ANSYS命令流总结.pdf

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ANSYS结构分析单元功能与特性杆单元杆单元:

LINK1LINK1、88、1010、1111、180180梁单元：

梁单元：

BEAM3BEAM3、44、2323、2424，4444，5454，188188，189189管单元管单元:

PIPE16PIPE16，1717，1818，2020，5959，60602D2D实体元实体元:

PLANE2PLANE2，2525，4242，8282，8383，145145，146146，182182，1831833D3D实体元实体元:

SOLID45SOLID45，4646，6464，6565，7272，7373，9292，9595，147147，148148，185185，186186，187187，191191壳单元壳单元:

SHELL28SHELL28，4141，4343，5151，6161，6363，9191，9393，9999，143143，150150，181181，208208，209209弹簧单元弹簧单元:

COMBIN7COMBIN7，1414，3737，3939，4040质量单元质量单元:

MASS21MASS21接触单元接触单元:

CONTAC12CONTAC12，5252，TARGE169TARGE169，170170，CONTA171CONTA171，172172，173173，174174，175175，178178矩阵单元矩阵单元:

MATRIX27MATRIX27，5050表面效应元表面效应元:

SURF153SURF153，154154粘弹实体元粘弹实体元:

VISCO88VISCO88，8989，106106，107107，108108，超弹实体元超弹实体元:

HYPER56HYPER56，5858，7474，8484，8686，158158耦合场单元耦合场单元:

SOLID5SOLID5，PLANE13PLANE13，FLUID29FLUID29，3030，3838，SOLID62SOLID62，FLUID79FLUID79，FLUID80FLUID80，8181，SOLID98SOLID98，FLUID129FLUID129，INFIN110INFIN110，111111，FLUID116FLUID116，130130界面单元界面单元:

INTER192INTER192，193193，194194，195195显式动力显式动力分析单元分析单元:

LINK160LINK160，BEAM161BEAM161，PLANE162PLANE162，SHELL163SHELL163，SOLID164SOLID164，COMBI16COMBI16杆单元单元名称简称节点数节点自由度特性备注LINK12D杆2Ux,UyEPCSDGB常用杆元LINK83D杆Ux,Uy,UzEPCSDGBLINK103D仅受拉或仅受压杆EDGB模拟缆索的松弛及间隙LINK113D线性调节器EGB模拟液压缸和大转动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（Largedeflection），F-大应变（Largestrain）或有限应变（Finitestrain），B-单元生死（Birthanddead）,G-应力刚化（Stressstiffness）或几何刚度（Geometricstiffening），A-自适应下降（Adaptivedescent）等。

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，结构不能是几何可变的，否则造成位移超限的提示错误。

LINK10可模拟绳索、地基弹簧、支座等，如斜拉桥的斜拉索、悬索、索网结构、缆风索、弹性地基、橡胶支座等。

LINK180除不具备双线性特性（LINK10）外，它均可应用于上述结构中，并且其可应用的非线性性质更加广泛，增加了粘弹塑性材料。

LINK1、LINK8和LINK180单元还可用于普通钢筋和预应力钢筋的模拟，其初应变可作为施加预应力的方式梁单元梁单元分为多种单元，分别具有不同的特性，是一类轴向拉压、弯曲、扭转（3D）单元。

单元名称简称节点节点自由度特性备注BEAM32D弹性梁2Ux,Uy,RotzEDGB常用平面梁元BEAM232D塑性梁2EPCSDFGB具有塑性等功能BEAM542D渐变不对称梁2EDGB不对称截面，可偏移中心轴BEAM43D弹性梁2Ux,Uy,UzRotx,Roty,RotzEDGB拉压弯扭，常用3D梁元BEAM243D薄壁梁2+1EPCSDGB拉压弯及圣文南扭转；开口或闭口截面BEAM443D渐变不对称梁2+1EDGB拉压弯扭，不对称截面，可偏移中心轴，可释放节点自由度，可采用梁截面BEAM1883D线性有限应变梁2+1Ux,Uy,UzRotx,Roty,Rotz或增加warpEPCDFGB粘弹塑Timoshenko梁，计入剪切变形影响；可增加翘曲自由度；可采梁截面BEAM1893D二次有限应变梁3+1BEAM188，但属二次梁单元。

单元使用另外应注意的问题：

梁单元面积和长度不能为零，且2D梁元必须位于XY平面内；剪切变形的影响；自由度释放；梁截面特性；BEAM23/24实常数的输入比较复杂；荷载特性；应力计算。

管单元管单元是一类轴向拉压、弯曲和扭转的3D单元，单元的每个节点均具有6个自由度，即三个平动自由度Ux、Uy、Uz和三个转动自由度Rotx、Roty、Rotz，此类单元以3D梁元为基础，包含了对称性和标准管几何尺寸的简化特性。

单元使用应注意的其他问题：

管元长度、直径及壁厚均不能为零；可计算薄壁管和厚壁管，但某些应力的计算是基于薄壁管理论的；管单元计入了剪切变形的影响，并可考虑应力增强系数和挠曲系数。

该类单元有直管、T型管、弯管和沉管四种单元类型单元名称简称节点数特性备注PIPE163D弹性直管元2EDGB可考虑两种温度梯度及内部和外部压力PIPE173D弹性T型管元24EDGB可考虑绝热、内部流体、腐蚀及应力强化PIPE183D弹性弯管元2+1EDBPIPE203D塑性直管元2EPCSDGB同PIPE16PIPE593D弹性沉管元2EDGB可模拟海洋波，可考虑水动力和浮力等，其余同PIPE16，且可模拟电缆PIPE603D塑性弯管元2+1EPCSDB同PIPE182D实体单元2D实体单元是一类平面单元，可用于平面应力、平面应变和轴对称问题的分析，此类单元均位于XY平面内，且轴对称分析时Y轴为对称轴。

单元名称简称节点自由度特性备注PLANE26节点三角形单元Ux,UyEPCSDFGBA适用于不规则的网格PLANE424节点四边形单元具有协调和非协调元选项PLANE828节点四边形单元是PLANE42的高阶单元；混合分网的结果精度高；适用于模拟曲线边界PLANE1458节点四边形P单元E支持28阶多项式PLANE1466节点三角形P单元支持28阶多项式PLANE1824节点四边形单元EPCSDFGBA具有更多的非线性材料模型PLANE1838节点四边形单元是PLANE182的高阶单元PLANE254节点谐结构单元Ux,UyUzEGB模拟非对称荷载的轴对称结构PLANE838节点谐结构单元是PLANE25的高阶单元单元使用应注意的其他问题：

单元插值函数及说明；荷载特性；其它特点。

3D实体单元3D实体单元用于模拟三维实体结构，此类单元每个节点均具有三个自由度，即Ux、Uy、Uz三个平动自由度。

单元名称简称/3D结点特性完全/减缩积分初应力备注SOLID45实体元8EPCSDFGBAY/YY正交各向异性材料SOLID46分层实体元8EDGY/NN层数达250或更多SOLID64各向异性实体元8EDGBAY/NN各向异性材料SOLID65钢筋混凝土实体元8EPCDFGBAY/NN开裂,压碎,应力释放SOLID92四面体实体元10EPCSDFGBAY/NY正交各向异性材料SOLID95实体单元20EPCSDFGBAY/YY是SOLID45的高阶元SOLID147砖形实体P元20EY/NNP可设置28阶SOLID148四面体实体P元10EY/NNP可设置28阶SOLID185实体单元8EPCDFGBAY/Y等Y可模拟几乎不可压缩的弹塑和完全不可压SOLID186实体单元20EPCDFGBAY/YY缩的超弹SOLID187四面体实体元10EPCDFGBAY/NYSOLID191分层实体元20EGAY/NN层数100单元使用应注意的问题：

关于SOLID72/73单元；

（2）SOLID185积分方式可选择。

壳单元壳单元可以模拟平板和曲壳一类结构。

壳元比梁元和实体元要复杂的多，因此壳类单元中各种单元的选项很多。

杆、梁单元板壳单元实体单元单元使用应注意的问题：

通常不计剪切变形的壳元用于薄板壳结构，而计入剪切变形的壳元用于中厚度板壳结构。

弹簧单元弹簧单元是一类专门模拟“弹簧”行为的单元，不同于用结构单元（如LINK等）的模拟。

质量单元MASS21为具有6个自由度的点单元，即只有一个节点，节点自自由度可为Ux、Uy、Uz、Rotx、Roty、Rotz，通过不同设置可仅考虑2D或3D内的平动自由度及其组合，它每个坐标方向可以具有不同的质量和转动惯量。

该单元无面荷载和体荷载，支持弹性、大变形和生死单元。

接触单元ANSYS支持三种接触方式，即点对点、点对面和面对面的接触，接触单元是覆盖在模型单元的接触面之上的一层单元。

点点单元用于模拟点对点的接触行为，且预先知道接触位置；点面单元用于模拟点对面的接触行为，预先不要确定接触位置，接触面之间的网格不要求一致；面面单元用于模拟面对面的接触行为，支持低阶和高阶单元，支持大变形行为等。

矩阵单元MATRIX27为刚度、阻尼、质量矩阵单元，可表示一种任意的单元。

本单元具有两个节点，此两个节点可重合或不重合，每个节点有6个自由度，即Ux、Uy、Uz、Rotx、Roty、Rotz。

该单元无面荷载和体荷载，但支持单元生死功能。

其矩阵可为对称或不对称形式，通过Keyopt（3）设置为刚度矩阵、或阻尼矩阵、或质量矩阵。

本单元可模拟任意类型的单元，如可模拟特殊弹簧和节点柔性连接等。

MATRIX50为超单元，它是预先装配好的可独立使用的一组单元。

该单元无节点和实常数，其自由度数目由所包含的单元决定，其面荷载和体荷载可通过总的载荷向量和比例系数施加，该单元支持大变形功能。

该单元不能包含基于拉格朗日乘子的单元（如MPC184等），不支持非线性（忽略所包含的单元非线性）。

超单元可包含其它超单元，2D超单元只能用于二维分析，而3D超单元则只能用于三维分析。

表面效应单元SURF153和SURF154分别为2D和3D结构表面效应单元，可用于各种荷载（法向、切向、法向渐变、输入矢量方向等）及表面效应（基础刚度、表面张力及附加质量等）情况，可覆盖于任何二维（轴对称谐结构单元PLANE25/83除外）和三维结构实体单元表面。

预紧、多点约束、网分单元

（1）PRETS179为2D/3D预紧单元，用于定义网分后的二维或三维结构预紧区，可由任意结构单元（杆、梁、管、壳、2D实体和3D实体）建立。

该单元具有3个节点，每个节点具有一个自由度Ux，该Ux为预紧方向的位移，ANSYS通过几何条件将预紧力施加到指定的预紧荷载方向上，而不必考虑模型是如何定义的。

该单元不支持面荷载和体荷载，仅支持非线性特性；不能使用约束方程和自由度耦合，NROTAT命令不能用于节点K，且K节点必须位于整体直角坐标系。

（2）MPC184为多点约束单元，有刚性杆、刚性梁、滑移、球形、销钉、万向接头的约束，适用于使用拉格朗日乘子的具有运动约束时情况，该单元可用于机构运动学，如起重机、挖掘机、汽车、机床和机器人等。

该单元有2个或3个节点，每个节点具有Ux、Uy（2D）或Ux、Uy、Uz（3D）或Ux、Uy、Uz、Rotx、Roty