Ansys单元库弹簧单元
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。
(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。
ANSYS画弹簧和螺钉
ANSYS 入门教程 (18) - 几何建模实例 (a 弹簧和螺钉)2.6 几何建模实例2.6.1 弹簧按力学行为弹簧可分为压缩弹簧、拉伸弹簧、扭转弹簧及弯曲弹簧；按弹簧外形可分为螺旋弹簧、蝶形弹簧、环形弹簧和板簧等。
仅就单个弹簧进行力学分析时，可采用 3D 实体单元进行模拟，以分析弹簧的各种力学行为及其参数；如果将弹簧与结构共同分析，可采用弹簧单元，其实常数可采用单个实体弹簧分析得到的参数或弹簧本身的出厂参数。
圆柱形压缩弹簧和拉伸弹簧的节距不同，但建模方法是相同的。
基本方法都是利用面沿路径拖拉创建体，ANSYS 命令众多，具体方法可以多种多样。
1. 整圈数圆柱形螺旋弹簧的建模整圈数时，弹簧的建模方法可先创建 1/2 螺旋线，然后利用对称性生成一圈的螺旋线；在螺旋线端部创建簧丝断面，然后沿路径拖拉该面创建一圈簧身；利用体复制生成其它部分。
示例：!ex2.1A-整圈数圆柱形螺旋弹簧的几何建模finish $ /clear $ /prep7!1.定义弹簧参数-----------------------------------------------------------------d=4 ! 簧丝直径c=8 ! 旋绕比，簧丝直径不同，旋绕比的围也不相同n=10 ! 圈数（设为整数），即螺旋线的圈数dz=c*d ! 弹簧中径，即螺旋线的直径t=dz/2.5 ! 节距 (螺距)*if,t,lt,d,then $ t=d $ *endif ! 节距的最小值为簧丝直径，拉伸弹簧的t=D!2.创建一圈螺旋线---------------------------------------------------------------csys,1 ! 设置当前坐标系为柱坐标系k,1,dz/2,0,-t/2 $ k,2,dz/2,180 ! 创建两个关键点l,1,2 ! 创建半圈螺旋线csys,0 ! 设置直角坐标系lsymm,z,1 $ lsymm,y,2,,,,,1 ! 利用对称性生成另外半圈螺旋线nummrg,all $ cm,l1,line ! 合并关键点，并将此两条线定义为组件L1!3.在螺旋线端部创建簧丝截面-------------------------------------------------------kwpave,1 $ wprota,,90 ! 移动工作平面并旋转cyl4,,,d/2 ! 创建直径为 D 的圆面（簧丝截面）!4.沿L1路径拖拉圆面创建体、复制体等-----------------------------------------------vdrag,1,,,,,,l1 ! 拖拉面创建体vgen,n,all,,,,,t ! 复制体 N 次nummrg,kp $ wpcsys ! 合并关键点，并将工作平面归位2. 任意圈数圆柱形螺旋弹簧的建模当不为整圈数时，弹簧的建模方法可先创建螺旋线；在螺旋线端部创建簧丝断面，然后沿路径拖拉该面创建簧身。
ANSYS土木工程常用单元
杆单元
1．LINK1 2-D Spar单元
（ANSYS 13.0以上版本被LINK180替代，可通过命令流输入或直接使用LINK180）
LINK1单元可以模拟构架、铰链、弹簧等结构。LINK1单元只能承受单向的拉伸或者压缩。每个节点具有2个自由度。
2．LINK8 3-D Spar单元
SOLID45单元为3-D固体结构单元，由8个节点组成。在每个节点上有3个自由度，即分别沿着3个坐标轴方向。
该单元可以进行塑性、蠕变、应力硬化、大变形以及大应变分析。
该单元不可以扭曲。
2．MASS21 Structural Mass单元
MASS21单元是一个有6个自由度的质量单元。在此单元的每一个不同的坐标方向上可以施加不同的质量大小和转动惯量。
SHELL51单元在每一个节点上有4个自由度。即沿着3个坐标方向自由度和绕着Z轴的转动自由度。
实体单元质量单元
1．SOLID45 3-D Structural Solid单元
（ANSYS 13.0以上版本被SOLID185替代，可通过命令流输入或使用SOLID185并设置KEYOPT(2) = 3.）
PLANE42单元一般适用于二维固体结构中，可以作为平面单元，既可以用于平面应力，也可以用于平面应变，或用于轴对称分析。每一个节点上有2个自由度。即沿着坐标X轴和Y轴方向的自由度。
单元中包含了塑性、蠕变、应力刚度、大变形和大应变分析。
2．SHELL51 Axisymmetric Structural Shtic Beam单元
（ANSYS 13.0以上版本被BEAM188/BEAM189替代，通过命令流输入或使用经过设置BEAM188/BEAM189）
BEAM3单元只能承受单向的拉伸、压缩和弯曲。在每一个节点上有3个自由度。
ansys弹簧单元的使用
【问题1】ANSYS中弹簧的设置现在做机床分析，在原有螺栓的地方要加弹簧单元，每个弹簧单元有三个方向的自由度。
为了方便添加弹簧单元，模型应该如何建立呢（比如，为了方便在将机床与地面连接的螺栓处添加弹簧单元，我现在建模时会建立凸台，将凸台与机床连接添加三个方向的弹簧单元）；另外就是导轨与床身连接处添加弹簧单元时，是否需要添加三个方向的自由度呢（因为如果不加凸台的话，沿导轨的方向不方便加弹簧）；最后，假如我的机床中共有20处需要添加弹簧，每个弹簧有三个方向添加参数，不知大家的参数如何设置比较方便（我以前没做过弹簧，现在是建立一个combin14单元，添加该单元的刚度和阻尼系数，比较麻烦。
如果弹簧的X 方向系数都一样的话，是否有简便方法呢）。
非常感谢大家的帮助，如果答案满意的话，愿追加50分【最佳答案】第一，如果建弹簧单元方便的问题：你可以用一些命令流来建立，比如你知道具体位置时想得到node编号，可以用Nnum=node(x,y,z)，其中Nnum就是返回得到的(x,y,z)位置的node编号；如果知道该位置的关键点号k1，你想得到该位置的节点编号，可以用Nnum=node(kx(k1),ky(k1),kz(k1)) 得到了节点号后，用E,Nnum1,Nnum2建立连接单元，很方便。
这样做的好处，一是减小了重复操作的工作量；二是，如果手动加单元，万一mesh重做后，要重新去找点、手动建单元，很麻烦。
第二，如果想建三方向的连接属性，建议从同一点建3个不同方向的连接单元。
尽量用命令流操作（可以局部写命令流，然后输入到命令窗里），可以减小很多重复工作量，以及方便肉眼难以分辨的内部点选取。
【问题2】ansys中弹簧阻尼单元的设置请教大家一个问题，在ansys中进行机床的静动态分析，机床的导轨和导轨滑块设置硬点之后，连接对应的硬点要建立弹簧阻尼单元。
请问弹簧阻尼单元具体应该怎样建立呢，包括如何将硬点连接起来，如何设置弹簧阻尼单元的参数（参考下图）。
ansys 弹簧单元子程序
tb,user,1,1,3 !用户自定义材料模型，两个材料参数
tbdata,1,1,1,9e8 !4个数据点，1号数据文件
tb,state,1,,1 !一个状态变量
!建立几何模型
k,1,0,0,0
k,2,0,0,length
xvar,2 !以2号变量为x轴
plvar,3, !以3号变量为y轴
/RGB,INDEX, 0, 0, 0,15
/PLOPTS,LEG1,0
/PLOPTS,LEG2,0
/PLOPTS,TITLE,1
/PLOPTS,MINM,0
/PLOPTS,FILE,0
/PLOPTS,WP,0
/PLOPTS,DATE,0
/TRIAD,ORIG
l,1,2
!设定视角
/view,1,,-1
/ang,1
lplot
!网格划分密度
lesize,1, , ,numdv
lmesh,1
eplot
/pnum,node,1
!约束
d,1,all
d,2,ux
d,2,uy
finish
!
!进入求解器
nsubst,1000,10000,1000
f,2,fz,-2300
outres,all,all
outres,svar,all
solve
time,3
autos,on
pred,on
nsubst,1000,10000,1000
f,2,fz,2000
outres,all,all
/solu
time,1
ansys弹簧单元的使用,详细介绍
【问题1】ANSYS中弹簧的设置现在做机床分析，在原有螺栓的地方要加弹簧单元，每个弹簧单元有三个方向的自由度。
为了方便添加弹簧单元，模型应该如何建立呢（比如，为了方便在将机床与地面连接的螺栓处添加弹簧单元，我现在建模时会建立凸台，将凸台与机床连接添加三个方向的弹簧单元）；另外就是导轨与床身连接处添加弹簧单元时，是否需要添加三个方向的自由度呢（因为如果不加凸台的话，沿导轨的方向不方便加弹簧）；最后，假如我的机床中共有20处需要添加弹簧，每个弹簧有三个方向添加参数，不知大家的参数如何设置比较方便（我以前没做过弹簧，现在是建立一个combin14单元，添加该单元的刚度和阻尼系数，比较麻烦。
如果弹簧的X 方向系数都一样的话，是否有简便方法呢）。
非常感谢大家的帮助，如果答案满意的话，愿追加50分【最佳答案】第一，如果建弹簧单元方便的问题：你可以用一些命令流来建立，比如你知道具体位置时想得到node编号，可以用Nnum=node(x,y,z)，其中Nnum就是返回得到的(x,y,z)位置的node编号；如果知道该位置的关键点号k1，你想得到该位置的节点编号，可以用Nnum=node(kx(k1),ky(k1),kz(k1)) 得到了节点号后，用E,Nnum1,Nnum2建立连接单元，很方便。
这样做的好处，一是减小了重复操作的工作量；二是，如果手动加单元，万一mesh重做后，要重新去找点、手动建单元，很麻烦。
第二，如果想建三方向的连接属性，建议从同一点建3个不同方向的连接单元。
尽量用命令流操作（可以局部写命令流，然后输入到命令窗里），可以减小很多重复工作量，以及方便肉眼难以分辨的内部点选取。
【问题2】ansys中弹簧阻尼单元的设置请教大家一个问题，在ansys中进行机床的静动态分析，机床的导轨和导轨滑块设置硬点之后，连接对应的硬点要建立弹簧阻尼单元。
请问弹簧阻尼单元具体应该怎样建立呢，包括如何将硬点连接起来，如何设置弹簧阻尼单元的参数（参考下图）。
ansys单元-combin40
COMBIN40单元描述COMBIN40是相互平行的弹簧滑动器和阻尼器的联合，并且串联着一个间隙控制器。
质量可以用一个或者两个节点来连接。
每一个节点有一个自由度，其自由度可以是一个节点的横向位移，转角，压力或者温度。
质量、弹簧、阻尼器和/或者间隙可以从单元中除去。
单元可以运用于任何分析。
见 COMBIN40在 ANSYS, Inc. Theory Reference有更多的关于单元的详细的信息。
其它带有阻尼器，滑行器或者间隙功能的单元有 COMBIN7, LINK10, CONTAC12,COMBIN14, MATRIX27, COMBIN37, COMBIN39, and CONTAC52。
图40.1 COMBIN40几何模型COMBIN40输入数据此联合单元如图40.1 COMBIN40几何模型所示。
单元通过两个节点、两个弹簧常数k1和k2（力/长度）、一个阻尼系数C(力×时间/长度)、一个质量M(力×时间平方/长度)、一个间隙大小GAP（长度）和一个界限滑移力FSLIDE(力)。
（这里列出的单位仅用于KEYPOT(3)=0,1,2, 或者3）假如单元用于轴对称分析，这些值（除了GAP）应该以圆满360度为基础。
一个常数为零的弹簧（K1或者K2为零，当不可二者度为零）或者阻尼系数为零，将使单元失去相应的功能。
假如有质量，质量可位于节点I或者节点J或者等效的分布于两节点之间。
间隙的大小通过第四个单元实常数来定义。
假如间隙值为正，那么存在间隙。
假如间隙值为负，有这个数值大小的初始的冲突存在。
假如间隙定于零，单元没有间隙的功能。
FSLIDE的值代表着弹簧在滑动前弹簧力必须超过的力的绝对值。
假如FSLIDE为零，单元没有滑动功能，也就是假定刚性连接。
“分离”特性允许一旦弹簧力达到界限力的绝对值时，单元弹簧刚度（K1）下降为零。
这个限制以负的界限力的绝对值输入，并且可以用于受拉破坏和受压破坏。