ANSYS單元類型(詳細(xì))

把搜集到得ANSYS單元類型向大伙兒交流下。初學(xué)ANSYS的人，通常會被ANSYS所提供的眾多紛繁復(fù)雜的單元類型弄花了眼，如何選擇正確的單元類型，也是新手學(xué)習(xí)時很頭疼的問題。單元類型的選擇，跟你要解決的問題本身緊密相關(guān)。在選擇單元類型前，第一你要對問題本身有超級明確的熟悉，然后，關(guān)于每一種單元類型，每一個節(jié)點有多少個自由度，它包括哪些特性，能夠在哪些條件下利用，在ANSYS的幫忙文檔中都有超級詳細(xì)的描述，要結(jié)合自己的問題，對照幫忙文檔里面的單元描述來選擇適當(dāng)?shù)膯卧愋汀??該選桿單元(Link)仍是梁單元(Beam)?那個比較容易明白得。桿單元只能經(jīng)受沿著桿件方向的拉力或壓力，桿單元不能經(jīng)受彎矩，這是桿單元的大體特點。梁單元那么既能夠經(jīng)受拉，壓，還能夠經(jīng)受彎矩。若是你的結(jié)構(gòu)中要經(jīng)受彎矩，確信不能選桿單元。關(guān)于梁單元，經(jīng)常使用的有beam3,beam4,beam188這三種，他們的區(qū)別在于：beam3是2D的梁單元，只能解決2維的問題。beam4是3D的梁單元，能夠解決3維的空間梁問題。beam188是3D梁單元，能夠依照需要自概念梁的截面形狀。2?關(guān)于薄壁結(jié)構(gòu)，是選實體單元仍是殼單元?關(guān)于薄壁結(jié)構(gòu)，最好是選用shell單元，shell單元能夠減少計算量，若是你非要用實體單元，也是能夠的，可是如此計算量就大大增加了。而且，若是選實體單元，薄壁結(jié)構(gòu)經(jīng)受彎矩的時候，若是在厚度方向的單元層數(shù)太少，有時候計算結(jié)果誤差比較大，反而不如shell單元計算準(zhǔn)確。實際工程中經(jīng)常使用的shell單元有shell63,shell93。shell63是四節(jié)點的shell單元（能夠退化為三角形），shell93是帶中間節(jié)點的四邊形shell單元（能夠退化為三角形），shell93單元由于帶有中間節(jié)點，計算精度比shell63更高，可是由于節(jié)點數(shù)量比shell63多，計算量會增大。關(guān)于一樣的問題，選用shell63就足夠了。除shell63,shell93之外，還有很多其他的shell單元，譬如shell91,shelll31,shell163等等，這些單元有的是用于多層鋪層材料的，有的是用于結(jié)構(gòu)顯示動力學(xué)分析的，一樣新手很少涉及到。通常情形下，shell63單元就夠用了。3.實體單元的選擇。實體單元類型也比較多，實體單元也是實際工程中利用最多的單元類型。經(jīng)常使用的實體單元類型有solid45,solid92,solidl85,solidl87這幾種。其中把solid45,solidl85能夠歸為第一類，他們都是六面體單元，都能夠退化為四面體和棱柱體，單元的要緊功能大體相同，（S0LID185還能夠用于不可緊縮超彈性材料）。Solid92,solid187能夠歸為第二類，他們都是帶中間節(jié)點的四面體單元，單元的要緊功能大體相同。實際選用單元類型的時候，究竟是選擇第一類仍是選擇第二類呢？也確實是究竟是選用六面體仍是帶中間節(jié)點的四面體呢？若是所分析的結(jié)構(gòu)比較簡單，能夠很方便的全數(shù)劃分為六面體單元，或絕大部份是六面體，只含有少量四面體和棱柱體，現(xiàn)在，應(yīng)該選用第一類單元，也確實是選用六面體單元；若是所分析的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，難以劃分出六面體，應(yīng)該選用第二類單元，也確實是帶中間節(jié)點的四面體單元。新手最容易犯的一個錯誤確實是選用了第一類單元類型（六面體單元），可是，在劃分網(wǎng)格的時候，由于結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，六面體劃分不出來，單元全數(shù)被劃分成了四面體，也確實是退化的六面體單元，這種情形，計算出來的結(jié)果的精度是超級糟糕的，有時候即便你把單元劃分的很細(xì)，計算精度也很差，這種情形是絕對要幸免的。六面體單元和帶中間節(jié)點的四面體單元的計算精度都是很高的，他們的區(qū)別在于：一個六面體單元只有8個節(jié)點，計算規(guī)模小，可是復(fù)雜的結(jié)構(gòu)很難劃分出好的六面體單元，帶中間節(jié)點的四面體單元恰好相反，不管結(jié)構(gòu)何等復(fù)雜，總能輕易地劃分出四面體，可是，由于每一個單元有10個節(jié)點，總節(jié)點數(shù)比較多，計算量會增大很多。前面把經(jīng)常使用的實體單元類型歸為2類了，關(guān)于同一類型中的單元，應(yīng)該選哪一種呢？通常情形下，同一個類型中，各類不同的單元，計算精度幾乎沒有什么明顯的不同。選取的大體原那么是優(yōu)先選用編號高的單元。比如第一類中，應(yīng)該優(yōu)先選用solidl85。第二類里面應(yīng)該優(yōu)先選用solidl87。ANSYS的單元類型是在不斷進(jìn)展和改良的，一樣功能的單元，編號大的往往意味著在某些方面有優(yōu)化或增強(qiáng)。關(guān)于實體單元，總結(jié)起來就一句話：復(fù)雜的結(jié)構(gòu)用帶中間節(jié)點的四面體，優(yōu)選solidl87,簡單的結(jié)構(gòu)用六面體單元，優(yōu)選solidl85。Mass21是由6個自由度的點元素,x,y,z三個方向的線位移和繞x,y,z軸的旋轉(zhuǎn)位移。每一個自由度的質(zhì)量和慣性矩別離概念。Linkl可用于各種工程應(yīng)用中。根據(jù)應(yīng)用的不用，可以把此元素看成桁架，連桿，彈簧，等。這個2維桿元素是一個單軸拉壓元素，在每個節(jié)點都有兩個自由度。X,y,方向。鉸接，沒有彎矩。Link8可用于不同工程中的桿?？捎米髂M構(gòu)架，下垂電纜，連桿，彈簧等。3維桿元素是單軸拉壓元素。每個點有3個自由度。X,y,z方向。作為鉸接結(jié)構(gòu)，沒有彎矩。具有塑性，徐變，膨脹，應(yīng)力強(qiáng)化和大變形的特性。Link103維桿元素，具有雙線性勁度矩陣的特性，單向軸拉（或壓）元素。對于單向軸拉，如果元素變成受壓，則硬度就消失了。此特性可用于靜力鋼纜中，當(dāng)整個鋼纜模擬成一個元素時。當(dāng)需要靜力元素能力但靜力元素又不是初始輸入時，也可用于動力分析中。該元素是shell41的線形式，keyopt（l）=2,'cloth'選項。如果分析的目的是為了研究元素的運(yùn)動，（沒有靜定元素），可用與其相似但不能松弛的元素（如link8和pipe59）代替。當(dāng)最終的結(jié)構(gòu)是一個拉緊的結(jié)構(gòu)的時候，Link10也不能用作靜定集中分析中。但是由于最終局于一點的結(jié)果松弛條件也是有可能的。在這種情況下，要用其他的元素或在linkl0中使用‘顯示動力'技術(shù)。Link10每個節(jié)點有3個自由度，x,y,z方向。在拉（或壓）中都沒有抗彎能力，但是可以通過在每個link10元素上疊加一個小面積的量元素來實現(xiàn)。具有應(yīng)力強(qiáng)化和大變形能力。Link11用于模擬水壓圓筒以及其他經(jīng)受大旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)。此元素為單軸拉壓元素，每個節(jié)點有3個自由度。X,y,z方向。沒有彎扭荷載。Link180可用于不同的工程中。可用來模擬構(gòu)架，連桿，彈簧，等。此3維桿元素是單軸拉壓元素，每個節(jié)點有3個自由度。X,y,z方向。作為膠接結(jié)構(gòu)，不考慮彎矩。具有塑性，徐變，旋轉(zhuǎn)，大變形，大應(yīng)變能力。link180在任何分析中都包括應(yīng)力強(qiáng)化項（分析中，nlgeon,on），此為缺省值。支持彈性，各向同性硬化塑性，運(yùn)動上的硬化塑性，希爾各向異性塑性，chaboche非線性硬化塑性和徐變等。Beam3單軸元素，具有拉，壓，彎性能。在每個節(jié)點有3個自由度。X,y,方向以及繞z軸的旋轉(zhuǎn)。Beam4是具有拉壓扭彎能力的單軸元素。每個節(jié)點有6個自由度，x,y,z，繞x,y,z軸。具有應(yīng)力強(qiáng)化和大變形能力。在大變形分析中，提供了協(xié)調(diào)相切勁度矩陣選項。Beam23單軸元素，拉壓和受彎能力。每個節(jié)點有3個自由度。該元素具有塑性，徐變，膨脹能力。如果這些影響都不需要，可使用beam3,2維彈性梁。Beam243維薄壁梁。單軸元素，任意截面都有拉壓、彎曲和St.Venant扭轉(zhuǎn)能力?？捎糜谌魏纬ㄩ_的和單元截面。該元素每個節(jié)點有6個自由度：x,y,z和繞x,y,z方向。該元素在軸向和自定義的截面方向都具有塑性，徐變和膨脹能力。若不需要這些能力，可用彈性梁beam4或beam44。Pipe20和beam23也具有塑性，徐變和膨脹能力。截面是通過一系列的矩形段來定義的。梁的縱軸向方向由第三個節(jié)點指明。Beam443維彈性錐形不對稱梁。單軸元素，具有拉壓扭和彎曲能力。該元素每個節(jié)點有6個自由度：x,y,z和繞x,y,z方向。該元素允許每個端點具有不均勻幾何特性，并且允許端點與梁的中性軸偏移。若不需要這些特性，可采用beam4。該元素的2維形式是beam54。該元素也提供剪應(yīng)變選項。還提供了輸出作用于單元上的與單元同方向的力的選項。具有應(yīng)力強(qiáng)化和大變形能力。Beam54單軸元素，拉壓和受彎能力.每個節(jié)點有3個自由度。該元素允許在端點有不均勻幾何性質(zhì)。允許端點偏移梁的軸心。無塑性徐變或膨脹能力。有應(yīng)力強(qiáng)化能力。剪切變形和彈性基礎(chǔ)影響也體現(xiàn)在選項中。還可打印作用于元素上的沿元素方向的力。Beam1883維線性有限應(yīng)力梁。適用于分析短粗梁結(jié)構(gòu)。該元素基于timoshenko梁理論。包括剪應(yīng)變。Beam188是一個三維線性（2節(jié)點）梁。每個節(jié)點有6或7個自由度，具體依賴于keyopt(l)的值。Keyopt(l)=0為每個節(jié)點6個自由度。包括x,y,z方向和繞x,y,z方向。=1還考慮了扭轉(zhuǎn)自由度。該元素適用于線性，大旋轉(zhuǎn)和大應(yīng)變非線性。包括應(yīng)力強(qiáng)化項在任何分析中，都缺省為nlgeom=on.。該選項為元素提供了分析曲屈、側(cè)移和扭轉(zhuǎn)的能力。Beam1893維二次有限應(yīng)力梁。適用于分析短粗梁結(jié)構(gòu)。該元素基于timoshenko梁理論。包括剪應(yīng)變。Beam189是一個三維二次(3節(jié)點)梁。每個節(jié)點有6或7個自由度，具體依賴于keyopt(1)的值。Keyopt(1)=0為每個節(jié)點6個自由度。包括x,y,z方向和繞x,y,z方向。=1還考慮了扭轉(zhuǎn)自由度。該元素適用于線性，大旋轉(zhuǎn)和大應(yīng)變非線性。包括應(yīng)力強(qiáng)化項在任何分析中，都缺省為nlgeom=on.。該選項為元素提供了分析曲屈、側(cè)移和扭轉(zhuǎn)的能力。Plane22維6節(jié)點3角形結(jié)構(gòu)實體。具有二次位移，適用于模擬不規(guī)則網(wǎng)格。該元素有6個結(jié)點定義，每個節(jié)點2個自由度，分比為x,y方向?？蓪⑵溆糜谄矫鎲卧?平面應(yīng)力或平面應(yīng)變)或是軸對稱單元。具有塑性，徐變，膨脹，應(yīng)力強(qiáng)化，大變形，大應(yīng)變能力。Plane25軸對稱協(xié)調(diào)4節(jié)點結(jié)構(gòu)體。用于承受非軸對稱荷載的2維軸對稱結(jié)構(gòu)。如彎曲，剪切或扭轉(zhuǎn)。該元素由4個節(jié)點定義，每個節(jié)點3個自由度：x,y,z方向。對于非扭轉(zhuǎn)節(jié)點，這3個方向分別代表半徑，軸向和切線方向。給元素是plane42的一般模式，2為結(jié)構(gòu)單元，和在不一定為軸對稱。Plane422維實體。該元素即可用于平面單元(平面應(yīng)力或平面應(yīng)變)也可用于軸對稱單元。該元素由4個節(jié)點定義，每個節(jié)點2個自由度：x,y方向。具有塑性，徐變，膨脹，應(yīng)力強(qiáng)化，大變形，大應(yīng)變能力。Plane82二維8節(jié)點實體。該元素是plane42的高次形式。它為混合（四邊形－三角形）自動網(wǎng)格劃分提供了更精確的求解結(jié)果，并能承受不規(guī)則形狀而不會產(chǎn)生任何精度上的損失。8節(jié)點元素具有位移協(xié)調(diào)形狀，適用于模擬彎曲邊界。該元素由8個節(jié)點定義，每個節(jié)點2個自由度，x,y方向?？捎糜谄矫鎲卧部捎糜谳S對稱單元。具有塑性，徐變，膨脹，應(yīng)力強(qiáng)化，大變形，大應(yīng)變能力。并提供不同的輸出選項。Plane83二維8節(jié)點實體。用于承受非軸對稱荷載的2維軸對稱結(jié)構(gòu)。如彎曲，剪切或扭轉(zhuǎn)。該元素每個節(jié)點3個自由度：x,y,z方向。對于非扭轉(zhuǎn)節(jié)點，這3個方向分別代表半徑，軸向和切線方向。該元素是plane25的高次形式。它為混合（四邊形一三角形）自動網(wǎng)格劃分提供了更精確的求解結(jié)果，并能承受不規(guī)則形狀而不會產(chǎn)生任何精度上的損失。該元素也是plane82的一般軸向形式,其荷載不需要對陳。Plane145二維四邊形實體p-元素。Plane145是一個四邊形p-元素，支持最高為8次的多項式。該元素由8個節(jié)點定義，每個節(jié)點2個自由度，x,y方向?？捎糜谄矫鎲卧部捎糜谳S對稱單元。Plane146二維三角形實體p-元素。Plane145是一個三角形p-元素，支持最高為8次的多項式。該元素由6個節(jié)點定義，每個節(jié)點2個自由度，x,y方向?？捎糜谄矫鎲卧部捎糜谳S對稱單元。Plane1822維4節(jié)點實體。該元素用于2維模型?？捎糜谄矫鎲卧部捎糜谳S對稱單元。該元素由4個節(jié)點定義，每個節(jié)點2個自由度，x,y方向。可用于平面單元也可用于軸對稱單元。具有塑性，超彈性，應(yīng)力強(qiáng)化，大變形，大應(yīng)變能力?？捎脕砟M幾乎不能壓縮的次彈性材料和完全不能壓縮的超彈性材料的變形。Plane1832維8節(jié)點實體。具有二次位移，適用于模擬不規(guī)則網(wǎng)格。該元素由8個節(jié)點定義，每個節(jié)點2個自由度，x,y方向。可用于平面單元也可用于軸對稱單元。具有塑性，超彈性，應(yīng)力強(qiáng)化，大變形，大應(yīng)變能力?？捎脕砟M幾乎不能壓縮的次彈性材料和完全不能壓縮的超彈性材料的變形。支持初始應(yīng)力。并提供不同的輸出選項。Solid453-D實體。用于3維實體結(jié)構(gòu)模型。8個節(jié)點，每個節(jié)點3個自由度，x,y,z三個方向。該元素有塑性，徐變，膨脹，應(yīng)力強(qiáng)化，大變形和大應(yīng)變能力。提供帶有沙漏控制的縮減選項。各向異性選用solid64.。solid45的高次形式使用solid95.Solid463維8節(jié)點分層實體。是solid45的分層形式，用于模擬分層殼或?qū)嶓w。該元素許諾達(dá)到250層。若是需要超過250層，需要用到一個組成矩陣選項。該元素也可通過選擇的方式進(jìn)行積存。每一個節(jié)點有3個自由度：x,y,z方向。Solid643維各向異性實體。該元素有8個節(jié)點定義，每個節(jié)點3個自由度：x,y,z方向。具有應(yīng)力強(qiáng)化和大變形能力。提供限制特大位移以及定義輸出位置的選項。該元素有各種不同的應(yīng)用，如用于晶體和合成物。Solid653維鋼筋混凝土實體。該元素用含鋼筋或不含鋼筋的3維實體。該實體能被拉裂或壓碎。用于混凝土?xí)r，例如，元素的實體能力可以用來模擬混凝土，而鋼筋能力用來模擬鋼筋性能。在其他情況下，該元素還可用于加固合成物（如玻璃纖維）和地質(zhì)材料（如石塊）。元素由8個節(jié)點定義，每個節(jié)點3個自由度：x,y,z方向?？梢远x3個不同鋼筋?；炷猎嘏csolid45相似，只是比它多了能被拉裂和壓碎的能力。該元素最重要的方面是它具有非線性材料的性能?；炷量梢裕ㄔ谌齻€正交方向）開裂、壓碎、塑性變形和徐變。鋼筋可以抗拉壓，但不能抗剪。也可以具有塑性變形和徐變的性能。Solid923維10節(jié)點四面體結(jié)構(gòu)實體。具有二次位移，適用于模擬不規(guī)則網(wǎng)格。該元素由10個節(jié)點定義，每個節(jié)點3個自由度：x,y,z方向。具有塑性，徐變，膨脹，應(yīng)力強(qiáng)化，大變形，大應(yīng)變能力。ANSYS靜力學(xué)中經(jīng)常使用的單元類型類別形狀和特性單兀類型桿普通LINK1,LINK8雙線性LINK10梁普通BEAM3,BEAM4截面漸變BEAM54,BEAM44塑性BEAM23,BEAM24考慮剪切變形BEAM18&BEAM189管普通PIPE16,PIPE17,PIPE18

浸入塑性PIPE59PIPE20,PIPE602-D實體四邊形PLANE42,PLANE82,PLANE182三角形PLANE2超彈性單元HYPER84,HYPER56,HYPER74粘彈性VISC088大應(yīng)變VIS0106,VIS0108諧單元PLANE83,PPNAE25P單元PLANE145,PLANE1463-D實體塊S0LID45,S0LID95,S0LID73,S0LID185四面體S0LID92,S0LID72層SOLID46各向異性S0LID64,S0LID65超彈性單元HYPER86,HYPER5&HYPER158粘彈性VISO89大應(yīng)變VISO107P單元S0LID147,S0LID148殼四邊形SHELL93,SHELL63,SHELL41,SHELL43,SHELL181軸對稱SHELL51,SHELL61

層SHELL91,SHELL99剪切板SHELL28P單元SHELL150結(jié)構(gòu)靜力學(xué)中經(jīng)常使用的單元類型類別形狀和特性單元類型桿普通LINK1,LINK8雙線性LINK10梁普通BEAM3,BEAM4截面漸變BEAM54,BEAM44塑性BEAM23,BEAM24考慮剪切變形BEAM188,BEAM189管普通PIPE16,PIPE17,PIPE18浸入PIPE59塑性PIPE20,PIPE602-D實體四邊形PLANE42,PLANE82,PLANE182三角形PLANE2超彈性單元HYPER84,HYPER56,HYPER74粘彈性VISCO88大應(yīng)變VIS0106,VIS0108諧單元PLANE83,PPNAE25P單元PLANE145,PLANE1463-D實體塊S0LID45,S0LID95,S0LID73,S0LID185四面體S0LID92,S0LID72層SOLID46各向異性S0LID64,S0LID65超彈性單元HYPER86,HYPER58,HYPER158粘彈性VISO89大應(yīng)變VIS0107P單元SOLID147,SOLID148殼四邊形SHELL93,SHELL63,SHELL41,SHELL43,SHELL181軸對稱SHELL51,SHELL61層SHELL91,SHELL99剪切板SHELL28P單元SHELL150ansys建模計算一經(jīng)常使用單元和材料類型2020年10月02日禮拜五下午07:46土木計算過程中常用的單元和材料類型！一、單元link(桿)系列：linkl(2D)和link8(3D)用來模擬珩架，注意一根桿劃一個單元。linklO用來模擬拉索，注意要加初應(yīng)變，一根索可多分單元。linkl80是linklO的加強(qiáng)版，一般用來模擬拉索。beam(梁)系列：beam3(2D)和beam4(3D)是經(jīng)典歐拉梁單元，用來模擬框架中的梁柱，畫彎據(jù)圖用etab讀入smisc數(shù)據(jù)然后用plls命令。注意：雖然一根梁只劃一個單元在單元兩端也能得到正確的彎矩圖，但是要得到和結(jié)構(gòu)力學(xué)書上的彎據(jù)圖差不多的結(jié)果還需多分幾段。該單元需要手工在實常數(shù)中輸入Iyy和Izz，注意方向。beam44適合模擬薄壁的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件或者變截面的構(gòu)件，可用"/eshape,1"顯示單元形狀。beam188和beam189號稱超級梁單元，基于鐵木辛科梁理論，有諸多優(yōu)點：考慮剪切變形的影響，截面可設(shè)置多種材料，可用〃/eshape,1〃顯示形狀，截面慣性矩不用自己計算而只需輸入截面特征，可以考慮扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，可以變截面(以后)，可以方便地把兩個單元連接處變成鉸接(以后，用ENDRELEASE命令)。缺點是:版本之前beam188用的是一次形函數(shù)，其精度遠(yuǎn)低于beam4等單元，一根梁必須多分幾個單元。之后可設(shè)置“KEYOPT(3)=2”變成二次形函數(shù)，解決了這個問題。可見188單元已經(jīng)很完善，建議使用。beam189與beam188的區(qū)別是有3個結(jié)點，版之前比beaml88精度高，但因此建模較麻煩，版之后已無優(yōu)勢。（3）shell（板殼）系列shell41一般用來模擬膜。shell63可針對一般的板殼，注意僅限彈性分析。它的塑性版本是shell43。加強(qiáng)版是shell181（注意18*系列單元都是ansys后開發(fā)的單元，考慮了以前單元的優(yōu)點和缺陷，因而更完善），優(yōu)點是：能實現(xiàn)shell41、shell63、shell43...的所有功能并比它們做的更好，偏置中點很方便（比如模擬梁版結(jié)構(gòu)時常要把板中面望上偏置），可以分層，等等。（4）solid（體）系列土木中常用的就solid45、46、65、95等。45就不用多說了，95是它的帶中結(jié)點版本。solid46可以容忍單元的長厚比達(dá)到20比1,可以用來模擬鋼板碳纖維板鋼管等。solid65是專門的混凝土單元，可以考慮開裂，這個討論得很多了，清華的陸新征寫的一個講義（里面有詳細(xì)解釋。（5）combin（彈簧）系列常用的有7、14、39、40等。7可以用來模擬鉸接點。14是最簡單的帶阻尼彈簧。39是非線性彈簧，在實常數(shù)中可以靈活定義力－位移關(guān)系，可用來模擬鋼筋與混凝土的粘結(jié)滑移等。40可模擬隔震結(jié)構(gòu)（據(jù)說）。（6）contact（接觸）系列常用的有conta52,可用來模擬橡膠墊支座。這個很簡單，可以用命令流添加（eintf）°TARGE16*和CONTA17*系列可用接觸向?qū)砑?，三維的接觸往往會造成收斂困難，和混凝土非線性分析一樣，需要憑經(jīng)驗調(diào)參數(shù)反復(fù)試算。二、材料彈性部分（必需）用MP命令輸入，非線性部分用TB命令輸入。（1）TB,DP即Drucker-Prager模型，ansys中唯一用來模擬土的模型?？梢院蛶缀跛袉卧愋停?維和3維）配合使用，所以有時也會在計算2維的混凝土模型時用到它。（2）TB,CONCR用來模擬混凝土，采用w-w五參數(shù)破壞準(zhǔn)則，只能和solid65配合使用。同樣參見陸新征的講義。（3）TB,BKIN（BISO,MKIN,MISO）一般用來模擬鋼材。雙線形隨動強(qiáng)化（雙線形等向強(qiáng)化、多線形隨動強(qiáng)化、多線形等向強(qiáng)化）模型。顧名思義，雙線形和多線形的區(qū)別就是應(yīng)力應(yīng)變曲線是兩段還是很多段；隨動強(qiáng)化和等向強(qiáng)化的區(qū)別就是考不考慮包辛格效應(yīng)。如果不和其他準(zhǔn)則配合的話，默認(rèn)是vonmises屈服準(zhǔn)則。ansys中的shell單元相關(guān)知識2020-08-2819:21殼體有限元主要包括以下幾種類型：第一，軸對稱殼元，它本質(zhì)上屬于一個一維問題。又分為:1、截錐薄殼元，它有兩個節(jié)點，是直線元（即假設(shè)單元與對稱軸所成的角為常數(shù)）。這樣的單元表達(dá)式比較簡單，但是通常需要將結(jié)構(gòu)劃分為較細(xì)的單元，而且在薄膜應(yīng)力狀態(tài)區(qū)域會產(chǎn)生附加的彎曲應(yīng)力。另外一個缺點就是它沒有考慮到殼體的厚度，當(dāng)殼體較厚時，荷載作用于內(nèi)、中、外三個面上所產(chǎn)生的內(nèi)力是不同的，而截錐薄殼元不能模擬這一不同。2、截錐殼元（位移和轉(zhuǎn)角各自獨立插值的軸對稱殼元），它考慮了橫向剪切變形，也是直線元。與前面我們接觸到的考慮剪切變形的梁，板一樣，同樣要考慮剪切鎖死和零能模式，一般可采用縮減積分的方法，當(dāng)然也可以采用假設(shè)剪切應(yīng)變的方法（好像較繁）。3、曲邊殼元，此單元有三個節(jié)點，是截錐殼元的一個高次單元。與梁單元中的三結(jié)點所不同的是它對r,z兩個方向進(jìn)行等參插值（因此變成曲邊了，而梁單元中只有u—個方向等參插值，故仍為一維），因此曲邊殼元不再是一個一維問題了，變成一個二維二次有限單元。同上考慮剪切鎖死和零能模式。需要注意的是：我們前面指出了截錐薄殼有限元在連接處截面切線不連續(xù)，對于這一點，曲邊殼元其實也不能保證，但是畢竟曲邊殼元是利用二次曲線去逼近真實的殼體邊緣，它比截錐殼元的精度有了較大的提高。在ANSYS中，有SHELL51、61、208、209都是軸對稱的殼元。其中最基本的就是SHELL51,它是2結(jié)點的截錐薄殼元（它的插值函數(shù)只是u、w兩個方向的位移進(jìn)行插值，故其轉(zhuǎn)角只能通過對w求導(dǎo)得到，不能考慮剪切變形。INANSYS，WiththeexceptionofSHELL51,SHELL61,andSHELL63,allshellelementsallowsheardeformation.Thisisimportantforrelativelythickshells），同樣SHELL61也是這樣的，它也屬于2結(jié)點的截錐薄殼元，但是它支持非對稱荷載作用。最后剩下的SHELL208、209它們分別對應(yīng)基于鐵木辛柯理論的截錐殼元和曲邊殼元。ElementSHELL208isintendedtomodelfinitestrainwithpureaxisymmetricdisplacements;transverseshearstrainsareassumedtobecanbeusedforlayeredapplicationsformodelinglaminatedcompositeshellsorsandwichconstruetion.第二，基于平面應(yīng)力問題與平面彎曲問題疊加的折板殼，有三角形的，也有矩形的，殼單元的剛度矩陣可以看成是以上兩種單元的疊加。結(jié)合到平面應(yīng)力單元，平面彎曲單元，理論上說任何一種平面應(yīng)力單元和平面彎曲單元組合就可以得到一種折板殼單元。1、但是同前面我們提到的軸對稱殼元中的直線元一樣，折板殼在單元的連接處，由于法線方向的切線不連續(xù)，因此在這里平面應(yīng)力與平面彎曲將發(fā)生耦合（即單元的簡單疊加在這里就不對了），當(dāng)然這一點可以通過將結(jié)構(gòu)劃分的足夠細(xì)，在極限情況，單元交接處的切線就是連續(xù)的了，因此就可以避免薄膜應(yīng)力與彎曲應(yīng)力的耦合（例如在ANSYS中對單個平板殼單元的圓心角是有限制的，一般要求不超過15度）。2、另外對于折板殼所要提及的就是在單元邊界處位移的連續(xù)性。由于疊加，雖然平面應(yīng)力單元與平面彎曲單元在邊界處滿足位移連續(xù)性，但是疊加得到的殼元在邊界處的結(jié)點數(shù)是一定的，如果平面應(yīng)力單元與平面彎曲單元的位移插值函數(shù)不一樣，那么u,v,w在邊界處也不能連續(xù)（一般情況下都取為線性插值）。比較以上兩個因素,我們可以看到位移和轉(zhuǎn)角各自獨立插值的Mindlin板單元與線性插值的平面應(yīng)力單元組合比較好，因為Mindlin板單元中w是采用Co型的線性插值，與u,v的插值剛好一樣，并且它還可以考慮剪切應(yīng)變的影響。對于折板殼，在ANSYS中，有像SHELL41的薄膜應(yīng)力單元（實際上就是