Ansys中文帮助-单元详解-PIPE20

PIPE20单元说明管20单元是具有拉压、弯曲、何扭转性能的单轴单元。

单元的每个节点有6个自由度：沿节点坐标x,y,z方向的位移和绕节点坐标x,y,z轴转动。

单元具有塑性、蠕变、膨胀特性。

如果不需要使用这些特性，用弹性管单元管16就可。

可以选择打印单元坐标系中单元所受的力以及瞬态作用。

如需要关于此单元更详细的说明请参考ANSYS,Inc.TheoryReference的PIPE20。

图20.1管20单元几何特性管20单元的数据输入管20单元的形状、节点位置、坐标系见图20.1“管20几何特性”。

单元所需输入的数据包括两个节点、管外径、壁厚、optionalstressfactor和各项同性材料特性。

单元X轴的方向为节点I指向节点J的方向。

单元Y轴默认为与整体坐标系的X-Y平面平行。

图20.1“管20几何特性”标明了这些方向。

当单元与整体坐标系的Z轴平行时（或在Z轴方向倾斜度小于0.01%时），单元Y轴与整体坐标系的Y轴平行（如图所示）。

围绕管周的输入与输出，规定沿单元Y轴为0°，相应的沿单元Z轴为90°。

单元载荷可以由节点和单元载荷表示。

压力可由单元表面的面载荷来引入，如图20.1“管20单元几何特性”所示。

内压（PINT）与外压（POUT）的输入值符号需为正。

横向压力（PX，PY，PZ）可表示风载或拉力载荷（每个管单位长度），并在全局笛卡尔坐标系中定义了方向。

横向压力正向同坐标正向。

此单元不识别渐变压力，只支持恒压。

欲知详情见ANSYS,Inc.TheoryReference。

温度与fluences可以作为作用在单元节点处的单元体载荷来输入。

初始温度（节点I处TAVG）默认为TUNIF。

如果此后的所有温度都未指定，则默认使用初始温度。

如果节点I的温度都被指定，而节点J的未指定，则节点J的温度默认为与节点I的温度相同。

对于任何其他形式的温度输入，未指定的都默认为TUNIF。

对于fluence的规则也相同，除了用0来取代TUNIF。

Beam3二维弹性单元特性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. Theory Reference》，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。

假设与限制:梁单元必须位于X-Y平面内，长度及面积不可为0;对任何形状截面的梁等效高度必须先行决定，因为弯曲应力的计算为中性轴至最外边的距离为高度的一半；单元高度仅用于弯曲及热应力的计算；作用的温度梯度假定为沿长度方向线性通过等效高度；若不使用大变形时，转动惯量可为0。

BEAM3在软件各产品中的使用限制：当使用以下产品时，BEAM3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.能考虑的特性仅限应力硬化及大挠度两项。

Beam4 单元描述Beam4是一种可用于承受拉、压、弯、扭的单轴受力单元。

这种单元在每个节点上有六个自由度：x、y、z三个方向的线位移和绕x,y,z三个轴的角位移。

可用于计算应力硬化及大变形的问题。

通过一个相容切线刚度矩阵的选项用来考虑大变形（有限旋转）的分析。

关于本单元更详细的介绍请参阅《ansys理论手册》,关于渐变的非对称弹性梁的问题应按beam44单元考虑，三维塑性梁应按beam24单元考虑。

（如果省略节点K或Θ角为0度，则单元的Y轴平行于整体坐标系下的X－Y平面）假设与限制:长度及面积不可为0，当不进行大变形分析时惯性矩可以为0;对任何形状截面的梁等效高度必须先行决定，因为弯曲应力的计算为中性轴至最外边的距离为高度的一半；单元高度仅用于弯曲及热应力的计算；作用的温度梯度假定为沿长度方向线性通过等效高度；当使用相容切线刚度矩阵（KEYOPT(2) = 1）时，一定要注意使用切合实际的（即，按比例的）单元实常数。

这是因为相容应力刚度矩阵是基于单元应力计算的，如果人为取过大或过小的截面特性，则计算的应力可能不正确，导致相应的应力刚度矩阵也不正确（相容应力刚度矩阵的某些分量或能变成无穷大）。

ANSYS部分命令详解A,P1,P2,P3,P4,P5,P6,P7,P8,P9此命令用已知的一组关键点点（P1~P9）来定义面（Area），最少使用三个点才能围成面，同时产生转围绕些面的线。

点要依次序输入，输入的顺序会决定面的法线方向。

如果超过四个点，则这些点必须在同一个平面上。

Menu Paths:Main Menu>Preprocessor>Create>Arbitrary>Through KPs*ABBR，Abbr,String－－定义一个缩略语．Abbr:用来表示字符串＂String＂的缩略语，长度不超过８个字符．String：将由＂Abbr＂表示的字符串，长度不超过６０个字符．ABBRES，Lab，Fname，Ext－从一个编码文件中读出缩略语．Lab：指定读操作的标题，NEW：用这些读出的缩略语重新取代当前的缩略语（默认）CHANGE：将读出的缩略语添加到当前缩略语阵列，并替代现存同名的缩略语．Ext：如果＂Fname＂是空的，则缺省的扩展命是＂ABBR＂．ABBSAV，Lab，Fname，Ext－将当前的缩略语写入一个文本文件里Lab：指定写操作的标题，若为ALL，表示将所有的缩略语都写入文件（默认）add, ir, ia,ib,ic,name,--,--,facta, factb, factc将ia,ib,ic变量相加赋给ir变量ir, ia,ib,ic：变量号name: 变量的名称Adele,na1,na2,ninc,kswp ！kswp=0时只删除掉面积本身，＝1时低单元点一并删除。

Adrag, nl1,nl2,nl3,nl4,nl5,nl6, nlp1,nlp2,nlp3,nlp4,nlp5,nlp6 ！面积的建立，沿某组线段路径，拉伸而成。

Afillt,na1,na2,rad ！建立圆角面积，在两相交平面间产生曲面，rad为半径。

*AFUN，Lab在参数表达式中，为角度函数指定单位．Lab：指定将要使用的角度单位．有３个选项．RAD：在角度函数的输入与输出中使用弧度单位（默认）DEG：在角度函数的输入与输出中使用度单位．STAT：显示该命令当前的设置（即是度还是弧度）．Agen, itime,na1,na2,ninc,dx,dy,dz,kinc,noelem,imove ！面积复制命令。

ANSYS结构分析指南（上）第一章结构分析概述1.1 结构分析定义结构分析是有限元分析方法最常用的一个应用领域。

结构这个术语是一个广义的概念，它包括土木工程结构如桥梁和建筑物，汽车结构如车身骨架，海洋结构如船舶结构，航空结构如飞机机身，还包括机械零部件如活塞、传动轴等。

1.2 结构分析的类型在 ANSYS 产品家族中有七种结构分析的类型。

结构分析中计算得出的基本未知量(节点自由度)是位移。

其他的一些未知量，如应变、应力和反力可通过节点位移导出。

包含结构分析功能的ANSYS产品有：ANSYS/Multiphysics,ANSYS/Mechanical, ANSYS/S tructural和ANSYS/Professional。

下面简单列出了这七种类型的结构分析：静力分析--用于求解静力载荷作用下结构的位移和应力等。

包括线性和非线性分析。

非线性分析涉及塑性、应力刚化、大变形、大应变、超弹性、接触面和蠕变等。

模态分析--用于计算结构的固有频率和模态。

提供了不同的模态提取方法。

谐波分析--用于确定结构在随时间正弦变化的载荷作用下的响应。

瞬态动力分析--用于计算结构在随时间任意变化的载荷作用下的响应，并且可计及上述静力分析中提到的所有的非线性特性。

谱分析--是模态分析的扩展，用于计算由于响应谱或 PSD 输入(随机振动)引起的应力和应变。

屈曲分析--用于计算曲屈载荷和确定曲屈模态。

ANSYS 可进行线性(特征值)屈曲和非线性曲屈分析。

显式动力分析--ANSYS/LS-DYNA 可用于计算高度非线性动力学问题和复杂的接触问题。

此外，除前面提到的七种分析类型外，还可以进行如下的特殊分析：断裂力学复合材料疲劳分析p-Method梁分析1.3 结构分析所使用的单元从简单的杆单元和梁单元，一直到较为复杂的层合壳单元和大应变实体单元，绝大多数的 ANSYS 单元类型都可用于结构分析。

注意--显式动力分析只能采用显式动力单元(LINK160、BEAM161、PLANE162、SHELL163、SOLID164、COMBI165、MASS166、LINK167)。

ANSYS单元类型选择方法2009-04-10 11:01最近在学习ANSYS，收集到一些资料，跟大家分享一下：还有心得体会将在后面写出来跟同行们交流！下面是有关ANSYS分析中的单元选择方法：一、单元类型选择概述：ANSYS的单元库提供了100多种单元类型，单元类型选择的工作就是将单元的选择范围缩小到少数几个单元上；单元类型选择方法：1.设定物理场过滤菜单，将单元全集缩小到该物理场涉及的单元；二、单元类型选择方法（续一）2.根据模型的几何形状选定单元的大类，如线性结构则只能用“Plane、Shell”这种单元去模拟；3.根据模型结构的空间维数细化单元的类别，如确定为“Beam”单元大类之后，在对话框的右栏中，有2D 和3D的单元分类，则根据结构的维数继续缩小单元类型选择的范围；三、单元类型选择方法（续二）4.确定单元的大类之后，又是也可以根据单元的阶次来细分单元的小类，如确定为“Solid-Quad”，此时有四种单元类型：Quad 4node 42 Quad 4node 183 Quad 8node 82 Quad 8node 183 前两组即为低阶单元，后两组为高阶单元；四、单元类型选择方法（续三）5.根据单元的形状细分单元的小类，如对三维实体，此时则可以根据单元形状是“六面体”还是“四面体”，确定单元类型为“Brick”还是“Tet”；五、单元类型选择方法（续四）6.根据分析问题的性质选择单元类型，如确定为2D的Beam单元后，此时有三种单元类型可供选择，如下：2D elastic 3 2Dplastic 23 2D tapered 54，根据分析问题是弹性还是塑性确定为“Beam3”或“Beam4”，若是变截面的非对称的问题则用“Beam54”。

六、单元类型选择方法（续五）7.进行完前面的选择工作，单元类型就基本上已经定位在2-3种单元类型上了，接下来打开这几种单元的帮助手册，进行以下工作：仔细阅读其单元描述，检查是否与分析问题的背景吻合、了解单元所需输入的参数、单元关键项和载荷考虑；了解单元的输出数据；仔细阅读单元使用限制和说明。

ANSYS 11.0常用菜单中文翻译第一部分：几何模型创建一、创建实体模型：GUI：Preprocessor>Modeling>Create>GUI：Preprocessor>Modeling>Operate>功能：沿已有线的方向并在线上的一个端点上拉伸线的长度GUI：Preprocessor>Modeling>Update Geom>功能：将以前分析所得的节点位移加到现在的有限元模型的节点上第二部分：网格划分技术一、给CAD实体模型分配属性：GUI：Preprocessor>Meshing>MeshTool> 三、单元尺寸控制：GUI：Preprocessor>Meshing>Mesher Opts> 五、连接操作：第三部分：施加载荷与求解过程一、分析类型：GUI：Preprocessor>Solution>Define Loads>1.载荷操作设置第四部分：通用后处理器一、分析类型：GUI：Preprocessor>General Postproc>1.指定用于后处理的文件与结果数据GUI：Preprocessor> General Postproc >Data & File Opts> 2.查看结果文件包含的结果序列汇总信息GUI：Preprocessor> General Postproc >Results Summary> 3.读入用于后处理的结果序列GUI：Preprocessor> General Postproc >Options for Outp> 8.结果观察器GUI：Preprocessor> General Postproc >Results Viewer> 9.生成PGR文件GUI：Preprocessor> General Postproc >Write PGR File> 10. 单元表处理单元结果GUI：Utility Menu> PlotCtrls >Capture Image> GUI：Utility Menu> PlotCtrls >Hard Copy>To file 12. 动画显示结果。

ANSYS9.0 程序主要菜单中文解释(1) 实用菜单窗口【Utility Menu 】实用菜单中的子菜单都是下拉菜单，包括有：【File 】文件管理菜单【Select］选择菜单【List 】显示菜单【Plot ］绘图菜单【PlotCtrls ］绘图控制菜单【WorkPlane ］工作平面菜单【Parameters］参数控制菜单【Macro ］宏管理菜单【MenuCtrls ］菜单控制菜单【Help ］帮助菜单a. 文件管理菜单【File］【Clear & Start New…］清除或重新启动【Cha nge Job name…］改变作业名【Change Directory…］改变目录【Cha nge Title…］改变题目【Resum Job name.db…］取回作业【Resum from…］从目录中取回【Save as Jobname.db］储存作业【Save as…］另存作业【Write DB Log file …］输出.db Log 文件【Read In put from…］读入文件【Switch Output to ? ］输出结果文件【List ? ］显示文件内容【 File Options ? 】对文件进行重命名、删除和复制等操作【ANSYS File Options …】设定ANSYS 文件的属性等【 Import ? 】导入其他 CAD 系统的文件【Export …】导出IGES 格式的文件【Report Generator …】报告生成器【Exet …】退出选择菜单【 Select 】【En tites …】选择实体【Comp onent Man ager …】组元管理【 Comp/Assembly ? 】选择组元和集合【 Everything 】重新激活整个模型【 Everything Below ? 】激活某类实体显示菜单【 List 】【 File ? 】显示文件内容【Status ? 】显示选取内容的状态【Keypoint ? 】显示关键点的属性和相关数据【Lines …】显示线的属性和相关数据【Areas 】显示面的属性和相关数据【Volumes ］显示体的属性和相关数据【Nodes …］显示节点的属性和相关数据【Elements ? ］显示单元的属性和相关数据【Comp onents ］显示组元的属性和相关数据【Picked Entities + ］显示选中的实体属性和相关数据【Properties ? ］显示要查询内容的属性【 Loads ? ］显示载荷Results ? ］显示求解结果b. c.Other ? 】显示模型中其他的一些信息d. 绘图菜单【Plot 】【Replot 】重新绘制图形窗口中模型【Keypoints ? 】在图形窗口中只绘制关键点【Lines 】在图形窗口中只绘制线【Areas】在图形窗口中只绘制面【Volumns 】在图形窗口中只绘制三维实体【Specified Entities ? 】在图形窗口中只绘制指定的图元【Nodes】在图形窗口中只绘制节点【Eleme nts】在图形窗口中只绘制单元【Layered Elements…】在图形窗口中只绘制分层的单元【Materials…】在图形窗口中只绘制材料属性【Data Tables…】在图形窗口中只绘制定义过的材料属性【Array paramentes…】在图形窗口中只绘制参数【Result ? 】在图形窗口中只绘制求解结果【Multi-Plots 】在图形窗口中只绘制所有图元【Components ? 】在图形窗口中只绘制组元e. 绘图控制菜单【PlotCtrls】【Pan Zoom Rotate…】对模型进行移动、缩放和旋转【View Setings ? 】模型观察视角的设置【Numbering…】图元编号显示控制【Symbols…】图元窗口中显示符号的控制【Style ? 】模型显示风格控制【Font Controls ? 】字体显示风格控制【Window Controls ? 】图形窗口中的内容显示控制【Erase Options ? 】在图形窗口中进行擦除操作Animate ? 】动画显示控制【Annotation ? 】注释【Device Options…】设备选择【Redirect plots ? 】更改绘图地址【Hard Copy ? 】对屏幕进行硬拷贝【Save Plot ctrls…】储存绘图控制【Restore Plotctrls…】恢复绘图控制【Reset Plot ctrls】重新设置绘图控制【Capture Image … 】扑捉图形窗口并以位图等文件保存【Restore Image…】恢复扑捉图形窗口【Write Metafile ? 】输出材料数据【Multi-plot Controls…】多窗口绘图控制【Multi- Window Layout…】多窗口显示模型【Best Quality Image ? 】最好质量扑捉图形窗口f. 工作平面菜单【WorkPlane】【Display Working Plane 】是否在图形窗口中显示工作平面【Show WP Status】显示工作平面状态【WP Setting…】工作平面参数设置【Offset WP by In creme nts…】对工作平面进行旋转【Offsets WP to ? 】把工作平面移动到指定的图元位置【Align WP with ? 】把工作平面按指定方向设置【Change Active CS to ? 】更改当前激活坐标系【Change Display CS to ? 】更改当前显示的坐标系【Local Coordinage Systems ? 】局部坐标系的建立或删除等相关操作g. 参数控制菜单【Parameters】h. 宏管理菜单【Macro】i. 菜单控制菜单【MenuCtrls 】【Color Selection…】彩色选择【Font Selection…】字体选择【Update Toolbar】更改工具栏窗口【Edit Toolbar…】编辑工具栏窗口【Save Toolbar…】保存更改后的工具栏窗口【Restore Toolbar…】恢复工具栏窗口【Message Con trols…】信息控制窗口【Save Menu Layout 】保存更改后的菜单布局控制j. 【Help】帮助菜单ANSYS 的文档都在帮助菜单中，用到时可以查看。

ansys命令流中文说明展开全文KB、KE: 待划分线的定向关键点起始、终止号SECNUM: 截面类型号u SECPLOT,SECID,MESHKEY 画梁截面的几何形状及网格划分SECID:由SECTYPE命令分配的截面编号MESHKEY：0：不显示网格划分1：显示网格划分u /ESHAPE, SCALE 按看似固体化分的形式显示线、面单元SCALE: 0:简单显示线、面单元1：使用实常数显示单元形状u esurf, xnode, tlab, shape 在已存在的选中单元的自由表面覆盖产生单元xnode: 仅为产生surf151 或surf152单元时使用tlab: 仅用来生成接触元或目标元top 产生单元且法线方向与所覆盖的单元相同，仅对梁或壳有效，对实体单元无效Bottom产生单元且法线方向与所覆盖的单元相反，仅对梁或壳有效，对实体单元无效Reverse 将已产生单元反向Shape: 空与所覆盖单元形状相同Tri 产生三角形表面的目标元注意：选中的单元是由所选节点决定的，而不是选单元，如同将压力加在节点上而不是单元上u Nummrg,label,toler, Gtoler,action,switch 合并相同位置的itemlabel: 要合并的项目node: 节点， Elem,单元，kp: 关键点（也合并线，面及点）mat: 材料，type: 单元类型，Real: 实常数cp：耦合项，CE：约束项，CE: 约束方程，All：所有项toler: 公差Gtoler：实体公差Action: sele 仅选择不合并空合并switch: 较低号还是较高号被保留（low, high）注意：可以先选择一部分项目，再执行合并。

如果多次发生合并命令，一定要先合并节点，再合并关键点。

合并节点后，实体荷载不能转化到单元，此时可合并关键点解决问题。

u Lsel, type, item, comp, vmin, vmax, vinc, kswp 选择线type: s 从全部线中选一组线r 从当前选中线中选一组线a 再选一部线附加给当前选中组aunoneu(unselect)inve: 反向选择item: line 线号loc 坐标length 线长comp: x,y,zkswp: 0 只选线1 选择线及相关关键点、节点和单元u Nsel, type, item, comp, vmin, vmax, vinc, kabs 选择一组节点为下一步做准备Type: S: 选择一组新节点（缺省）R: 在当前组中再选择A: 再选一组附加于当前组U: 在当前组中不选一部分All: 恢复为选中所有None: 全不选Inve: 反向选择Stat: 显示当前选择状态Item: loc: 坐标node: 节点号Comp: 分量Vmin,vmax,vinc: ITEM范围Kabs: “0” 使用正负号“1”仅用绝对值u NSLL,type, nkey 选择与所选线相联系的节点u nsla, type, nkey: 选择与选中面相关的节点type：s 选一套新节点r 从已选节点中再选a 附加一部分节点到已选节点u 从已选节点中去除一部分nkey: 0 仅选面内的节点1 选所有和面相联系的节点（如面内线，关键点处的节点）u esel, type, item, comp, vmin, vmax, vinc, kabs 选择一组单元Type: S: 选择一组单元（缺省）R: 在当前组中再选一部分作为一组A: 为当前组附加单元U: 在当前组中不选一部分单元All: 选所有单元None: 全不选Inve: 反向选择当前组（？）Stat: 显示当前选择状态Item： Elem: 单元号Type: 单元类型号Mat: 材料号Real: 实常数号Esys: 单元坐标系号u ALLSEL, LABT, ENTITY 选中所有项目LABT: ALL: 选所有项目及其低级项目BELOW: 选指定项目的直接下属及更低级项目ENTITY: ALL: 所有项目（缺省）VOLU:体高级AREA:面LINE :线KP:关键点ELEM:单元NODE:节点低级u Tshap,shape 定义接触目标面为2D、3D的简单图形Shape: line:直线Arc:顺时针弧Tria:3点三角形Quad:4点四边形………….2.6 根据需要耦合某些节点自由度u cp, nset, lab,,node1,node2,……node17nset: 耦合组编号lab: ux,uy,uz,rotx,roty,rotznode1-node17: 待耦合的节点号。

LINK1可承受单轴拉压的单元，不能承受弯矩作用PLANE22维6节点三角形实体结构单元，可用作平面单元(平面应力或平面应变)，也可以用作轴对称单元Beam3可承受拉、压、弯作用的单轴单元，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Beam4承受拉、压、弯、扭的单轴受力单元，每个节点上有六个自由度：x、y、z三个方向的线位移和绕x,y,z三个轴的角位移SOLID5三维耦合场体单元，8个节点，每个节点最多有6个自由度LINK8三维杆（或桁架）单元，用来模拟：桁架、缆索、连杆、弹簧等等，是杆轴方向的拉压单元，每个节点具有三个自由度：沿节点坐标系X、Y、Z方向的平动PLANE13 2 维耦合场实体单元，有 4 个节点，每个节点最多有 4 个自由度PLANE25 4 节点轴对称谐波结构单元，用于承受非轴对称载荷2 维轴对称结构的建模LINK32二维热传导杆单元，应用在二维（板或轴对称）稳态或瞬态热分析PLANE35 2 维 6 节点三角形热实体单元，用作平面单元或轴对称单元PLANE42 2 维实体结构单元，作平面单元(平面应力或平面应变)，也可以用作轴对称单元。

本单元有 4 个节点，每个节点有 2 个自由度，分别为 x 和y 方向的平移Shell43 4 节点塑性大应变单元，适合模拟线性、弯曲及适当厚度的壳体结构。

单元中每个节点具有六个自由度：沿x、y和z 方向的平动自由度以及绕x、y和z 轴的转动自由度PLANE53 2 维 8 节点磁实体单元，用于 2 维 (平面和轴对称) 磁场问题的建模PLANE55 2 维 4 节点热实体单元，作为平面单元或轴对称环单元，用于 2 维热传导分析。

本单元有 4 个节点，每个节点只有一个自由度 – 温度Shell63弹性壳单元，具有弯曲能力和又具有膜力，可以承受平面内荷载和法向荷载。

本单元每个节点具有6个自由度：沿节点坐标系X、Y、Z方向的平动和沿节点坐标系X、Y、Z轴的转动SOLID64 3-D 各向异性结构实体单元，用于各向异性实体结构的3D建模。

一、单元分类MP - ANSYS/Multiphysics DY - ANSYS/LS-Dyna3D FL - ANSYS/Flotran ME - ANSYS/Mechanical PR - ANSYS/Professional PP - ANSYS/PrepPost ST - ANSYS/Structural EM - ANSYS/Emag 3D ED - ANSYS/EDLINK1—二维杆单元单元描述：LINK1单元有着广泛的工程应用，比如：桁架、连杆、弹簧等等。

这种二维杆单元是杆轴方向的拉压单元，每个节点有2个自由度：沿节点坐标系x、y方向的平动。

就象在铰接结构中的表现一样，本单元不承受弯矩。

单元的详细特性请参考理论手册。

三维杆单元的描述参见LINK8。

下图是本单元的示意图。

PLANE2—二维6节点三角形结构实体单元单元描述：PLANE2是与8节点PLANE82单元对应的6节点三角形单元。

单元的位移特性是二次曲线，适合于模拟不规则的网格（比如由不同的CAD/CAM系统得到的网格）。

本单元由六个节点定义，每个节点有2个自由度：沿节点坐标系x、y 方向的平动。

本单元可作为平面单元（平面应力或平面应变）或者作为轴对称单元使用。

本单元还具有塑性、蠕变、膨胀、应力刚化、大变形、大应变等功能。

详细特性请参考理论手册。

下图是本单元的示意图。

BEAM3二维弹性梁单元BEAM3是一个轴向拉压和弯曲单元，每个节点有3个自由度：沿节点坐标系x、y方向的平动和绕z轴的转动。

单元的详细特性请参考理论手册。

其它的二维梁单元是塑性梁单元（BEAM23）和变截面非对称梁单元（BEAM54)。

下图是本单元的示意图。

BEAM4三维弹性梁单元单元描述：BEAM4是一个轴向拉压、扭转和弯曲单元，每个节点有6个自由度：沿节点坐标系的x、y、z方向的平动和绕x、y、z轴的转动。

本单元具有应力刚化和大变形功能。

在大变形（有限转动）分析中允许使用一致切线刚度矩阵选项。

Ansys中文帮助-常用命令简介266./BATCH,Lab（进入批处理模式）【注】Lab=LIST（批处理的输出包括输入文件列表）、black。

67.BF，NODE，Lab，VAL1，VAL2，VAL3，PHASE（在节点上施加体载荷）68.BFA，AREA，Lab，VAL1，VAL2，VAL3，PHASE（在面上施加体载荷）69.BFADELE，AREA，Lab（删除面上的体载荷）70.BFALIST，AREA，Lab（列表显示面上的体载荷）71.BFCUM，Lab，Oper，FACT，TBASE（设置节点上体载荷的施加方式）【注】Oper=REPL（后定义的值替换原值）、ADD（后定义的值与原值相加）、IGNO （忽略后值）；72.BFDELE，NODE，Lab（删除节点上的体载荷）73.BFE，ELEM，Lab，STLOC，VAL1，VAL2，VAL3，VAL4（在单元上施加体载荷）74.BFECUM，Lab，Oper，FACT，TBASE（设置单元上体载荷的施加方式）75.BFEDELE，ELEM，Lab（删除单元上的体载荷）76.BFELIST，ELEM，Lab（列表显示单元上的体载荷）77.BFESCALE，Lab，FACT，TBASE（按比例缩放节单元上的体载荷）78.BFK，KPOI，Lab，VAL1，VAL2，VAL3，PHASE（在关键上施加体载荷）79.BFKDELE，KPOI，Lab（删除关键点上的体载荷）80.BFKLIST，KPOI，Lab（列表显示线关键点上的体载荷）81.BFL，LINE，Lab，VAL1，VAL2，VAL3，PHASE（在线上施加体载荷）82.BFLDELE，Line，Lab（删除线上的体载荷）83.BFLIST，NODE，Lab（列表显示节点上的体载荷）84.BFLLIST，LINE，Lab（列表显示线上的体载荷）85.BFSCALE，Lab，FACT，TBASE（按比例缩放节点上的体载荷）86.BFTRAN（将实体模型中的体载荷转换到有限元模型）87.BFUNIF，Lab，VALUE（在所有节点施加均匀的体载荷）88.BFV，VOLU，Lab，VAL1，VAL2，VAL3，PHASE（在体上施加体载荷）89.BFVDELE，VOLU，Lab（删除体上的体载荷）90.BFVLIST，VOLU，Lab（列表显示体上的体载荷）91.BLC4，XCORNER，YCORNER，WIDTH，HEIGHT，DEPTH（指定角点位置生成矩形或长方体）92.BLC5，XCENTER，YCENTER，WIDTH，HEIGHT，DEPTH（指定中心位置生成矩形或长方体）93.BLOCK，X1，X2，Y1，Y2，Z1，Z2（根据两角点生成长方体）94.BOPTN，Label，Value（对布尔运算进行设置）【注】Label=KEEP，设定是否保留源图元，Value（YES、NO）Label=PTOL，设定警告或错误信息，Value（0、2、-1）Label=NWARN，设定布尔运算程序版本，Value（RV52、RV51）Label=VERSION，设定运算公差，Value95.BSPLIN，P1，P2，P3，P4，P5，P6，XV1，YV1，ZV1，XV6，YV6，ZV6（拟合样条曲线）96.CE，NEQN，CONST，NODE1，Lab1，C1，NODE2，Lab2，C2，NODE3，Lab3，C3（生成约束方程）97.CECMOD，NEQN，CONST（求解过程中修改约束方程得常数项）98.CEDELE，NEQN1，NEQN2，NINC，Nsel（删除约束方程）99.CEINTF，TOLER，DOF1，DOF2，DOF3，DOF4，DOF5，DOF6，MoveTol（在接触面生成约束方程）100.CELIST，NEQN1，NEQN2，NINC，Nsel（列表显示约束方程）101.CENTER，NODE，NODE1，NODE2，NODE3，RADIUS（将弧线的曲率中心定义为节点）102.CERIG，MASTE，SLAVE，Ldof，Ldof2，Ldof3，Ldof4，Ldof5（生成刚性区域）103.CESGEN，ITIME，INC，NSET1，NSET2，NINC（从既有约束方程生成新的约束方程）104.CGLOC，XLOC，YLOC，ZLOC（定义加速度坐标系相对于整体直角坐标系的位置）105.CGOMGA，CGOMX，CGOMY，CGOMZ（指定旋转物体的角速度）106.CHECK，Sele，Lev1（检查当前数据库数据的完整性）【注】Sele=blank（检查所有数据库数据）、ESEL（检查所选单元数据）；当Sele=ESEL时，Lev1=WARN（警告信息单元数据）、ERR（仅错误信息单元数据）。

ANSYS分析中的单元选择方法ANSYS的单元库提供了100多种单元类型,单元类型选择的工作就是将单元的选择范围缩小到少数几个单元上；一、设定物理场过滤菜单，将单元全集缩小到该物理场涉及的单元；二、根据模型的几何形状选定单元的大类，如线性结构则只能用“Plane、Shell”这种单元去模拟；根据模型结构的空间维数细化单元的类别，如确定为“Beam”单元大类之后，在对话框的右栏中,有2D和3D的单元分类，则根据结构的维数继续缩小单元类型选择的范围；三、确定单元的大类之后，又是也可以根据单元的阶次来细分单元的小类,如确定为“Solid—Quad”，此时有四种单元类型： Quad 4node 42 Quad 4node 183 Quad 8node 82 Quad 8node 183 前两组即为低阶单元,后两组为高阶单元；四、根据单元的形状细分单元的小类，如对三维实体，此时则可以根据单元形状是“六面体”还是“四面体"，确定单元类型为“Brick”还是“Tet”；五、根据分析问题的性质选择单元类型，如确定为2D的Beam单元后，此时有三种单元类型可供选择,如下：2D elastic 3 2Dplastic 23 2D tapered 54,根据分析问题是弹性还是塑性确定为“Beam3”或“Beam4"，若是变截面的非对称的问题则用“Beam54"。

六、进行完前面的选择工作,单元类型就基本上已经定位在2-3种单元类型上了,接下来打开这几种单元的帮助手册，进行以下工作：仔细阅读其单元描述，检查是否与分析问题的背景吻合、了解单元所需输入的参数、单元关键项和载荷考虑；了解单元的输出数据；仔细阅读单元使用限制和说明。

ANSYS分析结构静力学中常用的单元类型ansys单元类型种类统计单元名称种类单元号LINK （共12种） 1,8，10，11，31,32，33,34，68，160,167,180PLANE （共20种) 2,13，25，35,42,53，55,67，75，77，78，82，83，121,145，146，162,182,183，223BEAM (共09种) 3,4，23,24,44,54，161，188，189SOLID (共30种） 5,45,46,62,64,65,69，70，87,90,92，95，96,97,98,117,122，123,127，128,147，148，164，168,185，186，187，191，226，227 COMBIN （共05种) 7，14，37，39，40INFIN (共04种) 9，47,110，111CONTAC (共05种） 12,26,48,49,52PIPE (共06种） 16,17,18,20,59,60MASS (共03种) 21,71,166MATRIX (共02种） 27,50SHELL (共19种) 28，41,43，51，57,61，63,91，93，99,131,132，143,150,157,163,181,208，209FLUID （共14种) 29,30，38,79，80，81，116，129，130,136，138,139，141,142 SOURC （共01种) 36HYPER (共06种) 56，58，74，84，86,158VISCO （共05种) 88，89，106,107,108CIRCU （共03种) 94,124，125TRANS (共02种) 109,126INTER (共05种) 115,192，193,194，195HF （共03种） 118，119,120ROM (共01种） 144SURF (共04种) 151,152,153,154COMBI （共01种) 165TARGE （共02种) 169,170CONTA (共06种） 171，172，173,174，175，178 PRETS （共01种) 179MPC （共01种) 184MESH （共01种） 20。

ANSYS常用命令Fini(退出四大模块，回到BEGIN层)/cle (清空内存，开始新的计算)1．定义参数、数组，并赋值.2．/prep7(进入前处理)定义几何图形：关键点、线、面、体定义几个所关心的节点，以备后处理时调用节点号。

设材料线弹性、非线性特性设置单元类型及相应KEYOPT设置实常数设置网格划分，划分网格根据需要耦合某些节点自由度定义单元表3．/solu加边界条件设置求解选项定义载荷步求解载荷步4./post1（通用后处理）5./post26 （时间历程后处理）6.PLOTCONTROL菜单命令7.参数化设计语言8.理论手册Fini(退出四大模块，回到BEGIN层)/cle (清空内存，开始新的计算)1 定义参数、数组，并赋值.u dim, par, type, imax, jmax, kmax, var1, vae2, var3 定义数组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）tableimax,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) 2 /prep7(进入前处理)2.1 定义几何图形：关键点、线、面、体u csys,kcnkcn , 0 迪卡尔zuobiaosi1 柱坐标2 球4 工作平面5 柱坐标系（以Y轴为轴心）n 已定义的局部坐标系u numstr, label, value设置以下项目编号的开始nodeelemkplineareavolu注意：vclear, aclear, lclear, kclear 将自动设置节点、单元开始号为最高号，这时如需要自定义起始号，重发numstru K, npt, x,y,z, 定义关键点Npt：关键点号，如果赋0，则分配给最小号u Kgen,itime,Np1,Np2,Ninc,Dx,Dy,Dz,kinc,noelem,imoveItime：拷贝份数Np1,Np2,Ninc：所选关键点Dx,Dy,Dz：偏移坐标Kinc：每份之间节点号增量noelem: “0”如果附有节点及单元，则一起拷贝。

把收集到得ANSYS单元类型向大家交流下。

Mass21是由6个自由度的点元素，x,y,z三个方向的线位移以及绕x,y,z轴的旋转位移。

每个自由度的质量和惯性矩分别定义。

Link1可用于各种工程应用中。

根据应用的不用，可以把此元素看成桁架，连杆，弹簧，等。

这个2维杆元素是一个单轴拉压元素，在每个节点都有两个自由度。

X,y,方向。

铰接，没有弯矩。

Link8可用于不同工程中的杆。

可用作模拟构架，下垂电缆，连杆，弹簧等。

3维杆元素是单轴拉压元素。

每个点有3个自由度。

X,y,z方向。

作为铰接结构，没有弯矩。

具有塑性，徐变，膨胀，应力强化和大变形的特性。

Link10 3维杆元素，具有双线性劲度矩阵的特性，单向轴拉（或压）元素。

对于单向轴拉，如果元素变成受压，则硬度就消失了。

此特性可用于静力钢缆中，当整个钢缆模拟成一个元素时。

当需要静力元素能力但静力元素又不是初始输入时，也可用于动力分析中。

该元素是shell41的线形式，keyopt(1)=2,’cloth’选项。

如果分析的目的是为了研究元素的运动，（没有静定元素），可用与其相似但不能松弛的元素（如link8和pipe59）代替。

当最终的结构是一个拉紧的结构的时候，Link10也不能用作静定集中分析中。

但是由于最终局于一点的结果松弛条件也是有可能的。

在这种情况下，要用其他的元素或在link10中使用‘显示动力’技术。

Link10每个节点有3个自由度，x,y,z方向。

在拉（或压）中都没有抗弯能力，但是可以通过在每个link10元素上叠加一个小面积的量元素来实现。

具有应力强化和大变形能力。

Link11用于模拟水压圆筒以及其他经受大旋转的结构。

此元素为单轴拉压元素，每个节点有3个自由度。

X,y,z方向。

没有弯扭荷载。

Link180可用于不同的工程中。

可用来模拟构架，连杆，弹簧，等。

此3维杆元素是单轴拉压元素，每个节点有3个自由度。

X,y,z方向。

作为胶接结构，不考虑弯矩。

管20单元说明管20单元是具有拉压、弯曲、何扭转性能的单轴单元。

单元的每个节点有6个自由度：沿节点坐标x,y,z方向的位移和绕节点坐标x,y,z轴转动。

单元具有塑性、蠕变、膨胀特性。

如果不需要使用这些特性，用弹性管单元管16就可。

可以选择打印单元坐标系中单元所受的力以及瞬态作用。

如需要关于此单元更详细的说明请参考ANSYS, Inc. Theory Reference的PIPE20。

图20.1 管20单元几何特性管20单元的数据输入管20单元的形状、节点位置、坐标系见图20.1“管20几何特性”。

单元所需输入的数据包括两个节点、管外径、壁厚、optional stress factor和各项同性材料特性。

单元X轴的方向为节点I指向节点J的方向。

单元Y轴默认为与整体坐标系的X-Y平面平行。

图20.1“管20几何特性”标明了这些方向。

当单元与整体坐标系的Z轴平行时（或在Z轴方向倾斜度小于0.01%时），单元Y轴与整体坐标系的Y轴平行（如图所示）。

围绕管周的输入与输出，规定沿单元Y轴为0°，相应的沿单元Z轴为90°。

单元载荷可以由节点和单元载荷表示。

压力可由单元表面的面载荷来引入，如图20.1“管20单元几何特性”所示。

内压（PINT）与外压（POUT）的输入值符号需为正。

横向压力（PX，PY，PZ）可表示风载或拉力载荷（每个管单位长度），并在全局笛卡尔坐标系中定义了方向。

横向压力正向同坐标正向。

此单元不识别渐变压力，只支持恒压。

欲知详情见ANSYS, Inc. Theory Reference。

温度与fluences可以作为作用在单元节点处的单元体载荷来输入。

初始温度（节点I处TAVG）默认为TUNIF。

如果此后的所有温度都未指定，则默认使用初始温度。

如果节点I的温度都被指定，而节点J的未指定，则节点J的温度默认为与节点I的温度相同。

对于任何其他形式的温度输入，未指定的都默认为TUNIF。

单元详解—PIPE16PIPE16 –弹性直管单元产品: MP ME ST PR PP EDPIPE16单元描述pipe16是一种单轴单元，具有拉压、扭转、和弯曲性能。

<0} {0>The element has six degrees of freedom at two nodes: translations in the nodal x, y, and z directions and rotations about the nodal x, y, and z axes. <}0{>该单元在两个结点有6个自由度：沿节点X,Y,Z方向的平移和绕结点X,Y,Z轴的旋转。

<0}该单元基于三维梁单元(BEAM4)，包含了根据对称性和标准管几何尺寸进行的简化。

从《ANSYS理论参考》第14.16节可获得关于该单元的更多细节。

PIPE18为一种曲管单元。

PIPE17为一种丁字管单元。

PIPE20为一种塑性直管单元。

图16.1 PIPE16几何描述PIPE16输入数据图16.1 PIPE16几何描述显示了该单元的几何形状，节点位置和坐标系。

单元的数据输入包括2个或3个节点，管的外部直径(OD) 和管壁厚度(TKWALL)，应力增量系数(SIF)与挠曲系数(FLEX)，内部流体密度(DENSFL),外部绝缘层密度(DENSIN)与厚度(TKIN),允许侵蚀厚度(TKCORR),绝缘表面积(AREAIN), 管壁质量(MWALL), 管的轴向刚度(STIFF),基于转子动力学的自旋频率(SPIN),和各向同性材料性质。

该单元的X轴为从I结点到J节点的方向。

当单元由2个结点组成时，单元的Y轴被自动设成平行于整体坐标系的X-Y面。

参见图16.1 PIPE16几何描述。

在单元平行于Z轴的情况下（或在0.01%坡度范围内），该单元的Y轴是与整体坐标系的Y轴（如图示）平行。

用户若想人为控制单元X轴的方向，需定义第3个节点。