ANSYS单元生死

ANSYS生死单元应用总结ANSYS生死单元（ELEM死单元）是一种特殊的有限元单元，在一些特殊的仿真分析中起着重要的作用。

它主要用于描述材料失效、破裂和破坏等现象。

本文将从原理、应用场景和使用技巧三个方面对ANSYS生死单元进行总结和分析。

首先，我们来了解一下ANSYS生死单元的原理。

生死单元是基于拉格朗日变形体的有限元模型。

在传统的有限元分析中，单元被认为是连续的，其应变和应力分布是均匀的。

而生死单元则具有不均匀的应变和应力分布，因为它能够模拟材料的失效和断裂。

生死单元会根据预设的破坏准则，在模拟过程中将材料断裂的部分视为未活动的“死单元”，使其不再参与力学响应的计算，从而实现对材料破坏过程的模拟。

接下来，我们来分析ANSYS生死单元的应用场景。

生死单元主要在以下两个领域得到广泛应用：材料破坏和结构破坏。

在材料破坏方面，生死单元可以用于模拟材料在极限载荷下的破坏过程，包括塑性变形、断裂和破碎。

在结构破坏方面，生死单元可以用于模拟结构在外部载荷作用下的破坏过程，如断层、裂纹扩展和结构崩溃等。

生死单元在工程实践中有着广泛的应用。

例如，在航空航天领域，生死单元可以用于模拟飞行器在失速或超过极限载荷时的破坏过程，以评估结构的强度和耐久性。

在汽车工程领域，生死单元可以用于模拟车身在碰撞事故中的变形和破坏，以评估车辆的安全性能。

在材料科学和工业制造领域，生死单元可以用于模拟材料的断裂和破坏过程，以优化材料的性能和工艺。

最后，我们来总结一些使用生死单元的技巧。

首先，需要选择合适的破坏准则。

不同的材料和应用场景可能适用不同的破坏准则，如最大应力准则、最大应变准则和能量准则等。

其次，需要合理设置生死单元的参数。

生死单元有一些参数可以调整，如破坏准则的参数、接触条件的设置和破坏表面的定义等。

合理设置这些参数可以提高模拟精度和计算效率。

最后，需要进行后处理分析。

生死单元模拟的结果可能包括材料的断裂面、裂纹扩展路径和破坏区域等信息。

ANSYS单元生死功能模拟门式刚架施工门式刚架是一种常用的结构形式，用于支撑建筑物的框架结构。

在门式刚架的施工过程中，需要考虑各种因素，包括结构的稳定性、载荷承受能力以及施工过程中的安全性。

通过使用ANSYS软件对门式刚架的施工过程进行生死功能模拟，可以帮助工程师和设计师更好地了解结构的行为，并优化设计方案。

1.模型建立首先，需要在ANSYS软件中建立门式刚架的三维模型。

模型包括门式结构的主要构件，如立柱、横梁和支撑等。

对于门式结构的具体尺寸和材料性质，需要根据实际情况进行确定。

在建立模型的过程中，需要考虑结构的连接方式和荷载传递路径，确保模型的真实性和准确性。

2.材料性质和约束条件设定在模型建立完成后，需要设定材料的性质和约束条件。

门式结构通常采用钢材或混凝土材料，因此需要输入材料的弹性模量、泊松比和密度等参数。

同时，还需要设定结构的约束条件，如支座的固定方式和边界条件等。

这些参数对于后续的分析和模拟过程至关重要。

3.荷载分析和施工模拟在模型建立和参数设定完成后，可以对门式结构施加不同方向和大小的荷载进行分析。

通过分析结构在各种荷载情况下的应力和变形情况，可以评估结构的强度和稳定性。

同时，在进行荷载分析的同时，也可以进行施工模拟，模拟不同施工阶段结构的变形和应力分布情况。

4.结果分析和优化设计最后，根据模拟结果进行结构的优化设计。

可以通过调整材料的厚度和尺寸等参数，优化结构的承载能力和稳定性。

同时，也可以根据模拟结果对结构施工过程中可能出现的问题进行预防和解决，确保施工的顺利进行和安全性。

通过使用ANSYS软件对门式刚架的生死功能模拟，可以帮助工程师和设计师更好地理解结构的行为和性能，提高设计方案的准确性和可靠性。

同时，也可以为结构的优化设计和施工过程中的安全保障提供重要参考，促进结构工程领域的发展和进步。

单元生死法的使用收藏到手机转发评论2006-06-17 23:04 单元生死法的使用在大多数静态和非线形瞬态分析小，都可以使用单元死活行为，与其他分析一样，分析过程包括建摸、加载并求解和查看结果3 个主要步骤。

1．建立模型在PREP冲创建所有单元，包括那些在开始死掉”在以后的荷载少中被激活的单元。

不能在求解过程中创建新的单元。

2．加载和求解(1) 指定分析类型。

(2) 定义第—个荷载步。

在结构分析中应激活大变形效应：•命令：NLGEOM,ON GUI：mainnMenu->preprocessor->Loads->Analysis OptionsMain Menu->Solution->Sol'n ControlsMain Menu->Solution->AnalysisOptions 使用单元生死选项叫，应设置Newton-Raphson 选项：命令：NROPT，Option，—，AdptkyGUI：Main Menu->Preprocessor->Loads->AnalysisOptionsMain Menu->Solution->Analysis Options 提示：打开自适应下降因子的全牛顿-拉普森选项通常会产生更好的结果。

杀死所有要在后续荷载步“生”激（活）的单元：命令：EKILL，ELEMGUI：main Menu->Preprocessor->Loads->Other->Kill ElementsMain Menu->Solution->Other->Kill Elements 重新定义刚度缩减因子：•命令：ESTIF,KMULTGUI：Main Menu->Preprocessor->Loads->Other->SfiffnessMultMain Menu->Solution->Other->StiffnessMult 注童：不与任何“生”的单元相连的结点将可能“漂移”，为了减少求解的方程数和避免病态条件，需要约束死的自由度。

基于ANSYS生死单元的移动荷载作用下桥梁结构动力响应分析移动荷载是指在桥梁结构上以一定速度行驶的载重车辆，它会在桥梁结构上引起振动和动力响应。

了解桥梁结构在移动荷载作用下的动力响应对于确保其安全性和稳定性至关重要。

在这种情况下，使用有限元软件ANSYS对桥梁结构进行动力响应分析是一种有效的方法。

本文将介绍如何利用ANSYS的生死单元对移动荷载作用下的桥梁结构进行动力响应分析。

1.研究背景桥梁结构在运行过程中会受到不同方向和大小的荷载作用，其中移动荷载是其主要荷载之一、移动荷载对桥梁结构的振动和动力响应产生重要影响，因此对其进行分析是非常必要的。

2.ANSYS介绍ANSYS是一种有限元分析软件，可以用于模拟和分析各种工程结构的动力响应。

它具有强大的仿真功能，可以准确地模拟结构在不同荷载作用下的响应。

3.动力响应分析步骤（1）建立模型：首先，在ANSYS中建立桥梁结构的有限元模型，包括桥梁梁、板、墩等组成部分。

确定桥梁结构的几何形状、材料性质等参数。

（2）施加荷载：在模型中模拟移动荷载作用，可以通过施加集中荷载或均布荷载的方式来模拟车辆通过桥梁的情况。

（3）定义边界条件：设置模型的边界条件，确定结构的支座和约束条件，以保证结构在运行过程中的稳定性。

（4）设置分析类型：选择动态分析类型，在分析设置中定义荷载的作用时间、频率和幅值等参数。

（5）进行动力响应分析：运行模型进行动力响应分析，获取桥梁结构在移动荷载作用下的振动响应情况。

（6）结果分析：对分析结果进行后处理和分析，评估结构在移动荷载作用下的动力响应性能，确定结构的安全性和稳定性。

4.结论与展望通过以上步骤，可以利用ANSYS对移动荷载作用下的桥梁结构进行动力响应分析，为工程师提供了一个强大的工具，可以帮助他们更好地理解桥梁结构在实际运行中的动力响应情况。

未来，可以进一步研究不同荷载作用下桥梁结构的动力响应特性，为桥梁结构的设计和改进提供更加准确和可靠的依据。

这是我以前发在SimWe仿真论坛上的一个总结，今天看到此标题转载过来，供大家参考。

参考了ANSYS的help文件，ANSYS的培训文件，崔家春关于生死单元的总结,还有很多不足，欢迎大家补充，以及提出错误---钢构-明科总结在ANSYS中，单元的生死功能被称为单元非线性，是指一些单元在状态改变时表现出的刚度突变行为。

1)单元生死的原理：1.在ANSYS中，单元的生死功能是通过修改单元刚度的方式实现的。

单元被“杀死”时,它不是从刚度矩阵删除了,而是它的刚度降为一个低值。

杀死的单元的刚度乘以一个极小的减缩系数(缺省为1e-6)。

为了防止矩阵奇异,该刚度不设置为0。

2.与杀死的单元有关的单元载荷矢量(如压力、温度)是零输出3.对于杀死的单元,质量、阻尼和应力刚度矩阵设置为0。

4.单元一被杀死,单元应力和应变就被重置为05.因为杀死的单元没有被删除,所以刚度矩阵尺寸总是保持着1.与之相似，当单元“活”的时候，也是通过修改刚度系数的方式实现的。

所有的单元,包括开始被杀死的,在求解前必须存在，这是因为在分析过程中刚度矩阵的尺寸不能改变,所以，被激活的单元在建模时就必须建立，否则无法实现杀死与激活。

2.当单元被重新激活时，它的刚度、质量与荷载等参数被返回到真实状态。

3.当大变形效应打开时（NLGEOM,ON），为了与当前的节点位置相适应，单元被激活后，其形状会被改变（拉长或压短）。

当不使用大变形效应时，单元将在原始位置被激活。

4.当单元“激活”后,它们没有任何应变历史记录，它们通过生和死操作被“退火”，生的时候所有应力和所有应变等于零。

2)单元生死求解过程：1 建模，对将要进行杀死或激活的单元进行分组。

这点非常重要，将会影响后续工作的效率。

2定义第一个荷载步。

在第一个荷载步中，必须选择分析类型和适当的分析选项。

通常情况下，应该打开大应变效应，而且当要使用单元死活行为时，必须在第一个荷载步中明确设置Newton-Raphson选项。

土木工程中经常需要对施工过程进行模拟。

很多复杂工程构件的最不利受力状态往往未必是在结构完工以后，而是在结构施工过程中。

由于施工中的结构是一个时变系统，如何进行准确的模拟是一个具有一定难度的问题。

本例子将利用ANSYS提供的单元"生死"功能来进行一个门式框架的施工模拟施工分为三步1: 建立立柱和临时支撑2: 安装横梁3: 去掉临时支撑知识要点(1) 单元激活和杀死(1) 首先定义以下变量SECTWIDTH=300 !构件截面宽度300mmSECTHEIGHT=600 !构件截面高度600mmSECTAREA=SECTWIDTH*SECTHEIGHT !截面面积SECTIYY=SECTWIDTH**3*SECTHEIGHT/12. !截面Y轴惯性矩SECTIZZ=SECTWIDTH*SECTHEIGHT**3/12. !截面Z轴惯性矩SPAN=24000 !跨度24mCOLUMNHEIGHT=8000 !柱子高度8mSLOP=3000 !顶部斜坡3m(2) 进行施工模拟首先要建立整个结构的模型，然后逐个控制模型中部分构件的"生"或"死"来模拟结构的施工。

首先选择单元，为简单起见，选用比较简单的单元（空间4号梁单元Beam 4），在ANSYS主菜单Preprocessor->Element Type->Add/Edit/Delete，添加单元Beam4(3) 在ANSYS主菜单Preprocessor->Real Constants->Add/Edit/Delete中添加属于Beam 4单元的截面信息如下图(4) 在ANSYS主菜单Materials Props->Material Models中添加混凝土材料属性：Structural->Linear->Elastic->Isotropic，输入弹性模量为30E3，泊松比为0.2，Structural->Density，输入密度为2500E-12(5) 下面建立结构模型，首先建立关键点信息，在ANSYS主菜单Preprocessor->Modeling->Create->Keypoints->In Active CS，依次输入以下关键点：关键点编号X坐标Y坐标Z坐标(6) 选择ANSYS主菜单Preprocessor->Modeling->Create->Lines->Lines->Straight Line，依次连接关键点1－4（左立柱），2－6（临时支撑），3－5（右立柱），4－6（左横梁--，5－6（右横梁），得到结构模型如图(7) 下面进行单元网格划分，进入ANSYS主菜单Preprocessor->Meshing->Size Cntrls->ManualSize->Lines->All Lines，设定NDIV no. of element division为1，即所有的直线只划分为一个单元。

单元生死算例(ANSYS)土木工程中经常需要对施工过程进行模拟。

很多复杂工程构件的最不利受力状态往往未必是在结构完工以后，而是在结构施工过程中。

由于施工中的结构是一个时变系统，如何进行准确的模拟是一个具有一定难度的问题。

本例子将利用ANSYS提供的单元"生死"功能来进行一个门式框架的施工模拟施工分为三步1: 建立立柱和临时支撑2: 安装横梁3: 去掉临时支撑知识要点(1) 单元激活和杀死(1) 首先定义以下变量SECTWIDTH=300 !构件截面宽度300mmSECTHEIGHT=600 !构件截面高度600mmSECTAREA=SECTWIDTH*SECTHEIGHT !截面面积SECTIYY=SECTWIDTH**3*SECTHEIGHT/12. !截面Y轴惯性矩SECTIZZ=SECTWIDTH*SECTHEIGHT**3/12. !截面Z轴惯性矩SPAN=24000 !跨度24mCOLUMNHEIGHT=8000 !柱子高度8mSLOP=3000 !顶部斜坡3m(2) 进行施工模拟首先要建立整个结构的模型，然后逐个控制模型中部分构件的"生"或"死"来模拟结构的施工。

首先选择单元，为简单起见，选用比较简单的单元（空间4号梁单元Beam 4），在ANSYS主菜单Preprocessor->Element Type->Add/Edit/Delete，添加单元Beam4(3) 在ANSYS主菜单Preprocessor->Real Constants->Add/Edit/Delete中添加属于Beam 4单元的截面信息如下图(4) 在ANSYS主菜单Materials Props->Material Models中添加混凝土材料属性：Structural->Linear->Elastic->Isotropic，输入弹性模量为30E3，泊松比为0.2，Structural->Density，输入密度为2500E-12(5) 下面建立结构模型，首先建立关键点信息，在ANSYS主菜单Preprocessor->Modeling->Create->Keypoints->In Active CS，依次输入以下关键点：关键点编号 X坐标 Y坐标 Z坐标(6) 选择ANSYS主菜单Preprocessor->Modeling->Create->Lines->Lines->Straight Line，依次连接关键点1－4（左立柱），2－6（临时支撑），3－5（右立柱），4－6（左横梁--，5－6（右横梁），得到结构模型如图(7) 下面进行单元网格划分，进入ANSYS主菜单Preprocessor->Meshing->Size Cntrls->ManualSize->Lines->All Lines，设定NDIV no. of element division 为1，即所有的直线只划分为一个单元。