ANSYS命令流总结全.docx
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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nodeselect,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)
table
IMAX,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,VALUE
Lab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:
PIPE16,17,18,20,59,60
2D实体元:
PLANE2,25,42,82,83,145,146,182,183
3D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
单元名称
简称
节点数
节点自由度
特性
备注
LINK1
2D杆
2
Ux,Uy
EPCSDGB
常用杆元
LINK8
3D杆
Ux,Uy,Uz
EPCSDGB
LINK10
3D仅受拉
或仅受压杆
EDGB
模拟缆索的松弛及
间隙
LINK11
3D线性调节
器
EGB
模拟液压缸和大转
动
LINK180
3D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。
⑸LINK1、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
BEAM3
2D弹性梁
2
Ux,Uy,
Rotz
EDGB
常用平面梁元
BEAM23
2D塑性梁
2
EPCSDFGB
具有塑性等功能
BEAM54
2D渐变不对称梁
2
EDGB
不对称截面,可偏移中心轴
BEAM4
3D弹性梁
2
Ux,Uy,UzRotx,Roty,Rotz
EDGB
拉压弯扭,常用3D梁元
BEAM24
3D薄壁梁
2+1
EPCS
DGB
拉压弯及圣文南扭转;开口或闭口截面
BEAM44
3D渐变不对称梁
2+1
EDGB
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
BEAM188
3D线性有限应
变梁
2+1
Ux,Uy,Uz
Rotx,Rot
y,Rotz
或增加warp
EPCD
FGB
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
BEAM189
3D二次有限应变梁
3+1
BEAM188,但属二次梁单元。
单元使用另外应注意的问题:
⑴梁单元面积和长度不能为零,且2D梁元必须位于XY平面内;⑵剪切变形的影响;⑶自由度释放;⑷梁截面特性;⑸BEAM23/24实常数的输入比较复杂;⑹荷载特性;⑺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:
⑴管元长度、直径及壁厚均不能为零;⑵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;⑶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
PIPE16
3D弹性直管元
2
EDGB
可考虑两种温度梯度及内部和外部压力
PIPE17
3D弹性T型管元
2~4
EDGB
可考虑绝热、内部流体、腐蚀及应力强化
PIPE18
3D弹性弯管元
2+1
EDB
PIPE20
3D塑性直管元
2
EPCSDGB
同PIPE16
PIPE59
3D弹性沉管元
2
EDGB
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
PIPE60
3D塑性弯管元
2+1
EPCSDB
同PIPE18
2D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
PLANE2
6节点三角形单元
Ux,Uy
EPCSDFGBA
适用于不规则的网格
PLANE42
4节点四边形单元
具有协调和非协调元选项
PLANE82
8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
PLANE145
8节点四边形P单元
E
支持2~8阶多项式
PLANE146
6节点三角形P单元
支持2~8阶多项式
PLANE182
4节点四边形单元
EPCSD
FGBA
具有更多的非线性材料模型
PLANE183
8节点四边形单元
是PLANE182的高阶单元
PLANE25
4节点谐结构单元
Ux,Uy
Uz
EGB
模拟非对称荷载的轴对称结构
PLANE83
8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:
⑴单元插值函数及说明;⑵荷载特性;⑶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
8
EPCSDFGBA
Y/Y
Y
正交各向异性材料
SOLID46
分层实体元
8
EDG
Y/N
N
层数达250或更多
SOLID64
各向异性实体元
8
EDGBA
Y/N
N
各向异性材料
SOLID65
钢筋混凝土实体元
8
EPCDFGBA
Y/N
N
开裂,压碎,应力释放
SOLID92
四面体实体元
10
EPCSDFGBA
Y/N
Y
正交各向异性材料
SOLID95
实体单元
20
EPCSDFGBA
Y/Y
Y
是SOLID45的高阶元
SOLID147
砖形实体P元
20
E
Y/N
N
P可设置2~8阶
SOLID148
四面体实体P元
10
E
Y/N
N
P可设置2~8阶
SOLID185
实体单元
8
EPCDFGBA
Y/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
20
EPCDFGBA
Y/Y
Y
缩的超弹
SOLID187
四面体实体元
10
EPCDFGBA
Y/N
Y
SOLID191
分层实体元
20
EGA
Y/N
N
层数≤100
单元使用应注意的问题:
⑴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:
⑴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、Rotz(3D)自由度。
无实常数和面荷载,支持温度荷载及转动或转动力矩,支持大变形和单元生死。
⑶MESH200是仅用来划分网格的单元,对计算结果毫无影响。
它是为实现多步网格划分的操作而设计的。
该单元可用于划分两维或三维空间的线,三维空间中的三角形、四边形、四面体或六面体单元组成的面或体,且均包括有或没有中间节点的情况。
MESH200单元可与任意其它单元一起使用,当不再需要它时,可以将其删除或保留
坐标系和工作平面
6类坐标系:
总体坐标系、局部坐标系、节点坐标系、单元坐标系、显示坐标系与结果坐标系。
激活总体和局部坐标系
命令:
CSYS,KCN
其中KCN表示坐标系号码,0-直角坐标系(缺省),1-柱坐标系,2-球坐标系,4-以工作平面为坐标系,5-柱坐标系(以Y轴为转轴),≥11-局部坐标系。
由于工作平面可不断移动和旋转,因此当采用CSYS,4时也相当于不断定义了局部直角坐标,在很多情况下应用非常方便。
根据总体坐标系定义局部坐标系
命令:
LOCAL,KCN,KCS,XC,YC,ZC,THXY,THYZ,THZX,PAR1,PAR2
其中:
KCN---局部坐标系编号,此编号必须大于10,如果与既有编号相同,则将重新定义
KCS---坐标系类型,0或CART为直角坐标系,1或CYLIN为柱坐标系,2或SPHE为球坐标系,3或TORO为环坐标系。
XC,YC,ZC---新坐标系原点在总体直角坐标系中的坐标。
THXY,THYZ,THZX---新坐标系绕Z,X,Y轴的旋转角度,其正方向为:
XY,YZ,ZX。
PAR1---适用于椭圆、类似球体或环形系统,当KCS=1或2时,其值为椭圆Y轴半径与X轴半径之比,缺省为1即圆。
当KCS=3时,其值为环面的主半径。
PAR2---仅适用于类似球体的系统,当KCS=2时,其值为椭球体Z轴半径与X轴半径之比,缺省为1
根据已有的三个节点定义局部坐标系命令:
CS,KCN,KCS,NORIG,NXAX,NXYPL,PAR1,PAR2
根据已有的三个关键点定义局部坐标系命令:
CSKP,KCN,KCS,PORIG,PXAXS,PXYPL,PAR1,PAR2
根据当前工作平面定义局部坐标系命令:
CSWPLA,KCN,KCS,PAR1,PAR2
根据激活的坐标系定义局部坐标系命令:
CLOCAL,KCN,KCS,XL,YL,ZL,THXY,THYZ,THZX,PAR1,PAR2
删除局部坐标系命令:
CSDELE,KCN1,KCN2,KCINC
其中:
KCN1---为要删除的局部坐标系的起始编号,如果KCN1=ALL,则其后参数将忽略。
KCN2---为要删除的局部坐标系的最终编号。
KCINC---为编号的递增数值,缺省为1。
CSDELE,11,15,2---则删除了11、13、15号局部坐标系。
查看激活坐标系和局部坐标系命令:
CSLIST,KCN1,KCN2,KCINC
节点坐标系的旋转与修改
将某些节点的坐标系旋转到与当前激活坐标系(简称“当前坐标系”)方向一致
命令:
NROTAT,NODE1,NODE2,NINC
其中NODE1、NODE2、NINC---要旋转节点的起始号、末编号(缺省为NODE1)及递增值(缺省值为1)。
如NODE1=ALL则其后参数将被忽略,NODE1也可为元件名。
将既有节点的节点坐标系旋转某个角度命令:
NMODIF,NODE,X,Y,Z,THXY,THYZ,THZX
NODE---节点号、ALL或元件名称。
X,Y,Z---该节点的新坐标值。
其余参数意义同前。
在创建节点时直接定义其坐标系的旋转角度命令:
N,NODE,X,Y,Z,THXY,THYZ,THZX
按方向余弦旋转节点坐标系命令:
NANG,NODE,X1,X2,X3,Y1,Y2,Y3,Z1,Z2,Z3
节点坐标系列表命令:
NLIST,NODE1,NODE2,NINC,Lcoord,SORT1,SORT2,SORT3
Lcoord---坐标列表信息,缺省为全部信息,=COORD时仅列XYZ坐标。
SORT1---用于排序的第1项内容,可以是
NODE,X,Y,Z,THXY,THYZ,THXZ。
SORT2,SORT3---用于排序的第2项和第3项内容,其内容同SORT1。
单元坐标系的定义与修改
设置单元坐标系命令:
ESYS,KCN
其中KCN为坐标系编号,KCN=0(缺省)表示使用单元定义时规定的坐标系方向。
当KCN=N(N>10)时使用编号为N的局部坐标系。
修改单元坐标系方向命令:
EMODIF,IEL,STLOC,I1,I2,I3,I4,I5,I6,I7,I8
IEL---单元编号,或ALL,或元件名。
STLOC---将要修改的第一个节点序号或属性,属性之一为ESYS,则I1为局部坐标号。
激活显示坐标系
命令:
DSYS,KCN其中KCN---坐标系号,可为0,1,2及局部坐标系号。
缺省为总体直角坐标系。
激活结果坐标系
命令:
RSYS,KCN
其中KCN---坐标系号,可为0(缺省),1,2及局部坐标系号。
当KCN=SOLU时,则与求解计算时采用的坐标系相同,实际上采用数据存储时的坐标系。
定义工作平面
将既有坐标系的XY平面定义为工作平面命令:
WPCSYS,WN,KCN
其中KCN为既有坐标系号,可以是0,1,2,或局部坐标系号。
缺省为激活的坐标系。
通过3个坐标点定义工作平面
命令:
WPLANE,WN,XORIG,YORIG,ZORIG,XXAX,YXAX,ZXAX,XPLAN,YPLAN,ZPLAN
通过3个节点定义工作平面命令:
NWPLAN,WN,NORIG,NXAX,NPLAN
通过3个关键点定义工作平面命令:
KWPLAN,WN,KORIG,KXAX,KPLAN
通过垂直于线上的某个位置定义工作平面命令:
LWPLAN,WN,NL1,RATIO
工作平面的操控
工作平面的当前状态
查看当前状态的命令:
WPSTYL,STAT
恢复到ANSYS默认状态的命令:
WPSTYL,DEFA
移动工作平面
将工作平面沿其自身坐标轴移动命令:
WPOFFS,XOFF,YOFF,ZOFF
其中XOFF,YOFF,ZOFF为工作平面坐标系内沿其X轴、Y轴和Z轴的偏移增量。
将工作平面移动到一组关键点的中间位置命令:
KWPAVE,P1,P2,P3,P4,P5,P6,P7,P8,P9
其中P1~P9为计算平均值的关键点号,至少定义一个关键点
将工作平面移动到一组节点的中间位置命令:
NWPAVE,N1,N2,N3,N4,N5,N6,N7,N8,N9
其使用方法同上,但N1~N9为节点号。
将工作平面移动到一组指定坐标的中间位置命令:
WPAVE,X1,Y1,Z1,X2,Y2,Z2,X3,Y3,Z3
工作平面的旋转
命令:
WPROTA,THXY,THYZ,THZX
其中THXY,THYZ,THZX为绕工作平面坐标系Z轴、X轴和Y轴的旋转角度
工作平面的显示样式
工作平面的显示和样式主要用于GUI方式,以方便拾取操作,对于命令流方式意义不大。
WPSTYL,SNAP,GRSPAC,GRMIN,GRMAX,WPTOL,WPCTYP,GRTYPE,WPVIS,SNAPANG
创建关键点
在给定坐标点创建关键点命令:
K,NPT,X,Y,Z
NPT---关键点的编号,缺省时(0或空)自动指定为可用的最小编号。
X,Y,Z---在当前坐标系中的坐标值,当前坐标系可以是CSYS指定的坐标系。
在两关键点之间创建一个关键点命令:
KBETW,KP1,KP2,KPNEW,TYPE,VALUE
KP1,KP2---第1个和第2个关键点号。
KPNEW---指定创建的关键点号,缺省时系统自动指定为可用的最小编号。
TYPE---创建关键点的方式,当TYPE=RATIO时(缺省),VALUE为两关键点距离的比值,即:
(KP1-KPNEW)/(KP1-KP2)。
当TYPE=DIST时,VALUE为KP1到KPNEW之间的距离,且仅限于直角坐标系。
VALUE---由TYPE决定的新关键点位置参数,缺省为0.5。
如果
TYPE=RATIO,则VALUE为比率,若小于0或大于1,