其它的一些具有层功能的单元： ◆ 挠度。 ◆ SHELL63 是四节点壳单元，可用于对“三明治”壳结构作粗糙、近似 的计算。 象两块金属片之间夹有一层聚合物的问题就很典型，此时聚合物的弯曲 刚度相对于金属片的弯曲刚度来说是一个小量。用户可以用实常数 RMI 来修正 单元的弯曲刚度， 使其等效于由金属片引起的弯曲刚度。从中面到外层纤维的距 离(实常数 CTOP 和 CBOT)可用来获得“三明治”壳的表层输出应力。这种单元 不如 SHELL91 、SHELL99 和 SHELL181 那样用得频繁，故后面不再论述。 ◆ SOLID65 是三维钢筋混凝土实体单元，可以模拟在三个用户指定方向 配筋的各向同性介质。
(完整版)ANSYS命令流总结(全)
ANSYS结构分析单元功能与特性/可以组成一一些命令，一般是一种总体命令（session),三十也有特殊，比如是处理/POST1! 是注释说明符号，，与其他软件的说明是一样的，ansys不作为命令读取，* 此符号一般是APDL的标识符，也就是ansys的参数化语言，如*do ,,,*enddo等等NSEL的意思是node select，即选择节点。
s就是select，选择。
DIM是定义数组的意思。
array 数组。
MP命令用来定义材料参数。
K是建立关键点命令。
K,关键点编号,x坐标,y坐标，z坐标。
K, NPT, X, Y, Z是定义关键点，K是命令，NPT是关键点编号，XYZ是坐标。
NUMMRG, keypoint 用这个命令，要保证关键点的位置完全一样，只是关键点号不一样的才行。
这个命令对于重复的线面都可以用。
这个很简单，压缩关键。
Ngen 复制节点e,节点号码：这个命令式通过节点来形成单元NUMCMP,ALL：压缩所有编号，这样你所有的线都会按次序重新编号~你要是需要固定的线固定的标号NSUBST,100,500,50：通过指定子步数来设置载荷步的子步LNSRCH线性搜索是求解非线性代数方程组的一种技巧，此法会在一段区间内，以一定的步长逐步搜索根，相比常用的牛顿迭代法所要耗费的计算量大得多，但它可以避免在一些情况下牛顿迭代法出现的跳跃现象。
LNSRCH激活线性搜索PRED 激活自由度求解预测NEQIT指定一个荷载步中的最大子步数AUTOTS 自动求解控制打开自动时间步长.KBC -指定阶段状或者用跳板装载里面一个负荷步骤。
SPLINE:P1，P2，P3，P4，P5，P6，XV1，YV1，ZV1，XV6，YV6，ZV6（生成分段样条曲线）*DIM，Par，Type，IMAX，JMAX，KMAX，Var1，Var2，Var3（定义载荷数组的名称）【注】Par: 数组名Type：array 数组，如同fortran,下标最小号为1，可以多达三维（缺省）char 字符串组（每个元素最多8个字符）tableIMAX，JMAX，KMAX各维的最大下标号Var1，Var2，Var3 各维变量名，缺省为row,column,plane(当type为table时)/config是设置ansys配置参数的命令格式为/CONFIG, Lab, V ALUELab为参数名称value为参数值例如：/config，MXEL，10000的意思是最大单元数为10000杆单元:LINK1、8、10、11、180梁单元：BEAM3、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弹簧单元:COMBIN7，14，37，39，40质量单元:MASS21接触单元:CONTAC12，52，TARGE169，170，CONTA171，172，173，174，175，178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:HYPER56，58，74，84，86，158耦合场单元:SOLID5，PLANE13，FLUID29，30，38，SOLID62，FLUID79，FLUID80，81， SOLID98，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(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。
Ansys常用命令汇总【经典】
要计算固有频率和模态，就必须选择模态分析；可以进行下列类型的分析：结构静力分析、结构动力分析、结构屈曲分析、结构非线性分析、热力学分析、电磁场分析、声场分析、压电分析、流体动力分析。
载荷步与子步定义单位制：/UNITS定义单元类型：ET,1,BEAM4；ET,2,SHELL91定义材料属性：MP,EX,1,4.45E10（材料参考号为1的材料X方向的杨氏模量为4.45E10；MP,DENS,2,7.8E3（材料参考号为2的材料密度为7.8E3）。
若加惯性载荷（如重力），必须定义能求出质量的参数，如密度DENS若施加热载荷，必须定义温度膨胀系数ALPX进入求解器：/SOLU结构分析中，可以将随时间变化的有关变量定义为一位数组，时间作为基本变量，表格的定义：*DIM；Parameters→Array Parameters→Define/Edit位移：UX、UY、UZ、ROTX、ROTY、ROTZ集中力（FX、FY、FZ）和力矩（MX、MY、MZ）表面压力：PRES；温度载荷：TEMP；能量密度：FLUE保存：SA VE；开始求解：SOLVE；推出求解器：FINISH应力：SX、SY、SZ；应变：EPELX、EPEL Y、EPELZ表面载荷：在结构分析中，指施加的压力；体载荷：在结构分析中，有温度和流场两种；惯性载荷有加速度、角加速度、角速度等，惯性载荷只有在模型具有质量时才有效。
→Linearized Strs：用来显示薄膜单元的线性化应力。
Stress→von Mises SEQV：第四强度理论应力子模型：可以让用户把模型的一部分截取后作为一个子模型，重新细分网格，进一步分析。
General Postproc→Submodeling一般单元中的节点以字母I、J、K等表示。
结构分析可进行：静力分析、模态分析、谐波分析、瞬态动力分析、谱分析、屈曲分析、显式动力分析、断裂力学分析、复合材料分析、疲劳分析和p－Method方法。
(完整版)ANSYS命令流总结(全)
ANSYS结构解析单元功能与特征/POST1/可以构成一一些命令，一般是一种整体命令（ session),三十也有特别，比方是办理 ! 是说明说明符号，，与其余软件的说明是相同的， ansys 不作为命令读取，*此符号一般是 APDL 的表记符，也就是 ansys 的参数化语言，如 *do ,,,*enddo 等等NSEL 的意思是node select，即选择节点。
s 就是 select，选择。
DIM是定义数组的意思。
array 数组。
MP 命令用来定义资料参数。
K 是建立要点点命令。
K, 要点点编号 ,x 坐标 ,y 坐标， z 坐标。
K, NPT, X, Y , Z 是定义要点点， K 是命令， NPT 是要点点编号， XYZ 是坐标。
NUMMRG , keypoint 用这个命令，要保证要点点的地点完整相同，不过要点点号不一样样的才行。
这个命令关于重复的线面都可以用。
这个很简单，压缩要点。
Ngen 复制节点e,节点号码：这个命令式经过节点来形成单元NUMCMP,ALL ：压缩所有编号，这样你所有的线都会挨次次重新编号 ~你若是需要固定的线固定的标号NSUBST,100,500,50 ：经过指定子步数来设置载荷步的子步LNSRCH 线性搜寻是求解非线性代数方程组的一种技巧，此法会在一段区间内，以必定的步长逐渐搜寻根，对比常用的牛顿迭代法所要耗费的计算量大得多，但它可以防备在一些状况下牛顿迭代法出现的跳跃现象。
LNSRCH激活线性搜寻PRED 激活自由度求解展望NEQIT 指定一个荷载步中的最大子步数AUTOTS自动求解控制打开自动时间步长.KBC -指定阶段状也许用跳板装载里面一个负荷步骤。
SPLINE :P1， P2， P3，P4， P5， P6， XV1 ， YV1 ， ZV1 ， XV6 ，YV6 ， ZV6 （生成分段样条曲线）*DIM ， Par，Type ，IMAX ，JMAX ， KMAX ， Var1，Var2， Var3（定义载荷数组的名称）【注】 Par: 数组名Type： array 数组，仿佛fortran, 下标最小号为1，可以多达三维（缺省）char 字符串组（每个元素最多8 个字符）tableIMAX ， JMAX ， KMAX各维的最大下标号Var1， Var2，Var3 各维变量名，缺省为row,column,plane( 当 type 为 table 时 )/config 是设置 ansys 配置参数的命令格式为 /CONFIG, Lab, V ALUELab 为参数名称value 为参数值比方： /config ， MXEL ，10000 的意思是最大单元数为10000杆单元 : LINK1、 8、 10、 11、 180梁单元： BEAM3、 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弹簧单元 : COMBIN7， 14， 37，39， 40质量单元 : MASS21接触单元 : CONTAC12， 52， TARGE169， 170， CONTA171， 172， 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 : HYPER56， 58， 74， 84， 86， 158耦合场单元 : SOLID5， PLANE13， FLUID29， 30，38， SOLID62， FLUID79， FLUID80，81，SOLID98， FLUID129， INFIN110 ， 111， FLUID116，130界面单元 : INTER192， 193， 194， 195显式动力解析单元 : LINK160， BEAM161， PLANE162， SHELL163， SOLID164， COMBI16杆单元单元名称简称节点数节点自由度特征备注LINK12D杆2Ux,Uy EPCSDGB常用杆元LINK83D杆Ux,Uy,Uz EPCSDGBLINK103D仅受拉EDGB模拟缆索的废弛及或仅受压杆缝隙LINK113D线性调理EGB模拟液压缸和大转器动LINK1803D有限应变杆EPCDFGB另可考虑粘弹塑性E- 弹性 (Elasticity)，P-塑性(Plasticity)，C-蠕变(Creep)，S-膨胀(Swelling)，D-大变形或大挠度deflection)， F- 大应变 (Large strain)或有限应变(Finite strain)，B-单元存亡(Birth and dead),G-化 (Stress stiffness)或几何刚度(Geometric stiffening)，A-自适应降落(Adaptive descent)等。
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A N S Y S命令流学习笔记圆柱形s h e l l单元的
复合材料分析
Document serial number【LGGKGB-LGG98YT-LGGT8CB-LGUT-
! ANSYS命令流学习笔记15-圆柱形shell单元的复合材料分析
!学习重点：
!1、熟悉单元坐标系下的铺层
当零件形状为规则圆筒时，如何进行铺层建立局部的柱坐标系，将需要铺层单元坐标设置为局部坐标系，进行铺层即可。
譬如圆筒铺层的单元坐标系要建立局部圆柱坐标系。
如果还使用笛卡尔坐标系，铺层也能进行，但是铺层方向有很大不同，求解结果也会异常。
所以划分网格时，确认单元坐标系选择，划分网格之后，检查单元坐标系情况。
确认铺层方向符合预期要求。
本例中要特别注意横向（即Y向）是否符合要求。
!2、熟悉圆面的建模和局部坐标系建立
不解释
!3、熟悉利用MPC施加扭矩
APDL如何对一个圆周施加扭矩在圆心处建立一个节点，然后用MPC单元连接圆心节点和圆周节点，然后在圆心节点上施加一个扭矩即可。
注意将MPC单元的属性改为刚性梁。
注意这里MPC单元的利用，也是自己的一些理解。
很多细节也不知道如何在APDL 实现。
!问题描述
! 传动轴长度为1m，壁厚，直径，铺层共十层，角度为-45/45/-45/45/-45/45/-
45/45/-45/45。
一端固定，一端圆周施加扭矩M=2000N·m。
复合材料为横向正交各向异性Ex，Ey，Ez，Vxy，Vyz，Vxz，Gxy，Gyz，Gxz分别为195e9Pa, 35e9Pa, 35e9Pa,, , , 15e9Pa, , 15e9Pa。
应力失效参数：+X:767E6Pa; -X:392E6Pa; +Y:20E6Pa; -Y:70E6Pa; +Z:30E6Pa; -Z:55E6Pa; Sxy: 41E6Pa; Syz: 30E6Pa; Sxz: 41E6Pa。
应变失效参数：+X:; -X:; +Y:; -Y:; +Z:; -Z:; Sxy: ; Syz: ; Sxz:。
!APDL命令：
finish
/clear
/title, composite shaft
/prep7
et,1,shell181 !选择单元181
keyopt,1,8,1 !保存每一层的数据
et,2,184
keyopt,2,1,1 !定义MPC184单元，利用其施加扭矩。
将其属性定义为刚性梁
mptemp,1,0
mpdata,ex,1,,195e9
mpdata,ey,1,,35e9
mpdata,ez,1,,35e9
mpdata,prxy,1,,
mpdata,pryz,1,,
mpdata,prxz,1,,
mpdata,gxy,1,,15e9
mpdata,gyz,1,,
mpdata,gxz,1,,15e9 !定义各向同性材料
fc,1,s,xten,767e6
fc,1,s,yten,20e6
fc,1,s,zten,30e6
fc,1,s,xcmp,-392e6
fc,1,s,ycmp,-70e6
fc,1,s,zcmp,-55e6
fc,1,s,xy,41e6
fc,1,s,yz,30e6
fc,1,s,xz,41e6 !定义应力失效准则
fc,1,epel,xten,
fc,1,epel,yten,
fc,1,epel,zten,
fc,1,epel,xcmp,
fc,1,epel,ycmp,
fc,1,epel,zcmp,
fc,1,epel,xy,
fc,1,epel,yz,
fc,1,epel,xz, !定义应变失效准则
!用到Tasi-Wu失效准则还需定义应力耦合系数，默认为-1，-1，-1。
实际值需要通过双轴试验测定，较难得到。
sectype,1,shell,, !sectype, secID,type,subtype,name,refinekey,定义截面类型
secdata, 3e-4,1,-45,3 !积分点为3个
secdata, 3e-4,1,45,3
secdata, 3e-4,1,-45,3
secdata, 3e-4,1,45,3
secdata, 3e-4,1,-45,3
secdata, 3e-4,1,45,3
secdata, 3e-4,1,-45,3
secdata, 3e-4,1,45,3
secdata, 3e-4,1,-45,3
secdata, 3e-4,1,45,3 !定义铺层
secplot,1 !查看ID为1的section
n,1,0,0,1 !建立一个node，为MPC做准备
cylind,, ,0,1,0,360 !在坐标原点，创建一个圆柱体
vdele,all, , ,0
asel,s,loc,z,0,1
asel,u,loc,z,
adele,all, , ,1
allsel !通过加减乘除，得到最终的面
local,11,1,0,0,0 !定义局部圆柱坐标系，原点000，ID=11
type, 1
mat, 1
esys, 11
secnum, 1
esize,
amesh,all !网格划分属性设置，主要选择单元坐标系。
csys,0
type,2
mat,2
e,1,21
*do,i,1,18
e,1,163+i
*enddo
*do,i,1,17
e,1,2754+i
*enddo
!不知道怎么设置MPC连接。
出此下策。
!如果直接GUI操作，不需要指定MPC单元，直接用contact manage中的contact wizard生成约束方程，约束自由度即可。
f,1,mz,2000
nsel,s,loc,z,0
d,all,all
allsel
finish
!##################------------------------
/solu
solve !会提示两个警告，一个说是没开大变形，一个说是没定义MPC单元材料属性，可忽略
finish !求解完成
!##################------------------------
/post1
asel,s,loc,z,, , ,1 !仅仅查看面部分，不看MPC单元。
layer,0
plnsol,u,sum
plnsol,s,eqv !查看整体结构
layer,2 !查看第2层结果
plnsol,s,eqv
layer,0 !切换回查看整体结果
plnsol,fail,emax
plnsol,fail,smax
plnsol,fail,twsr !校核三种准则下的危险系数，均小于1，则合格。
finish。