ANSYS中单元类型介绍和单元的选择解析

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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。

ANSYS单元类型选择方法

ANSYS单元类型选择方法

ANSYS单元类型选择方法ANSYS单元类型选择方法2009-04-10 11:01最近在学习ANSYS,收集到一些资料,跟大家分享一下:还有心得体会将在后面写出来跟同行们交流!下面是有关ANSYS分析中的单元选择方法: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、了解单元所需输入的参数、单元关键项和载荷考虑;了解单元的输出数据;仔细阅读单元使用限制和说明。

ansys结构分析单元类型总结

ansys结构分析单元类型总结

Ansys结构分析单元类型ansys结构分析单元类型决定单元的自由度设置,如:(1)结构单元有6个自由度(2)单元形状:六面体,三角形等(3)维数:二维、三维(4)位移形函数:线形、二次函数。

本文按单元的特点将结构分析单元分为:线单元、管单元、实体单元、壳单元、接触单元、特殊单元六大类。

2.1线单元线单元主要有:杆单元、梁单元。

2.1.1杆单元杆单元主要用于桁架和网格计算。

属于只受拉、压力的线单元。

主要用于模拟弹簧,螺杆,预应力螺杆,薄膜桁架等模型。

其主要的类型有:(1)LINK1是个二维杆单元,可刚作桁架、连杆或弹簧;(2)LINK8是个三维杆单元,可用作桁架、缆索、连杆、弹簧等模型;(3)LINK10是个三维仅受拉伸或压缩杆单元,可用于将整个钢缆作为一个单元来模拟的钢缆静力。

2.1.2梁单元梁单元主要用于框架结构计算。

属于既受拉、压力,又有弯曲应力的线单元。

主要用于模拟螺栓,薄壁管件,C型截面构件,角钢或细长薄膜构件。

其主要的类型有:(1)BEAM3是个二维弹性粱单元,可用于轴向拉伸、压缩和弯曲单元;(2)BEAM4是个三维弹性梁单元,可用于轴向拉伸、压缩、扭转和弯曲单元;(3)BEAM54是个二维弹性渐变不对称梁单元,可用于分析拉伸、压缩和弯曲功能的单轴向单元;(4)BEAM44是个三维渐变不对称梁单元,可用于分析拉伸、压缩、扭转和弯曲功能的单轴单元;(5)BEAMl88是个三维线性有限应变梁单元,可用于分析从细长到中等粗短的梁结构;(6)BEAMl89是个三维二次有限应变梁单元,可刚于分析从细长到中等粗短的梁结构。

2.2管单元(1)PIPE16是三维弹性直管单元,可用于分析拉压、扭转和弯曲的单轴向单元。

(2)PIPE17是三维弹性T形管单元,可用于分析拉压、扭转和弯曲T形管单轴单元。

(3)PIPEl8是弹性弯管单元(肘管),可用于分析拉伸、压缩、扭转和弯曲性能的环形单轴单元。

(4)PIPE20是个塑性直管单元,可用于分析拉压、弯曲和扭转的单轴单元。

ansys单元介绍 -回复

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ansys单元介绍-回复ANSYS单元介绍: 一步一步解析引言:ANSYS是一种广泛应用于工程领域的有限元分析软件,可以用于模拟和分析各种结构和流体问题。

在ANSYS中,单元是构成模型的基本元素之一。

单元的选择和使用对于准确模拟和分析结构和流体行为至关重要。

在本文中,我们将一步一步介绍ANSYS中的各种单元类型及其特点。

第一步:ASYS单元的分类ANSYS中有多种类型的单元,每种类型的单元都有特定的用途和特点。

以下是ANSYS中的一些常见单元类型:1.节点(single-point)单元:节点单元是最简单的单元类型,通常用来代表一个点。

它们没有具体的尺寸、形状或体积。

节点单元主要用于定义边界条件和对模型进行约束。

2.直棒单元(beam):直棒单元用于模拟如梁、柱等结构件。

它们是一维的,具有长度、截面积和惯性矩等属性。

直棒单元适用于分析结构的弯曲和扭转等行为。

3.平面单元(2D element):平面单元用于模拟二维面内的结构行为,例如板、壳体等。

它们有两个维度,通常是一个矩形或三角形。

平面单元适用于模拟轴对称和平面应力问题。

4.立体单元(3D element):立体单元用于模拟三维结构的行为,例如块体、体积等。

它们具有三个维度,并可以有复杂的几何形状和体积。

立体单元适用于模拟体积和三维应力问题。

第二步:ANSYS单元的性质和特点每种ANSYS单元都具有其特定的性质和特点,这些性质决定了单元的适用范围和准确性。

1.节点单元的特点:- 节点单元没有具体的几何属性,只有一个坐标点。

- 节点单元通常用于定义边界条件和约束。

- 节点单元可以用于模拟点荷载和点约束。

2.直棒单元的特点:- 直棒单元是一维的,具有长度、截面积和惯性矩等属性。

- 直棒单元适用于分析弯曲和扭转等行为。

- 直棒单元通常通过节点和约束连接构成结构。

3.平面单元的特点:- 平面单元是二维的,具有两个维度,通常是一个矩形或三角形。

- 平面单元适用于模拟轴对称和平面应力问题。

ANSYS单元类型选择方法

ANSYS单元类型选择方法

ANSYS单元类型选择方法最近在学习ANSYS,收集到一些资料,跟大家分享一下:还有心得体会将在后面写出来跟同行们交流!下面是有关ANSYS分析中的单元选择方法: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、了解单元所需输入的参数、单元关键项和载荷考虑;了解单元的输出数据;仔细阅读单元使用限制和说明。

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。

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ansys单元介绍-回复ANSYS单元介绍ANSYS(工程仿真软件)是工程领域中广泛应用的一款有限元分析软件。

在进行有限元分析时,模型是由许多单元组成的,而每个单元代表了模型中的一个小区域。

本文将逐步介绍ANSYS中常用的单元类型、它们的特点以及适用范围,以帮助读者更好地理解和使用ANSYS软件。

ANSYS软件提供了多种单元类型,每种单元类型可用于不同类型的工程问题。

下面是ANSYS中常用的几种单元类型:1. 点单元(POINT):点单元是最简单的单元类型,它代表模型中的一个点。

通常情况下,不直接使用点单元进行分析,而是用它来定义其他类型的单元的节点。

2. 线单元(LINE):线单元是由两个节点组成的简单线段。

它常用于模拟细长结构,如梁或桁架。

线单元具有两个位移自由度(分别是X和Y方向)。

3. 三角形单元(TRI):三角形单元是由三个节点组成的平面三角形。

它广泛应用于二维平面问题的建模和分析中。

三角形单元不仅能够模拟平面应力问题,还可以模拟壳体结构的应力、位移和应变。

4. 四面体单元(TET):四面体单元是由四个节点组成的三维四面体。

它适用于模拟三维结构中的应力、变形和热分析等问题。

5. 六面体单元(HEX):六面体单元是由八个节点组成的立方体。

它常用于模拟物体的体积行为,如流体力学、热传导和固体力学等。

六面体单元可以更准确地描述结构的形状变化,但在建模复杂几何形状时可能会受到限制。

6. 四边形单元(QUAD):四边形单元是由四个节点组成的四边形。

它适用于二维问题的建模和分析,如平面应力和平面应变问题。

上述单元类型只是ANSYS软件中的一小部分,还有其他一些特殊用途的单元类型,如壳体单元、梁单元、弹簧单元等。

在选择合适的单元类型时,需要根据具体问题的几何形状、边界条件和分析要求进行评估。

除了单元类型的选择之外,还需要注意单元的质量。

单元质量是指单元的形状是否足够正交、比例是否合理,以及不规则几何形状是否能够得到良好的表示。

Ansys单元类型设置

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 Quad8node 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、了解单元所需输入的参数、单元关键项和载荷考虑;了解单元的输出数据;仔细阅读单元使用限制和说明。

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。

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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。


Biblioteka 新手最容易犯的一个错误就是选用了第一类单元类型(六面体单元), 但是,在划分网格的时候,由于结构比较复杂,六面体划分不出 来,单元全部被划分成了四面体,也就是退化的六面体单元,这 种情况,计算出来的结果的精度是非常糟糕的,有时候即使你把 单元划分的很细,计算精度也很差,这种情况是绝对要避免的。 六面体单元和带中间节点的四面体单元的计算精度都是很高的, 他们的区别在于:一个六面体单元只有8个节点,计算规模小,但 是复杂的结构很难划分出好的六面体单元,带中间节点的四面体 单元恰好相反,不管结构多么复杂,总能轻易地划分出四面体, 但是,由于每个单元有10个节点,总节点数比较多,计算量会增 大很多。 前面把常用的实体单元类型归为2类了,对于同一类型中的单元, 应该选哪一种呢?通常情况下,同一个类型中,各种不同的单元, 计算精度几乎没有什么明显的差别。选取的基本原则是优先选用 编号高的单元。比如第一类中,应该优先选用solid185。第二类里 面应该优先选用solid187。ANSYS的单元类型是在不断发展和改 进的,同样功能的单元,编号大的往往意味着在某些方面有优化 或者增强。 对于实体单元,总结起来就一句话:复杂的结构用带中间节点的 四面体,优选solid187,简单的结构用六面体单元,优选solid185。
土木计算过程中常用的单元和材料类 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。
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。


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。
ANSYS中单元类型介绍和 单元的选择原则
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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。 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。
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