ANSYS单元定义表.docx
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ANSYS单元定义表
LINK1单元描述：
LINK1单元可用于不同的工程应用中，依具体的应用，该单元可模拟桁架、链杆及弹簧等。
该二维杆单元每个节点的自由度只考虑x,y两个方向的线位移，是一种可承受单轴拉压的单元。
因为只用于铰接结构，故本单元不能承受弯矩作用。
有关此单元的更详细说明请见《ANSYS,Inc. TheoryReference》。
而LINK8单元是这种单元的三维情况。
LINK1的几何模型图：
LINK1输入数据：
上图给出了本单元的几何图形、节点坐标及单元坐标系。
单元通过两个节点、横截面面积及初始应变和材料属性定义。
单元的X轴方向为沿单元长度从节点I指向节点J。
初始应变通过Δ/L给定，Δ为单元长度L（由I，J节点坐标算得）与0应变单元长度之差。
在“节点与单元荷载”中有关于单元荷载的描述。
可以在节点上输入温度或热流量作为单元的体荷载。
节点I上的温度T（I）默认为TUNIF，节点J上的温度默认为T（I）。
对于热流量与温度的设定基本相同，只是默认值不在是TUNIF而成为0。
还可通过命令LUMPM得到一个集中质量表达式，这对某些如波的传播的分析是很有用的。
LINK1输入总结：
节点：
I,J
自由度：
UX,UY
实常数
AREA–横截面面积
ISTRN–初始应变
材料属性
EX,ALPX,DENS,DAMP
面荷载：
None
体荷载：
温度 -- T（I）,T（J）
热流量 -- FL（I）,FL（J）
特性：
塑性
蠕变
膨胀
应力硬化
大变形
单元生死
KEYOPTS
None
LINK1输出数据：
单元的求解输出包括以下两方面：
●● 节点位移包括的全部节点解中；
●● 其它输出信息见“LINK1单元结果输出说明表”
以下的“LINK1应力计算图”也说明了一些情况，而有关结果输出的总体介绍参见“SolutionOutput”，对结果的查看方法请见《ANSYSBasicAnalysisGuide》
LINK1应力计算图
以下“单元输出信息表”中第一列给出了各输出项的名称，用命令ETABLE（POST1）及ESOL（POST26）可定义这些变量用于查询。
第三列表示某一变量值是否在输出文件中给出，第四列某一变量值是否在结果文件中给出。
无论是第三还是第四列，“Y”表示可以输出，列中的具体数值则表示在满足特定条件时才输出，而“－”则表示不输出。
LINK1单元输出信息表
名称
定义
O
R
EL
单元号
Y
Y
NODES
单元节点号（IandJ）
Y
Y
MAT
单元材料号
Y
Y
VOLU:
单元体积
-
Y
XC,YC
单元几何中心
Y
2
TEMP
节点I和J的温度
Y
Y
FLUEN
节点I和J的热流量
Y
Y
MFORX
单元坐标系中沿X轴方向杆的受力
Y
Y
SAXL
轴向应力
Y
Y
EPELAXL
单元轴向弹性应变
Y
Y
EPTHAXL
轴向热应变
Y
Y
EPINAXL
轴向初始应变
Y
Y
SEPL
由应力－应变图所得等效应力
1
1
SRAT
三轴应力与屈服面应力比
1
1
EPEQ
等效塑性应变
1
1
HPRES
静水压力
1
1
EPPLAXL
轴向塑性应变
1
1
EPCRAXL
轴向蠕变
1
1
EPSWAXL
轴向膨胀应变
1
1
1、1、 仅存在非线性单元
2、2、 仅在质心利用＊GET命令可得的选项。
“LINK1项目和序号表”中列出了在后处理中可通过ETABLE命令加参数及数字序号的方法定义可列表察看的有关变量的细则。
详细参见《ANSYS基本分析指南》中有关“TheGeneralPostprocessor（POST1）”和“TheItemandSequenceNumberTable”部分。
下面是表格的一些使用说明：
Name
指在“LINK1单元输出数据说明表”中的有关变量。
Item
命令ETABLE中使用的参数。
E
单元数据为常数或单值时对应的序号。
I,J
节点I,J所对应的数字序号。
LINK1项目和序号表
OutputQuantityName
（变量名）
ETABLE和ESOL命令输入项
Item
E
I
J
SAXL轴向应力
LS
1
-
-
EPELAXL单元轴向弹性应变。
LEPEL
1
-
-
EPTHAXL轴向热应变
LEPTH
1
-
-
EPSWAXL轴向膨胀应变
LEPTH
2
-
-
EPINAXL轴向初始应变
LEPTH
3
-
-
EPPLAXL轴向塑性应变
LEPPL
1
-
-
EPCRAXL轴向蠕变
LEPCR
1
-
-
SEPL由应力－应变图所得等效应力
NLIN
1
-
-
SRAT三轴应力与屈服面应力比
NLIN
2
-
-
HPRES静水压力
NLIN
3
-
-
EPEQ等效塑性应变
NLIN
4
-
-
MFORX单元坐标系中沿X轴方向杆的受力
SMISC
1
-
-
FLUEN节点I和J的热流量
NMISC
-
1
2
TEMP节点I和J的温度
LBFE
-
1
2
假设与限制：
∙∙ 杆件假设为均质直杆，在其端点受轴向负荷；
∙∙ 杆长应大于0，即节点I，J不能重合；
∙∙ 杆件必须位于X－Y平面且截面面积要大于0；
∙∙ 温度延杆长为线性变化；
∙∙ 位移函数表明杆件应力均匀；
∙∙ 初始应变也参预应力刚度矩阵的计算。
LINK1单元的软件产品制约：
当使用以下产品时，LINK1单元的使用还要受到以下限制：
ANSYS专业版：
∙∙ 不能计算阻尼材料.
∙∙ 体荷载不能为热流量.
∙∙ 仅在一些特定情况下才允许考虑应力硬化及大挠度。
Beam3单元描述：
Beam3单元是一种可承受拉、压、弯作用的单轴单元。
单元的每个节点有三个自由度，即沿x,y方向的线位移及绕Z轴的角位移。
本单元更详细的说明见《ANSYS,Inc. TheoryReference》，其它的二维梁单元还有塑性梁单元Beam23及非对称变截面梁Beam54。
Beam3单元几何图形：
Beam3输入数据：
上图给出了单元的几何图形、节点位置及坐标系统。
单元由两个节点、横截面面积、横截面惯性矩、截面高度及材料属性定义。
。
初始应变通过Δ/L给定，Δ为单元长度L（由I，J节点坐标算得）与0应变单元长度之差。
如果不计环向作用本单元也可进行轴对称体的分析，如对螺栓、带缝圆柱等。
在轴对称分析时输入的面积和惯性矩应是全截面的。
剪切变形量（SHERAR）是可选的，如给SHERAR赋值为0则表示忽略剪切变形（相关细节见ShearDeflection），当然剪切模量（GXY）只有在考虑剪切变形时才起作用。
单元还可在实常数ADDMAS中输入单位长度的附加质量。
“节点与单元荷载”一节对“单元荷载”有专门介绍。
可以在本单元的表面施加面荷载，如上图中带圈数字所示，其中箭头指向为面荷载作用正向。
横向均布压力的单位为力每单位长度，端点作用的压力应以集中力的形式输入。
KEYOPT（10）用来控制线性变化的横向压力相对单元节点的偏移量。
可在单元几何图形的四个角上设定温度值，其被当做体荷载处理。
第一个角上的温度T1的默认值为TUNIF，如其它角的温度未给定时其默认值等于第一个角的温度，如给定了T1和T2则T3的默认值为T2，T4的默认值为T1。
KEYOPT（9）用来控制两节点中间部分相关值的输出情况，值是按平衡条件得出的。
但在下列情况下这些值不能得到：
● 考虑应力硬化时TIF，ON］；
● 一个以上的部件作用有角速度时OMEGA]；
● 通过命令CGOMGA,DOMEGA,orDCG/MG作用了角速度或加速度时。
BEAM3输入参数汇总：
节点：
I,J
自由度：
UX,UY,ROTZ
实常数：
AREA–横截面面积
IZZ–截面惯性矩
HEIGHT–截面高
SHEARZ–剪切变形系数
ISTRN–初始应变
ADDMAS–每单位长度附加质量
说明：
剪切变形系数＝0，则在单元的Y方向没有剪切变形。
材料属性：
EX,ALPX,DENS,GXY,DAMP
表面荷载：
压力-（括号内为压力正值作用方向）
face1（I-J）（-Y法线方向）
face2（I-J）（+X切线方向）
face3（I）（+X轴向）
face4（J）（-X轴向）
（如输入的压力为负值表示与几何模型图中方向反向作用）
体荷载：
温度作用 -- T1,T2,T3,T4
特性：
应力强化
大变形
单元生、死
单元选项：
KEYOPT（6）控制杆件力和力矩输出的选项:
0 -- 不输出力和力矩
1 -- 在单元坐标系中输出力和力矩
KEYOPT（9）用于控制该单元位于节点I，J中间点的数据输出
N -- 输出N个中间位置数据（N=0,1,3,5,7,9）
KEYOPT（10）用于控制SFBEAM指令时线性变化的压力的偏移量的输入方法：
0 -- 以长度为单位，直接输入压力相对于I，J节点的偏移量
1 – 以偏移量与单元长度的比值为单位（0～1），用相对值形式输入偏移
BEAM3输出数据：
求解输出信息主要包括两部分：
● 节点位移含全部节点解
● 单元其它输出信息见“BEAM3单元输出信息表”
“BEAM3应力输出图”说明了一些情况，有关求解输出的总体性介绍请见“SolutionOutput”，而有关结果内容察看的一些方法见“ANSYSBasicAnalysisGuide”
以下“单元输出信息表”中第一列给出了各输出项的名称，用命令ETABLE（POST1）及ESOL（POST26）可定义这些变量用于查询。
第三列表示某一变量值是否在输出文件中给出，第四列某一变量值是否在结果文件中给出。
无论是第三还是第四列，“Y”表示可以输出，列中的具体数值则表示在满足特定条件时才输出，而“－”则表示不输出。
单元输出信息表
名称
定义
O
R
EL
单元号
Y
Y
NODES
单元节点-I,J
Y
Y
MAT
单元材料号
Y
Y
VOLU:
单元体积
N
Y
XC,YC
输出结果坐标
Y
3
TEMP
温度T1,T2,T3,T4
Y
Y
PRES
压力P1atnodesI,J;偏移量1atI,J;P2atI,J;偏移量2atI,J;P3atI;P4atJ
Y
Y
SDIR
轴向直接应力
1
1
SBYT
梁内单元+Y面上的弯曲应力
1
1
SBYB
梁内单元-Y面上的弯曲应力
1
1
SMAX
最大应力（直接应力+弯曲应力）
1
1
SMIN
最小应力（直接应力-弯曲应力）
1
1
EPELDIR
端部轴向弹性应变
1
1
EPELBYT
梁内单元+Y面上的弯曲弹性应变
1
1
EPELBYB
梁内单元-Y面上的弯曲弹性应变
1
1
EPTHDIR
端点轴向热应变
1
1
EPTHBYT
梁内单元+Y面上的弯曲热应变
1
1
EPTHBYB
梁内单元-Y面上的弯曲热应变
1
1
EPINAXL
单元初始轴向应变
1
1
MFOR（X,Y）
单元坐标系中X，Y方向的力
2
Y
MMOMZ
单元坐标系中Z方向的弯矩
2
Y
说明：
1、每个单元的节点I，J及中间点（见KEYOPT（9））均列出该项结果；
2、如果KEYOPT（6）=1；
3、仅在几何中心作*GET的一个项目可用。
“BEAM3项目和序号表”中列出了在后处理中可通过ETABLE命令加参数及数字序号的方法定义可列表察看的有关变量的细则。
详细参见《ANSYS基本分析指南》中有关“TheGeneralPostprocessor（POST1）”和“TheItemandSequenceNumberTable”部分。
下面是表格“BEAM3项目和序号表（KEYOPT（9）＝0）”到“BEAM3项目和序号表（KEYOPT（9）＝9）”的一些使用说明：
Name
指在“BEAM3单元输出信息表”中的有关变量。
Item
命令ETABLE中使用的参数。
E
单元数据为常数或单值时对应的序号。
I,J
节点I,J所对应的数字序号。
ILN
中间点的的顺序号
BEAM3项目和序号表（KEYOPT（9）=0）
OutputQuantityName
（变量名）
ETABLE和ESOL命令输入项
Item
E
I
J
SDIR 轴向直接应力
LS
-
1
4
SBYT梁内单元+Y面上的弯曲应力
LS
-
2
5
SBYB梁内单元-Y面上的弯曲应力
LS
-
3
6
EPELDIR 端部轴向弹性应变
LEPEL
-
1
4
EPELBYT梁内单元+Y面上的弯曲弹性应变
LEPEL
-
2
5
EPELBYB梁内单元-Y面上的弯曲弹性应变
LEPEL
-
3
6
EPTHDIR 端点轴向热应变
LEPTH
-
1
4
EPTHBYT 梁内单元+Y面上的弯曲热应变
LEPTH
-
2
5
EPTHBYB 梁内单元-Y面上的弯曲热应变
LEPTH
-
3
6
EPINAXL 单元初始轴向应变
LEPTH
7
-
-
SMAX 最大应力（直接应力+弯曲应力）
NMISC
-
1
3
SMIN 最小应力（直接应力-弯曲应力）
NMISC
-
2
4
MFORX单元坐标系中X方向的力
SMISC
-
1
7
MFORY单元坐标系中Y方向的力
SMISC
-
2
8
MMOMZ 单元坐标系中Z方向的弯矩
SMISC
-
6
12
P1 压力1在节点I,J间
SMISC
-
13
14
OFFST1压力1距节点偏移量
SMISC
-
15
16
P2 压力2在节点I,J间
SMISC
-
17
18
OFFST2 压力2距节点偏移量
SMISC
-
19
20
P3 压力3
SMISC
-
21
-
P4 压力4
SMISC
-
-
22
PseudoNode（假节点）
1
2
3
4
TEMP 温度
LBFE
1
2
3
4
BEAM3项目和序号表（KEYOPT（9）=1）
OutputQuantityName
（变量名）
ETABLE和ESOL命令输入项
Item
E
I
ILI
J
SDIR 轴向直接应力
LS
-
1
4
7
SBYT梁内单元+Y面上的弯曲应力
LS
-
2
5
8
SBYB梁内单元-Y面上的弯曲应力
LS
-
3
6
9
EPELDIR 端部轴向弹性应变
LEPEL
-
1
4
7
EPELBYT梁内单元+Y面上的弯曲弹性应变
LEPEL
-
2
5
8
EPELBYB梁内单元-Y面上的弯曲弹性应变
LEPEL
-
3
6
9
EPTHDIR 端点轴向热应变
LEPTH
-
1
4
7
EPTHBYT 梁内单元+Y面上的弯曲热应变
LEPTH
-
2
5
8
EPTHBYB 梁内单元-Y面上的弯曲热应变
LEPTH
-
3
6
9
EPINAXL 单元初始轴向应变
LEPTH
10
-
-
-
SMAX 最大应力（直接应力+弯曲应力）
NMISC
-
1
3
5
SMIN 最小应力（直接应力-弯曲应力）
NMISC
-
2
4
6
MFORX单元坐标系中X方向的力
SMISC
-
1
7
13
MFORY单元坐标系中Y方向的力
SMISC
-
2
8
14
MMOMZ 单元坐标系中Z方向的弯矩
SMISC
-
6
12
18
P1 压力1在节点I,J间
SMISC
-
19
-
20
OFFST1压力1距节点偏移量
SMISC
-
21
-
22
P2 压力2在节点I,J间
SMISC
-
23
-
24
OFFST2 压力2距节点偏移量
SMISC
-
25
-
26
P3 压力3
SMISC
-
27
-
-
P4 压力4
SMISC
-
-
-
28
PseudoNode（假节点）
1
2
3
4
TEMP 温度
LBFE
1
2
3
4
BEAM3项目和序号表（KEYOPT（9）=3）
OutputQuantityName
（变量名）
ETABLE和ESOL命令输入项
Item
E
I
IL1
IL2
IL3
J
SDIR 轴向直接应力
LS
-
1
4
7
10
13
SBYT梁内单元+Y面上的弯曲应力
LS
-
2
5
8
11
14
SBYB梁内单元-Y面上的弯曲应力
LS
-
3
6
9
12
15
EPELDIR 端部轴向弹性应变
LEPEL
-
1
4
7
10
13
EPELBYT梁内单元+Y面上的弯曲弹性应变
LEPEL
-
2
5
8
11
14
EPELBYB梁内单元-Y面上的弯曲弹性应变
LEPEL
-
3
6
9
12
15
EPTHDIR 端点轴向热应变
LEPTH
-
1
4
7
10
13
EPTHBYT 梁内单元+Y面上的弯曲热应变
LEPTH
-
2
5
8
11
14
EPTHBYB 梁内单元-Y面上的弯曲热应变
LEPTH
-
3
6
9
12
15
EPINAXL 单元初始轴向应变
LEPTH
16
-
-
-
-
-
SMAX 最大应力（直接应力+弯曲应力）
NMISC
-
1
3
5
7
9
SMIN 最小应力（直接应力-弯曲应力）
NMISC
-
2
4
6
8
10
MFORX单元坐标系中X方向的力
SMISC
-
1
7
13
19
25
MFORY单元坐标系中Y方向的力
SMISC
-
2
8
14
20
26
MMOMZ 单元坐标系中Z方向的弯矩
SMISC
-
6
12
18
24
30
P1 压力1在节点I,J间
SMISC
-
31
-
-
-
32
OFFST1压力1距节点偏移量
SMISC
-
33
-
-
-
34
P2 压力2在节点I,J间
SMISC
-
35
-
-
-
36
OFFST2 压力2距节点偏移量
SMISC
-
37
-
-
-
38
P3 压力3
SMISC
-
39
-
-
-
-
P4 压力4
SMISC
-
-
-
-
-
40
PseudoNode（假节点）
1
2
3
4
TEMP 温度
LBFE
1
2
3
4
BEAM3项目和序号表（KEYOPT（9）=5）
OutputQuantityName
（变量名）
ETABLE和ESOL命令输入项
Item
E
I
IL1
IL2
IL3
IL4
IL5
J
SDIR 轴向直接应力
LS
-
1
4
7
10
13
16
19
SBYT梁内单元+Y面上的弯曲应力
LS
-
2
5
8
11
14
17
20
SBYB梁内单元-Y面上的弯曲应力
LS
-
3
6
9
12
15
18
21
EPELDIR 端部轴向弹性应变
LEPEL
-
1
4
7
10
13
16
19
EPELBYT梁内单元+Y面上的弯曲弹性应变
LEPEL
-
2
5
8
11
14
17
20
EPELBYB梁内单元-Y面上的弯曲弹性应变
LEPEL
-
3
6
9
12
15
18
21
EPTHDIR 端点轴向热应变
LEPTH
-
1
4
7
10
13
16
19
EPTHBYT 梁内单元+Y面上的弯曲热应变
LEPTH
-
2
5
8
11
14
17
20
EPTHBYB 梁内单元-Y面上的弯曲热应变
LEPTH
-
3
6
9
12
15
18
21
EPINAXL 单元初始轴向应变
LEPTH
22
-
-
-
-
-
-
-
SMAX 最大应力（直接应力+弯曲应力）
NMISC
-
1
3
5
7
9
11
13
SMIN 最小应力（直接应力-弯曲应力）
NMISC
-
2
4
6
8
10
12
14
MFORX单元坐标系中X方向的力
SMISC
-
1
7
13
19
25
31
37
MFORY单元坐标系中Y方向的力
SMISC
-
2
8
14
20
26
32
38
MMOMZ 单元坐标系中Z方向的弯矩
SMISC
-
6
12
18
24
30
36
42
P1 压力1在节点I,J间
SMISC
-
43
-
-
-
-
-
44
OFFST1压力1距节点偏移量
SMISC
-
45
-
-
-
-
-
46
P2 压力2在节点I,J间
SMISC
-
47
-
-
-
-
-
48
OFFST2 压力2距节点偏移量
SMISC
-
49
-
-
-
-
-
50
P3 压力3
SMISC
-
51
-
-
-
-
-
-
P4 压力4
SMISC
-
-
-
-
-
-
-
52
PseudoNode（假节点）
1
2
3
4
TEMP 温度
升级会员 