ansys——solid

一些常见的‎三维软件的‎模型都是可‎以导入AN‎S YS中进‎行分析的。

‎比如Sol‎i dWor‎k s，ug‎，proe‎都可。

据说‎S olid‎W orks‎的导入性能‎较好，没有‎验证过别的‎，本人用S‎o lidW‎o rks导‎入。

导‎入的格式及‎方法一般‎a nsys‎可以接受如‎下文件格式‎的导入——‎i ges，‎cati‎a的两种格‎式，UG的‎格式，Pr‎o e的格式‎，SAT格‎式，Par‎a soli‎d格式等；‎本人的软件‎环境为06‎版Soli‎d Work‎s和11.‎0的ans‎y s。

本‎人一般使用‎S olid‎W orks‎的Igs（‎i ges）‎，x_t‎, x_‎b（par‎a soli‎d文件的两‎种格式）等‎文件导入a‎n sys，‎有时也可用‎S at格式‎（Sat导‎入flue‎n t效果比‎较好，导入‎a nsys‎一般）。

I‎g s格式推‎荐在模型比‎较简单但不‎规则，不好‎用ansy‎s建模时使‎用，成功概‎率较大，默‎认选项导入‎就行。

复‎杂模型使用‎i gs导入‎容易丢失数‎据，此时可‎用x_t格‎式默认选项‎导入，导入‎之后看见只‎有线框图，‎不要慌，这‎只是显示的‎问题的，只‎要没有报错‎，线面体等‎元素并没丢‎失。

此时操‎作ansy‎s菜单中的‎P lotC‎t rls—‎R eset‎Plot‎Ctrl‎s选项。

然‎后再重新显‎示模型就可‎。

一般不‎论那种格式‎按默认导入‎之后模型的‎体都是一个‎整体，需要‎在ansy‎s中布尔运‎算再划分网‎格，有时在‎布尔运算时‎会遇到麻烦‎，此时可采‎用别的格式‎，或者不勾‎选导入时的‎m erge‎r选项，但‎是不勾选可‎能会出来别‎的问题，一‎般来讲默认‎选项导入是‎最好的。

‎毕竟是不同‎的软件，本‎身功能也不‎一样，导入‎出现问题是‎常事，有时‎可以考虑只‎用三维软件‎建立一部分‎a nsys‎很难建立的‎模型，导入‎a nsys‎后再用a‎n sys ‎建立相对简‎单的一部分‎，最后将相‎连接的地方‎压缩到一起‎。

单元详解SOLID923-D 10 节点四面体结构SOLID92单元描述SOLID92有二次方位移和能很好划分不规则的网格(譬如由各种各样的CAD/CAM系统生产)。

可以参考SOLID95为20节点砖形状的单元。

此单元由十个点定义,每个节点有三个自由度:节点x、y,和z方向位移。

并且单元有可塑性、蠕动、膨胀、应力钢化,大变形,和大张力的能力。

可以参考SOLID92在《ANSYS理论参考》为关于这个元素的更多细节。

图921.SOLID92几何模型SOLID92输入数据这个单元的几何结构、节点位置,和坐标系如上图所示.在结点旁边,元素输入数据包括正交各向异性材料属性。

正交各向异性方向对应于元素座标方向。

元素坐标系取向是如图所描述.单元载荷在《结和元素装载》描述.压力也许被输入作为面载荷作用在单元面上，如图中圆内数字.正压力指向单元内。

温度和别的作用也许作用在单元节点上。

结点I的温度T(I)默认为TUNIF。

如果所有其它温度没有特指,他们也被默认为T(I)。

如果所有壁角结点温度被指定，各个中节点结温度默认为它的毗邻角结点平均温度。

对于其他温度输入模式,非特指的温度默认为TUNIF。

相似的，对于fluence除了零被指定外，缺省为TUNIF。

您能通过ISTRESS或ISFILE命令向这个单元指定初始应力状态。

对于更多信息，可以参考《初始应力加载》在《ANSYS基本的分析指南》.当然也可以,设置KEYOPT(9)=1从用户子程序USTRESS读取初始应力。

更详细的用户子程序介绍,参考《ANSYS用户编程序指南》.使用SOLCONTROL在几何学非线性分析中,可以包含压力载荷硬化的作用。

压力载荷硬化影响自动包含在线性特征值计算里面。

可以用NROPT,unsym命令在压力载荷硬化中调用一个非对称矩阵。

元素输入摘要见：《"SOLID92输入摘要"》.元素输入的概述见《元素输入》. SOLID92输入摘要结点：I,J,K,L,M,N,O,P,Q,R自由程度:UX,UY,UZ实常数:无物质属性EX,EY,EZ,ALPX,ALPY,ALPZ,PRXY,PRYZ,PRXZ(或NUXY、NUYZ,NUXZ),DENS,GXY,GYZ,GXZ,DAMP表面装载压力：面1(J-I-K),面2(I-J-L),面3(J-K-L),面4(K-I-L)体装载温度--T(I),T(J),T(K),T(L),T(M),T(N),T(O),T(P),T(Q),T(R)流力--FL(I)，FL(J)，FL(K)，FL(L)，FL(M)，FL(N)，FL(O)，FL(P)，FL(Q)，FL(R)特殊性能KEYOPT(5):额外单元输出:0--基本的单元打印输出1--综合点打印输出2--节点应力打印输出KEYOPT(6):额外表面产品:0--基本单元打印输出4--非零压力表面打印输出KEYOPT(9):初始应力子程序选项(只可通过KEYOPT命令直接输入):0--没有用户子程序提供初始应力(缺省)1--从用户子程序USTRESS读初始应力数据(参见《ANSYS用户编程序指南》SOLID92输出数据单元求解数据以两种形式输出：•包括所有的节点解答数据的节点位移•另外的单元输出如表《"SOLID92输出数据定义"》图SOLID92应力输出列出了几个栏目。

地基采用层状地基模型，依据地质勘察资料及土工常规试验所测定的土性指标，将地基土分为3层，每层厚度与实际厚度一致，在水平面上的长度和宽度取塔底换算半径的5倍，该塔横截面为正方形，换算半径在此取为边长的一半，并约束地基边界面的各自由度，竖向深度取地基土的勘察深度。

在土中成孔及土体的软化依据图 3.5，所建模型地基内部的构造见图 3.7。

数值计算模型计算单元采用空间8结点六面体单元(图 3.8)，该单元亦可退化为无中间结点的空间四面体单元和三棱柱单元，各结点沿其坐标x，y，:共三个平移自由度，分布式荷载可作用于单元的各个侧面，采用该单元可分析大变形、大应变、塑性和屈服等问题。

若假定单元的材料为各向同性，则其弹性刚度矩阵为:图3.9 有限元模型SOLID453-D结构实体单元产品：MP ME ST <> <> PR <> <> <> PP EDSOLID45单元说明solid45单元用于构造三维实体结构.单元通过8个节点来定义,每个节点有3个沿着xyz方向平移的自由度.单元具有塑性,蠕变,膨胀,应力强化,大变形和大应变能力。

有用于沙漏控制的缩减积分选项。

有关该单元的细节参看ANSYS, 理论参考中的SOLID45部分。

类似的单元有适用于各向异性材料的solid64单元。

Solid45单元的更高阶单元是solid95。

图 45.1 SOLID45几何描述SOLID45输入数据该单元的几何形状、结点位置、坐标系如图45.1: "SOLID45 几何描述"所示。

该单元可定义8个结点和正交各向异性材料。

正交各向异性材料方向对应于单元坐标方向。

单元坐标系方向参见坐标系部分。

单元荷载参见结点和单元荷载部分。

压力可以作为表面荷载施加在单元各个表面上，如图45.1: "SOLID45 几何描述"所示。

正压力指向单元内部。

ANSYS 理论基础一、钢筋混凝土模型1、Solid65单元——模拟混凝土和岩石等抗压能力远大于抗拉能力的非均匀材料开发的单元，可以模拟混凝土中的加强钢筋（或玻璃纤维、型钢等）；普通8节点三维等参元，增加针对混凝土材料参数和整体式钢筋模型；基本属性：——可以定义3种不同的加固材料；——混凝土具有开裂、压碎、塑性变形和蠕变的能力;—-加强材料只能受拉压,不能承受剪切力。

三种模型：分离式模型——把混凝土和钢筋作为不同的单元来处理，各自划分单元,或钢筋视为线单元（杆件link－spar8或管件pipe16,20）；钢筋和混凝土之间可以插入粘结单元来模拟界面的粘结和滑移；整体式模型——将钢筋分布于整个单元中，假定混凝土和钢筋粘结很好,并把单元视为连续均匀材料；组合式模型—-分层组合式：在横截面上分成许多混凝土层和若干钢筋层，并对截面的应变作出某些假设（如应变沿截面高度为直线）；或采用带钢筋膜的等参单元。

2、本构模型线性弹性、非线性弹性、弹塑性等；强度理论——Tresca、V on Mises、Druck —Prager等；3、破坏准则单轴破坏（Hongnested等）、双轴破坏（修正的莫尔库仑等）、三轴破坏（最大剪应力、Druck—Prager等），三参数、五参数模型；混凝土开裂前，采用Druck—Prager屈服面模型模拟塑性行为；开裂失效准则,采用William-Warnke五参数强度模型.4、基本数据输入混凝土：ShrCf-Op—张开裂缝的剪切传递系数,0~1ShrCf—Ol—闭合裂缝的剪切传递系数，0。

9～1UnTensSt—抗拉强度，UnCompSt—单轴抗压强度,（若取-1，则以下不必要）BiCompSt—双轴抗压强度，HydroPrs—静水压力,BiCompSt—静水压力下的双轴抗压强度，UnCompSt-静水压力下的单轴抗压强度,TenCrFac—拉应力衰减因子。

加固材料（材料号、体积率、方向角）二、其他材料模型在Ansys中，可在Help菜单中查阅各种不同单元的特性.例1、矩形截面钢筋混凝土板在中心点处作用－2mm的位移,分析板的受力、变形、开裂（采用整体模型分析法).材料性能如下:1、混凝土弹性模量E=24GPa，泊松比ν=0。

ansys——solidSOLID65单元性质SOLID65单元描述：SOLID65单元⽤于含钢筋或不含钢筋的三维实体模型.该实体模型可具有拉裂与压碎的性能.在混凝⼟的应⽤⽅⾯，如⽤单元的实体性能来模拟混凝⼟，⽽⽤加筋性能来模拟钢筋的作⽤.当然该单元也可⽤于其它⽅⾯，如加筋复合材料（如玻璃纤维）及地质材料（如岩⽯）.该单元具有⼋个节点，每个节点有三个⾃由度，即x,y,z三个⽅向的线位移；还可对三个⽅向的含筋情况进⾏定义.本单元与SOLID45单元（三维结构实体单元）的相似，只是增加了描述开裂与压碎的性能.本单元最重要的⽅⾯在于其对材料⾮线性的处理.其可模拟混凝⼟的开裂（三个正交⽅向）、压碎、塑性变形及徐变，还可模拟钢筋的拉伸、压缩、塑性变形及蠕变，但不能模拟钢筋的剪切性能.有关SOLID65单元的更细节的描述请参见《ANSYS理论⼿册》.SOLID65的⼏何模型图棱柱体选项四⾯体选项，不推荐SOLID65输⼊数据：关于单元⼏何图形、节点位置、单元坐标系请见上图.单元性质为⼋节点各向同性材料，单元包括⼀种实体材料和三种钢筋材料，⽤命令MAT输⼊对混凝⼟材料的定义，⽽有关钢筋的细则需在实常数中定义，包括材料号、体积率、⽅向⾓(THETA, PHI)，钢筋的⽅向⾓可通过命令/Eshape以图⽰⽅式校验.体积率是指钢筋的体积与整个单元体积的⽐，钢筋的⽅向通过单元坐标系中的两个⾓度（度制）来定义.当钢筋的材料号为0或等于单元的材料号时则不考虑它的作⽤.另外，有关混凝⼟的材料定义，如剪切传递系数，拉应⼒，压应⼒都应在数据表中给出，详细描述见表“SOLID65混凝⼟材料数据表”.通常剪⼒传递系数为0～1.0，0表⽰平滑的裂缝（完全丧失剪⼒传递作⽤），1表⽰粗糙的裂缝（⼏乎没有失去剪⼒传递作⽤）.这就有利于对裂缝开裂与闭合进⾏描述.有关单元荷载的描述见“节点单元荷载”（ANSYS帮助中专有⼀节）.压⼒作为⾯荷载作⽤在单元表⾯如“SOLID65的⼏何模型图”中带圈数字所⽰.主动⼒作⽤在单元内.温度和热流量可在节点上作为单元体荷载输⼊.节点I的温度T（I）默认为TUNIF，如其它节点温度没有被指定，则它们默认为T（I）.对于其它的输⼊模型未指定温度时默认值都为TUNIF.对热流量的设定除⽤0取代TUNIF外与温度的设定是相同的.⽤命令TREF和BETAD分别⽤来设定整体的基准温度和阻尼值.⽤MAT命令指定与单元相关的基准温度值（MP，REFT）或阻尼值（MP，DAMP），但不能对钢筋的材料号进⾏以上定义.KEYOPT（1）⽤于设定是否考虑⼤变形，KEYOPT（5）和KEYOPT（6）则提供是多种单元输出选项（详见单元解答）. KEYOPT(7)是与是否考虑应⼒松弛相关的项，当KEYOPT＝1时表⽰考虑，⽬的是加速裂缝即将开裂时计算的收敛（在混凝⼟材料数据表的第9个系数中的输⼊值即为拉伸应⼒松弛的折减系数）.应⼒松弛并不能反应因为次⽣裂缝的产⽣⽽引起的应⼒应变关系的变化.松弛系数在裂缝处为零，因此，相应的开裂⾯上的刚度也是零.在⼏何⾮线性分析时可⽤“SOLCONTROL,,,INCP”命令设定考虑抗压刚度的影响.抗压刚度的影响在线性屈曲分析中会被⾃动考虑.SOLD65单元输⼊总结：节点：I,J,K,L,M,N,O,P⾃由度：UX,UY,UZ实常数：MAT1, VR1, THETA1, PHI1, MA T2, VR2,THETA2, PHI2, MAT3, VR3, THETA3, PHI3(这⾥的MA Tn 是材料号, VRn 是体积率, ⽽THETAn 和PHIn ⽅向⾓，代表了三种钢筋材料.)材料性质：EX, ALPX, PRXY or NUXY, DENS (⽤于混凝⼟)EX, ALPX, DENS (⽤于每种钢筋)还可通过MAT命令设定阻尼与基准温度.表⾯荷载：压⼒―――⾯1（J-I-L-K），⾯2（I-J-N-M），⾯3（J-K-O-N），⾯4（K-L-P-O），⾯5（L-I-M-P），⾯6（M-N-O-P）体荷载：温度―――T(I), T(J), T(K), T(L), T(M), T(N), T(O), T(P)热流量--FL(I), FL(J), FL(K), FL(L), FL(M), FL(N), FL(O), FL(P)特性：Plasticity（塑性）Creep（蠕变\徐变）Cracking（开裂）Crushing（压碎）Large deflection（⼤变形）Large strain（⼤应变）Stress stiffening（应⼒强化）Birth and death（单元⽣死）Adaptive descentKEYOPT(1) ⼤变形控制:0 --考虑⼤变形1 --不考虑KEYOPT(5) 混凝⼟线性解的输出控制:0 --只打印质⼼的线性解1 --给出每个积分点的解2 --输出节点应⼒KEYOPT(6) 混凝⼟⾮线性解输出控制:0 --只打印质⼼的线性解3 --同时还给出积分点的解KEYOPT(7) 开裂后应⼒松驰考虑选项:0 --不考虑拉伸应⼒松驰1 --考虑应⼒松驰，有助于计算收敛SOLID65单元信息：列在“SOLID65混凝⼟材料数据表”中的数据项是通过TB命令来建⽴的.表中未重新赋值的项默认为0或其特定默认值.数据表⾸先⽤TB（with LAB=CONC）命令⽣成，再⽤命令TBTEMP定义温度，⽤命令TBDA TA定义其余表项.最多可定义六种温度，相应与每种温度都可⽤TBDATA建⽴C1～C9各项的值.项取默认值，如5－8项中给定了其中⼀项的值，则其余3项也必需给出.SOLID65 输出数据：与单元相关的解答输出项有以下两⽅⾯：●所有节点的节点位移；●其它输出项见“SOLID65单元输出数据说明表”⼀些细则的说明可见“SOLID65应⼒输出图”.单元应⼒的⽅向平⾏于单元坐标系，只有当⾮线性特性被考虑时才有相应的输出，当然也只有对钢筋参数进⾏过定义，才有关于它的输出.如可能发⽣开裂或压碎，那具体情况也会在积分点上输出，因为开裂和压碎可能发⽣在任⼀积分点上.在POST1中⽤命令PLCRACK可显⽰各积分点的状态.对输出结果更普便的说明可参见“结果输出说明”，对各种结果数据（图形）的查看⽅法请见《ANSYS⼊门指南》.SOLID65应⼒输出图单元输出说明表的有关事项解释如下：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.2、单元状态表（SOLID65单元状态表）对应项含意：●Crushed：混凝⼟被压碎●Opend：混凝⼟开裂，裂缝张开●Colesed：混凝⼟开裂，但裂缝闭合●Neither：混凝⼟即未开裂也未压碎3、钢筋求解项给出每种钢筋情况4、混凝⼟⾮线性积分点解（如KEYOPT（6）＝3and the element has a nonlinear material）5、钢筋⾮线性积分点解（如KEYOPT（6）＝3and the rebar has a nonlinear material）6、仅在质⼼利⽤＊GET命令可得的选项.7、等效应变⽤⼀个有效的泊松⽐：对于弹性和热量问题这个值通过“MP，PRXY”命令设定，对于塑性和蠕变问题这个值被设为0.5.1、如果KEYOPT（5）＝2，则输出每个节点的值.“SOLID65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“The General Postprocessor (POST1)”和“The Item and Sequence Number Table”部分.下⾯是表格的⼀些使⽤说明：Name指在“SOLID65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.I,J,...,P节点I,J,...,P所对应的数字序号.IP积分点对应的数字序号SOLID65的假定和限制：●不允许使⽤零体积单元；●单元可以如“⼏何模型图”编号，也可将图中的IJKL⾯与MNOP⾯的编号交换.同时单元不能被扭转导致形成两个单独体，在对单元不恰当编号时这种情况最可能发⽣. ●所有的单元应有⼋个节点●当K与L，O与P节点重合时单元形状便成为棱柱体形，当然也可退化为四⾯体.其它的形状会被四⾯体⾃动替换.●当考虑单元的钢筋作⽤时，钢筋被假定分散在整个单元中，且所有钢筋的总体积率不能起过1.0.●单元是⾮线性的故要求迭代求解.●当同时考虑混凝⼟的开裂与压碎时，应注意要缓慢加载，以免在实际可承受荷载通过闭合裂缝传递前出现混凝⼟的假压碎现象.这种现象通过泊松效应常常发⽣在与⼤量开裂应变垂直的未开裂的⽅向上.同样也会在压碎的积分点上出现，输出的塑性和蠕变应变值来⾃于先前⼦步的收敛.⽽且，当裂缝已经产⽣，则弹性应变的输出量就包含了开裂应变.单元开裂或压碎后失去的抗剪作⽤将不能被传递到钢筋上，因为钢筋没有抗剪刚度.●在考虑开裂或压碎的材料⾮线性问题中以下两项最好不要考虑：应⼒强化效应.⼤应变、⼤变形.否则，结果可能不收敛或不正确，特别在有⼤转⾓情况下.。

SOLID70 3-D实体热单元SOLID70具有三个方向的热传导能力。

该单元有8个节点且每个节点上只有一个温度自由度，可以用于三维静态或瞬态的热分析。

该单元能实现匀速热流的传递。

假如模型包括实体传递结构单元，那么也可以进行结构分析，此单元能够用等效的结构单元代替（如SOLID45单元）该单元存在一个选项，即允许完成实现流体流经多孔介质的非线性静态分析。

选择了该选项后，单元的热参数将被转换成相类似的流体流动参数，例如温度自由度将变为等效的压力自由度。

输入资料：该单元的几何体，节点坐标和坐标系统在表格70.1“SOLID70 Geometry”中介绍。

该单元由8节点和各向同性材料属性定义。

各向同性材料方向对应于单元坐标系方向，单元坐标的定位在坐标系统中描述。

在稳态分析中热度和密度将被忽略。

如果在线性材料属性中该单元属性未给出则默认为缺省值。

单元荷载在节点和单元表中描述，在表70.1“SOLID70 Geometry”中，对流、热熔和辐射可以作为面荷载施加在单元的表面，如表中用圆圈标记的数字。

热流率可以作为体荷载施加在节点上，如果节点I的热流率定义为HG(I)，当其他的未指定时，默认为HG(I)。

KEYOPT(7)=1时选择非线性渗流选项，对于这个选项，温度被认为是压力和绝对的渗流介质输入KXX,KYY,andKZZ作为材料属性。

质量密度和流体黏度应用属性DENS和VISC。

在ANSYS, Inc. Theory Reference描述了在计算渗流系数的时候将应用属性C和MU。

温度边界条件如果用D命令输入，将被理解为压力边界条件，并且热流量的边界条件如果用F命令输入将被理解为质量传送速率。

用KEYOPT(8)可以获得质量传送选项，要应用这一选项VX,VY,andVZ方向的速率必须作为实常数输入。

并且温度必须沿着整个的边界条件来保证稳态分析。

对于质量传送，用户必须指定热度(C)和密度(DENS)材料属性来取代焓(ENTH)。

ansys‎中两种方法‎给材料添加‎材料属性1 第一种在划分网格‎之前指定1.1 main menu/prepr‎o cess‎o r/meshi‎n g/mesh attri‎b utes‎/defau‎l t attri‎b s 出现mes‎h ing attri‎b utes‎对话框，在【mat】 mater‎i al numbe‎r下拉框中‎选择你需要‎的材料序号‎。

单击ok1.2 然后划分网‎格，则此次划分‎的网格的材‎料属性为选‎择的材料序‎号的属性。

2 第二种在划分网格‎之后指定2.1 先划分好网‎格2.2 点击sel‎e ct/entit‎i es/ 第一项选择‎a reas‎，第二项选择‎b y num/pick,然后点击o‎k，弹出面积选‎择框，选定面积，点击ok，完成面积选‎择2.3 点击sel‎e ct/entit‎i es,第一项选择‎e leme‎n ts，第二项选择‎a ttac‎h ed to ，第三项选择‎areas‎，表示所要选‎择的单元为‎已选定面积‎中的单元，点击ok，选中面中的‎所有单元。

2.4 点击plo‎t/replo‎t,将只显示已‎选定的单元‎和面积。

2.5 点击mai‎n menu/prepr‎o cess‎o r/mater‎i al pros/chang‎e mat num,在new mater‎i al numbe‎r文本框中输‎入你需要的‎材料序号，在elem‎e nts No. to modef‎i ed 输入all‎表示所选定‎的所有单元‎对应的材料‎属性转为此‎材料属性。

ansys‎多种材料怎‎样设置材料‎属性呀,用什么命令‎?GUI方式‎楼上正解，或者Pro‎p rece‎s sor->Meshi‎n g->Mesh Attri‎b utes‎->Picke‎d Volum‎e s命令为VA‎T T本人喜欢在‎划分单元前‎先选好材料‎、实常数等再‎划分，命令流如下‎：type,1mat,1real,11vmesh‎,all对于其他不‎同材料，方式相同：ansys‎中的等效应‎力是什么物‎理含义？它与最大应‎力s1有什‎么区别，平常讨论应‎力分布，应该用等效‎应力还是最‎大应力s1‎呢？1）计算等效应‎力时是否需‎要输入等效‎泊松比呢？好像有效泊‎松比的默认‎值是0.5。

ansys热力耦合分析单元简介SOLID5－三维耦合场实体具有三维磁场、温度场、电场、压电场和结构场之间有限耦合的功能。

本单元由8个节点定义，每个节点有6个自由度。

在静态磁场分析中，可以使用标量势公式（对于简化的RSP，微分的DSP，通用的GSP）。

在结构和压电分析中，具有大变形的应力钢化功能。

与其相似的耦合场单元有PLANE13、SOLID62和SOLID98。

INFIN9－二维无限边界用于模拟一个二维无界问题的开放边界。

具有两个节点，每个节点上带有磁向量势或温度自由度。

所依附的单元类型可以为PLANE13和PLANE53磁单元，或PLANE55和PLANE77和PLANE35热单元。

使用磁自由度（ＡＺ）时，分析可以是线性的也可以是非线性的，静态的或动态的。

使用热自由度时，只能进行线性稳态分析。

PLANE13－二维耦合场实体具有二维磁场、温度场、电场和结构场之间有限耦合的功能。

由4个节点定义，每个节点可达到4个自由度。

具有非线性磁场功能，可用于模拟B－H曲线和永久磁铁去磁曲线。

具有大变形和应力钢化功能。

当用于纯结构分析时，具有大变形功能，相似的耦合场单元有SOLID5、SOLID98和SOLID62。

LINK31－辐射线单元用于模拟空间两点间辐射热流率的单轴单元。

每个节点有一个自由度。

可用于二维（平面或轴对称）或三维的、稳态的或瞬态的热分析问题。

允许形状因子和面积分别乘以温度的经验公式是有效的。

发射率可与温度相关。

如果包含热辐射单元的模型还需要进行结构分析，辐射单元应当被一个等效的或（空）结构单元所代替。

LINK32－二维传导杆用于两节点间热传导的单轴单元。

该单元每个节点只有一个温度自由度。

可用于二维（平面或轴对称）稳态或瞬态的热分析问题。

如果包含热传导杆单元的模型还需进行结构分析，该单元可被一个等效的结构单元所代替。

LINK33－三维传导杆用于节点间热传导的单轴单元。

该单元每个节点只有一个温度自由度。

SOLID72SOLID72—3-D 4-Node Tetrahedral Structural Solid with RotationsMP ME ST PR PP EDElement DescriptionSOLID72 is well suited to model irregular meshes (such as produced from various CAD/CAM systems). The element is defined by four nodes having six degrees of freedom at each node: translations in the nodal x, y, and z directions and rotations about the nodal x, y, and z directions. The element also has stress stiffening capability. See SOLID92 for a 10-node tetrahedral element without rotational degrees of freedom.The SOLID72 element can often be used in place of the SOLID92 element to reduce the wavefront and solution time (since it does not have midside nodes). Although the element has additional degrees of freedom per node, it is not as accurate as the SOLID92 element. We recommend using the SOLID92 element when possible. See Section 14.72 of the ANSYS Theory Reference for more details about this element.Figure 1. SOLID72 3-D 4-Node Tetrahedral Structural Solid with RotationsInput DataThe geometry, node locations, and the coordinate system for this element are shown in SOLID72. Beside the nodes, the element input data includes the orthotropic materialproperties. Orthotropic material directions correspond to the element coordinate directions. The element coordinate system orientation is as described in Coordinate Systems.Element loads are described in Node and Element Loads. Pressures may be input as surface loads on the element faces as shown by the circled numbers on SOLID72. Positive pressures act into the element. Temperatures may be input as element body loads at the nodes. The node I temperature T(I) defaults to TUNIF. If all other temperatures are unspecified, they default to T(I). For any other input pattern, unspecified temperatures default to TUNIF.A summary of the element input is given in Input Summary. A general description of element input is given in Element Input.SOLID72 Input SummaryElement Name SOLID72Nodes I, J, K, LDegrees of Freedom UX, UY, UZ, ROTX, ROTY, ROTZReal Constants NoneMaterial Properties EX, EY, EZ, ALPX, ALPY, ALPZ, (PRXY, PRYZ, PRXZor NUXY, NUYZ, NUXZ), DENS, GXY, GYZ, GXZ, DAMPSurface Loads Pressures- face 1 (J-I-K), face 2 (I-J-L), face 3 (J-K-L), face 4 (K-I-L) Body Loads Temperatures-T(I),T(J),T(K),T(L)Special Features Stress stiffening, Birth and deathKEYOPT(5)0- Basic element printout1- Integration point printout2- Nodal stress printoutKEYOPT(9)0- No energy error information written to post data file1- Write energy error information(see POST1 PRERR)Output DataThe solution output associated with the element is in two forms:•nodal displacements included in the overall nodal solution•additional element output as shown in Element Output DefinitionsSeveral items are illustrated in Stress output. The element stress directions are parallel to theelement coordinate system. A general description of solution output is given in Solution Output.See the ANSYS Basic Analysis Guide for ways to view results.Figure 2. SOLID72 Stress OutputThe Element Output Definitions table uses the following notation:A colon (:) in the Name column indicates the item can be accessed by the Component Namemethod [ETABLE, ESOL]. The O column indicates the availability of the items in the fileJobname.OUT. The R column indicates the availability of the items in the results file.In either the O or R columns, Y indicates that the item is always available, a number refers to atable footnote that describes when the item is conditionally available, and a -- indicates that theitem is not available.Table 1. SOLID72 Element Output DefinitionsR Name DefinitionOYNumber YEL ElementNODES Nodes - I, J, K, L Y YYMAT Materialnumber YYVOLU: Volume YXC, YC, ZC Location where results are reported Y 1PRES Pressures P1 at nodes J,I,K; P2 at I,J,L; P3 at J,K,L; Y YP4 at K,I,LTEMP TemperaturesT(I), T(J), T(K), T(L) Y YS:INT Stressintensity YY S:EQV Equivalentstress YY EPEL: X, Y, Z, XY,YZ, XZElastic strains Y YEPEL: 1, 2, 3 Principal elastic strains Y YS: X, Y, Z, XY, YZ, XZ Stresses YYS: 1, 2, 3 Principal stresses Y Y1. Available only at centroid as a *GET item.Table 2. SOLID72 Miscellaneous Element OutputDescription Names of Items Output O RIntegration Point Stress Solution X, Y, Z, TEMP, SINT, SEQV,EPEL, S1--Nodal Stress Solution TEMP, S, SINT, SEQV 2--1. Output at each integration point, if KEYOPT(5) = 12. Output at each node, if KEYOPT(5) = 2Item and Sequence Numbers for ETABLE and ESOL lists output available through the ETABLE command using the Sequence Number method. See The General Postprocessor (POST1) in the ANSYS Basic Analysis Guide and The "Item and Sequence Number" Table in this manual for more information. The following notation is used in Item and Sequence Numbers for ETABLE and ESOL:Name output quantity as defined in the Element Output DefinitionsItem predetermined Item label for ETABLE commandI,J,K,L sequence number for data at nodes I,J,K,LTable 3. SOLID72 Item and Sequence Numbers for the ETABLE and ESOL Commands Name Item I J K LP1 SMISC 2 1 3 --6--5P2 SMISC 4P3 SMISC -- 7 8 9P4 SMISC 11 -- 10 121116S:1 NMISC 1 61712S:2 NMISC 2 71813S:3 NMISC 3 8S:INT NMISC 4 9 14 19S:EQV NMISC 5 10 15 20Assumptions and RestrictionsSOLID72 uses a mixed (or hybrid) scheme with constant shear strains resulting in a non-frame invariance of the element stiffness matrix. The element must not have a zero volume. Elements may be numbered either as shown in SOLID72 or may have node L below the IJK plane. Care should be taken when applying force loads and displacement constraints to this solid element with rotational degrees of freedom. For uniform results, applied moments should accompany applied forces, and rotational displacement constraints should be applied where appropriate. The rotational stiffness of an isolated node or line of nodes is quite small and is typically inappropriate as the sole rotational constraint of the model or an adjacent beam or shell element. Applied pressure loads on an element face are automatically converted to the equivalent force and moment loads. When the SOLID72 elements are used with other element types, the constraints to prevent rigid body motion should be specified on the nodes of the SOLID72 elements. It is also recommended that at least one of the nodes have specified constraints in each of the three rotational directions. For reduced analyses, rotational degrees of freedom should not be selected as master degrees of freedom (they are suppressed during automatic [TOTAL] master degree of freedom selection).For similar meshes, SOLID72 will be significantly less accurate than the 10-node tetrahedral solid element SOLID92. SOLID72 models, however, have the advantage of fewer degrees of freedom, a lower wavefront, and smaller file sizes. This makes SOLID72 most useful for the initial analyses of models that are easily meshed with tetrahedrons. A detailed analysis of the specific regions of interest should be redone using submodeling techniques with higher order elements, such as SOLID92.Do not apply nodal forces or nodal moments, due to theoretical limitations of this element.Product RestrictionsWhen used in the product(s) listed below, the stated product-specific restrictions apply to this element in addition to the general assumptions and restrictions given in the previous section.ANSYS/Professional.•The DAMP material property is not allowed.•The birth and death special feature is not allowed.。

单元详解——Solid1853维8节点固体结构单元Solid185单元描述solid185单元用于构造三维固体结构.单元通过8个节点来定义,每个节点有3个沿着xyz方向平移的自由度.单元具有超弹性,应力钢化，蠕变,，大变形和大应变能力.还可采用混合模式模拟几乎不可压缩弹塑材料和完全不可压缩超弹性材料。

可以查看ANSYS, Inc. Theory Reference了解SOLID185的更多细节，Solid185单元的更高阶单元是186。

图 185.1 Solid185 单元SOLID185输入数据单元的几何和节点的位置见Figure 185.1: "SOLID185 Geometry". 单元由8个节点组成，定义为各向异性材料。

默认的单元坐标系为全局坐标系，可以通过ESYS定义单元坐标系，既而可定义各向异性材料的方向。

关于单元加载的描述见Node and Element Loads，压力可作为面力加载在如Figure 185.1: "SOLID185 Geometry"带圆圈的数字所指的单元面上，正的压力指向单元内部，温度可作为单元体力作用在节点上，节点I 的温度默认为TUNIF 指定的温度，如果其他节点的温度没有指定，默认和I 节点温度相同。

一般情况下，如果没有其他的温度被指定，都默认为TUNIF 指定的温度。

KEYOPT(6) = 1则单元采用混合模式，要了解关于混合模式使用的更多信息，可以访问ANSYS Elements Reference里面的Applications of Mixed u-P Formulations。

你可以通过ISTRESS或ISFILE命令给单元施加初始应力，可以通过ANSYS Basic Analysis Guide里的Initial Stress Loading访问更多的信息。

同样的，你可以设置KEYOPT(10) = 1通过子程序USTRESS来读入初始应力，可以通过ANSYS User Programmable Features了解子程序的更多信息。

ANSYSsolid单元整体建模的实常数问题Ansys里的solid65单元可以用来模拟混凝土，像陆新征，王新敏等人已经做过一些算例。

最近本人也在使用这个单元，以前看过一些资料，但是自己没有亲自动手作分析。

哎，什么事情都是看着容易做起来难啊，千万不能眼高于顶，呵呵。

这次做了几个算例，用到的是solid65的整体式建模。

先说一下，solid65单元模拟混凝土有两种方式。

一种是分离式建模，这又有两种思路：其一是不考虑混凝土与钢筋的滑移，钢筋和混凝土可以耦合或者共用节点，钢筋一般采用link8或者pipe20来模拟——使用这两种单元可能会因具体问题而有取舍，有的问题两者的计算结果相差很大，有时间我会做一些具体实例跟大家共同讨论；其二是考虑钢筋和混凝土之间的滑移，钢筋单元和混凝土单元之间的滑移用界面单元来模拟，在ansys中其combin39单元就是一个不错的选择。

另一种就是整体式建模了。

只有在整体式建模中solid65的实常数才真正派得上用场。

你比如，在分离式建模中混凝土单元的实常数是这样：r,1而在整体式建模中，要用到这个实常数；先看实常数的格式：r，real number,mat1,vr1,theta1,phi1,mat2,vr2,theta2,phi2,mat3,vr3,theta3,phi3real number——实常数编号；mat1，mat2，mat3——三个方向的钢筋的材料编号；theta1,phi1——前者是rebar1在xoy面上的投影与x轴的夹角，后者是rebar1与xoy平面的夹角；theta2,phi2——前者是rebar2在xoy面上的投影与x轴的夹角，后者是rebar2与xoy平面的夹角；theta3,phi3——前者是rebar3在xoy面上的投影与x轴的夹角，后者是rebar3与xoy平面的夹角；解释一下：与x轴平行的钢筋，两个角度应该是：0，0与y轴平行的钢筋，两个角度应该是：90，0与z轴平行的钢筋，两个角度应该是：0，90give several examples as follows:r,1,2,0.001,0,0,2,0.01,90,02,0.1,0,90 !reinforcements in x,y,z direc.or,r,1,2,0.001,0,90,2,0.01,90,02,0.1,0,0 !reinforcements inz,y,x direc.or,r,1,2,0.001,90,0,2,0.01,0,02,0.1,0,90 !reinforcements in y,x,z direc.上面的三个例子说明x，y，z方面的钢筋方向的定义顺序可以随意，没有特别的限制；同样有下面：r,1,2,0.001,0,0,2,0.01,90,0,2,0.1,0,90 !reinforcements in x,y,z direc.or,r,1,2,0.1,0,90,2,0.01,90,0,2,0.001,0,0 !reinforcements inz,y,x direc.or,r,1,2,0.01,90,0,2,0.001,0,0,2,0.1,0,90 !reinforcements in y,x,z direc.上面三个例子中实常数的意义是一样的。

ansys实例解析SOLID45例题⼿把⼿教你学ansys2.1 三维实体元SOLID452.1.1 单元简介1．单元形状SOLID45单元是三维实体单元，该单元在每个节点上有三个⾃由度（X、Y、Z⽅向的位移）。

SOLID45的⼏何形状2．单元参数输⼊对于SOLID45单元⽽⾔，其必须或可选的参数输⼊包括：●节点：I、J、K、L、M、N、O、P●⾃由度：UX, UY, UZ●材料参数EX（弹性模量）、EY、EZPRXY, PRYZ, PRXZ (or NUXY, NUYZ, NUXZ)（泊松⽐）ALPX, ALPY, ALPZ (or CTEX, CTEY, CTEZ or THSX, THSY,THSZ)（热膨胀系数）DENS（密度）其它参数3．结果的输出SOLID45单元的结果输出对于三维实体单元SOLID45⽽⾔，⼯程上主要关注其在荷载作⽤下的变形（挠度）及应⼒各分量等。

对于实体结构的变形，可以直接通过ANSYS中的位移来获得，⽽应⼒各分量，包括S：X, Y, Z, XY, YZ, XZ，主应⼒分量S：1, 2, 3，等效应⼒S：EQV，都可以在后处理中绘制等值线图，便于观察。

2.1.2 实例分析考虑⼀根10m⾼的混凝⼟柱，EX＝2e10Pa，Prxy=0.167；Dens=2400；截⾯尺⼨为B*H=0.6m×0.8m，在⾃由端作⽤100KN 的⽔平推⼒，分析其变形和内⼒。

ANSYS的分析过程：●进⼊ANSYS⼯作界⾯；改变⼯作⽬录Utility Menu>Change Directory…●进⼊前处理模块：Main Menu>Preprocessor●定义单元类型；点击Element Type > Add/Edit/Delete，在弹出的对话框中添加；●定义材料；Material Props>Material Models，在弹出的对话框内设置；●创建⼋个关键点：1（0，0，0）、2（0.8，0，0）、3（0.8，0.6，0）、4（0，0.6，0）、5（0，0，10）、6（0.8，0，10）、7（0.8，0.6，10）、8（0，0.6，10）；这⾥介绍在命令⾏直接创建关键点的⽅法：在命令⾏输⼊K,1,0,0，后回车；在命令⾏输⼊K,2,0.8,0，后回车；即可⽣成两个关键点。

SOLID463-D 8结点分层结构实体单元MP ME ST <> <> PR <> <> <> PP <>SOLID46 单元描述SOLID46是8结点结构实体单元(SOLID45)的可分层版本，可用来模拟分层厚壳或分层实体，允许多达250个材料层。

若需超过250层，可通过用户自定义结构矩阵，或者可将几层单元叠起来。

每个结点有3个自由度：xyz的平动自由度。

更详细的信息参见《ANSYS理论参考》。

一种类似的壳单元是SHELL99。

图46.1 SOLID46几何描述X0=若未采用ESYS时的单元X轴X=采用ESYS时的X轴SOLID46输入数据该单元的几何形状、结点位置、坐标系如图46.1“SOLID46几何描述所示”。

需定义8个结点、多层厚度、多层材料方向角、正交各向异性材性。

剪切模量GXZ和GYZ必须不超过彼此的10000倍。

该单元的Z轴定义为垂直于一个参考平面，采用实常数KREF，如图46.2“SOLID46应力输出”所示。

KREF可为0(中面)、1(底面)、2(顶面)。

若结点关系显示是一个扭曲面，则采用一个平均平面。

默认的单元x轴是I-J边、M-N边、或它们的平均值（基于KREF）在参考平面上的投影。

可以用ESYS改变分层面的方向，就像它在“坐标系”一节中讲述的改变壳单元方向的方法一样。

你可以用EORIENT改变单元方向（比如在自由分网之后）.通过EORIENT，你可以使SOLID46单元方向符合你的需要，或设置其方向平行于任一坐标轴。

输入数据可以为矩阵形式或者为分层形式，这取决于KEYOPT(2)。

对矩阵形式，该矩阵必须在ANSYS外先计算好。

应变对厚度的二次变分（KEYOPT(2)=3）定义矩阵的力－应变和弯矩－曲率关系可参照8结点线性分层壳(SHELL99)的"SHELL99 输入数据"描述的方法。

!ANSYS命令流学习笔记3-Solid 单元的接触分析背景说明：两个半径均为100mm，的正交圆柱体发生正接触，作用在两圆柱接触体法线方向上的压力总和1000N，两圆柱体均为钢制分析两圆柱的接触情况。

分析思路：对模型进行对称约束，施加载荷后要进行节点自由度耦合，使加载面的所有节点能在承载后具有相同的Y方向位移，并且在变形后仍然保持为水平平面。

总结：1. 如果不进行节点耦合，结构变形会产生刚性位移，造成不收敛。

但是节点耦合造成了变形不符合实际情况，即忽略了施力面的泊松比造成的影响。

2. 由面网格生成体网格，几何只有面，有限元模型是体，需要定义网格单元，定义拉伸的目标单元，对拉伸选项做出设置。

3. 接触部分的细分十分重要，也是收敛的影响因素。

可以把下列文字，直接粘贴到TXT文档修改，更为方便。

! 本次学习重点：!1、命令流的复杂建模!重点学习下建模。

因为前处理尽可能用WB，所以这里也是规则模型。

还是太不好用了。

我选择狗带。

!2、接触的定义。

!Ansys 依据实常数识别接触对，接触对要具有同样的实常数定义。

而且命令流是根据选择的单元来定义接触单元。

GUI 操作，也不麻烦。

!3、分析步数的设定!非线性分析时步数设置，线性搜索，自动步长，定义子步。

!求解解析解finish/clearf=1000e=200r=100 ! 命令不区分大小写，参数也不区分大小写。

p=2.45*(f*e**2*((r+r)/(r*r))**2)**(1/3) !接触应力的解析解61.73，有限元法结果59.9MPa!正式分析命令流finish/clear/prep7 !进入前处理et,1,solid185et,2,mesh200keyopt,2,1,6 !查看help 中关于mesh200 和keyopt 的解释，KEYOPT, ITYPE, KNUM, VALU。

E 此处意思为定义了mesh(2)为4 nodes 的四边形单元(1,6)。

地基采用层状地基模型，依据地质勘察资料及土工常规试验所测定的土性指标，将地基土分为3层，每层厚度与实际厚度一致，在水平面上的长度和宽度取塔底换算半径的5倍，该塔横截面为正方形，换算半径在此取为边长的一半，并约束地基边界面的各自由度，竖向深度取地基土的勘察深度。

在土中成孔及土体的软化依据图 3.5，所建模型地基内部的构造见图 3.7。

数值计算模型计算单元采用空间8结点六面体单元(图 3.8)，该单元亦可退化为无中间结点的空间四面体单元和三棱柱单元，各结点沿其坐标x，y，:共三个平移自由度，分布式荷载可作用于单元的各个侧面，采用该单元可分析大变形、大应变、塑性和屈服等问题。

若假定单元的材料为各向同性，则其弹性刚度矩阵为:图3.9 有限元模型SOLID453-D结构实体单元产品：MP ME ST <> <> PR <> <> <> PP EDSOLID45单元说明solid45单元用于构造三维实体结构.单元通过8个节点来定义,每个节点有3个沿着xyz方向平移的自由度.单元具有塑性,蠕变,膨胀,应力强化,大变形和大应变能力。

有用于沙漏控制的缩减积分选项。

有关该单元的细节参看ANSYS, 理论参考中的SOLID45部分。

类似的单元有适用于各向异性材料的solid64单元。

Solid45单元的更高阶单元是solid95。

图 45.1 SOLID45几何描述SOLID45输入数据该单元的几何形状、结点位置、坐标系如图45.1: "SOLID45 几何描述"所示。

该单元可定义8个结点和正交各向异性材料。

正交各向异性材料方向对应于单元坐标方向。

单元坐标系方向参见坐标系部分。

单元荷载参见结点和单元荷载部分。

压力可以作为表面荷载施加在单元各个表面上，如图45.1: "SOLID45 几何描述"所示。

正压力指向单元内部。

ansys单元介绍ANSYS是一款功能强大的工程仿真软件，广泛应用于各种工程领域。

它提供了丰富的单元类型，以满足各种复杂的分析需求。

下面将介绍一些常用的ANSYS 单元类型及其特点。

1. 杆单元（Link）：用于模拟杆状结构，如梁、柱等。

该单元具有三个自由度：轴向拉伸/压缩、弯曲和扭转。

可以通过设置截面属性来定义杆的截面特性。

2. 梁单元（Beam）：用于模拟梁结构，具有六个自由度：轴向拉伸/压缩、弯曲、扭转和三个平动位移。

梁单元可以承受弯矩、剪力和轴力等载荷。

3. 壳单元（Shell）：用于模拟薄壁壳体结构，如圆筒、管道等。

壳单元具有平面内和平面外的刚度，适用于分析壳体的弯曲、屈曲和振动等问题。

4. 实体单元（Solid）：用于模拟三维实体结构，如块体、球体等。

实体单元具有任意方向的刚度，可以承受各种复杂载荷，如压力、温度和位移等。

5. 表面单元（Surface）：用于模拟二维表面结构，如板、薄膜等。

表面单元可以承受平面内和平面外的载荷，适用于分析表面效应和接触问题。

6. 流体单元（Fluid）：用于模拟流体结构和流体行为，如管道流动、流体振动等。

流体单元可以模拟流体的压力、速度和温度等参数。

7. 热单元（Thermal）：用于模拟热传导、对流和辐射等热力学问题。

热单元可以模拟温度场、热流密度和热梯度等参数。

8. 电单元（Electrical）：用于模拟电场、电流和电压等电磁学问题。

电单元可以模拟电场强度、电流密度和电势等参数。

除了以上介绍的单元类型外，ANSYS还提供了其他多种特殊单元类型，如弹簧单元、质量单元、阻尼器单元等，以满足特定领域的分析需求。

在使用ANSYS 进行仿真分析时，选择合适的单元类型是至关重要的，以确保分析的准确性和可靠性。