Ansys中文帮助-单元详解-SOLID65
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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)。
SOLID65单元计算混凝土在预应力钢筋混凝土结构中,钢筋处于单轴受力状态,应力应变关系相对比较简单,用ANSYS 模拟钢筋单元采用双折线型本构关系和随动强化准则(BKIN) 。
文中对预应力钢筋的本构关系采用双线性随动强化模型“BKIN”,屈服后弹性模量取为原始弹性模量的0. 01 倍;预应力筋采用如图1所示的应力—应变关系,并假定当应力达到极限强度时,钢筋即拉断。
图1 预应力筋的应力—应变关系Fig11 Stress - stra in curve of pres2tressed steel bars考虑到预应力筋屈服后有明显的强化段, 取屈服后的弹性模量E'=0.05E。
骨在分析计算中,采用双线性随动强化(BKIN) [ 5 ] ,将钢筋应力- 应变曲线简化成双折线形式,输入其弹性模量和屈服强度.ANSYS的SOLID65单元是专为混凝土、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。
它可以模拟混凝土中的加强钢筋,以及材料的拉裂和压溃现象。
定义SOLID65单元的主要有两个特殊的地方:1. 材料属性。
由于混凝土材料的复杂性,混凝土的强度准则有考虑1-5个参数的多种方法。
一般来说,强度准则的参数越多,对混凝土强度性能的描述就越准确。
SOLID65采用的是William-Warnke五参数强度模型,其中需要的材料特性可通过ANSYS材料属性定义对话框完成。
其中的9个参数的含义如下:张开裂缝的剪切传递系数闭合裂缝的剪切传递系数(上述两个变量取值区域为[0.0, 1.0],1表示没有剪切损失而0表示裂缝完全分开不传递剪力,缺省为0)。
抗拉强度单轴抗压强度双轴抗压强度静水压力在上述静水压力下的单轴抗压强度在上述静水压力下的双轴抗压强度材料拉裂后的应力释放因子从William-Warnke五参数强度模型理论可知:在低静水压力和高静水压力状态下,混凝土的性能是不同的。
如果是低静水压力状态下,只需要输入上述的和就行了。
SOLID5 (3维耦合场体单元)Solid5单元说明Solid5 具有三维磁场,热场,电场,压电场和结构场分析能力,并能在各场之间实现有限的耦合。
本单元有8个节点,每个节点最多有6个自由度。
在静态分析中为了建立静磁场模型我们可以较容易得到标量电压公式。
具有相似场性能的耦合场单元有PLANE13,SOLID62,SOLID98。
输入数据在图1中给出了这个单元几何形状,节点位置和坐标系统。
这个单元具有8个节点和材料属性。
单位(MKS或者用户自己定义)通过EMUNIT命令来指定。
EMUNIT也用来定义MUZERO的值。
EMUNIT缺省值就是国际单位制而MUZERO=4π×10-7 亨/米。
除MUZERO之外,通过材料特性表中的MURX,MURY,MURZ来定义正交各向异性的相对导磁率。
MGXX,MGYY,MGZZ代表永磁材料矫顽力的矢量分量。
矫顽力的大小是其各个分量的平方和的平方根。
极化方向由分量MGXX,MGYY,MGZZ确定。
永久磁极的极化方向以及正交各向异性材料的方向和单元坐标方向一致。
单元坐标系统的定位参见坐标系统。
非线性磁特性,压电特性和各向异性弹性特性用TB命令输入,参见数据表¬¬¬¬¬---隐含分析。
非线性正交各向异性磁特性可以通过B-H曲线和线性相关导磁率的结合来确定。
这个B-H曲线用在各单元坐标方向上,相对导磁率将被指定为零。
每种材料只能设置一个B-H曲线。
本单元可以组合使用不同的节点载荷(取决于KEYOPT(1)的值)。
节点载荷用D和F 命令定义。
对D命令,Lab变量为自由度(UX,UY,UZ,TEMP,VOLT,MAG),VALUE 为相应的数值(位移,温度,电压,梯状磁势能)。
对F命令,Lab变量为力(F_HEAT,AMPS,FLUX),VALUE为相应的数值(力,热流量,电流或电荷,磁通量)。
单元载荷在节点和单元载荷中说明。
ANSYSsolid65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,realnumber,mat1,vr1,theta1,phi1,mat2,vr2,theta2,phi2,mat3,vr3,t heta3,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 !reinforcementsin 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 !reinforcementsin y,x,z direc.上面三个例子中实常数的意义是一样的。
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单元说明单元类型决定单元的自由度设置(如:热单元有一个自由度,而结构单元有6个自由度)、单元形状(六面体,三角形等)、维数(二维或三维)、位移形函数(线形及二次函数)。
在ANSYS 数据库中有超过l90种的不同单元类型可供选择。
冈此确定单元类型是很重要的,应根据不同特性的1 程系统选用不同类型的单元型号,并了解单元特性,才能得出正确的结果 J。
本文按单元的特点将结构分析单元分为:线单元、管单元、实体单元、壳单元、接触单元、特殊单元六大类,分类进行介绍。
2.1线单元线单元主要有:杆单元、梁单元。
2.1.1杆单元杆单元主要用于桁架和网格计算。
属于只受拉、压力的线单元pJ。
主要用米模拟弹簧,螺杆,预应力螺杆利薄膜桁架等模型。
其主要的类型有:(1)LINK1是个二维杆单元,可刚作桁架、连杆或弹簧。
(2)LINK8是个三维杆单元,可用作桁架、缆索、连杆、弹簧等模型。
(3)LINK10是个三维仅受拉伸或压缩杆单元,可用于将整个钢缆刚一个单元来模拟的钢缆静力。
2.1.2梁单元梁单元主要用于框架结构计算。
属于既受拉、压力,又有弯曲应力的线单元【3】。
主要用米模拟螺栓,薄壁管件,C型截面构件,角钢或细长薄膜构件。
其主要的类型有:(1)BEAM3是个二维弹性粱单元,可用于轴向拉伸、压缩和弯曲单元。
(2)BEAM4是个三维弹性梁单元,可用于轴向拉伸、压缩、扭转和弯曲单元。
(3)BEAM54是个二维弹性渐变不对称梁单元,可用于分析拉伸、压缩和弯曲功能的单轴向单元。
(4)BEAM44是个三维渐变不对称梁单元,可用_丁分析拉伸、压缩、扭转利弯曲功能的单轴单元。
(5)BEAMl88是个三维线性有限应变梁单元,可用于分析从细长到中等粗短的梁结构。
(6)BEAMl89是个三维二次有限应变梁单元,可刚于分析从细长到中等粗短的梁结构。
2.2管单元(1)PIPE16是三维弹性直管单元,可用于分析拉压、扭转和弯曲的单轴向单元。
钢筋混凝土有限元分析(1)首先建立有限元模型,这里我们选用ANSYS软件自带的专门针对混凝土的单元类型Solid 65,进入ANSYS主菜单Preprocessor->Element Type->Add/Edit/Delete,选择添加Solid 65号混凝土单元。
(2) 点击Element types窗口中的Options,设定Stress relax after cracking为Include,即考虑混凝土开裂后的应力软化行为,这样在很多时候都可以提高计算的收敛效率。
(3) 下面我们要通过实参数来设置Solid 65单元中的配筋情况。
进入ANSYS主菜单Preprocessor-> Real Constants->Add/Edit/Delete,添加实参数类型1与Solid 65单元相关,输入钢筋的材料属性为2号材料,但不输入钢筋面积,即这类实参数是素混凝土的配筋情况。
(4) 再添加第二个实参数,输入X方向配筋为0.05,即X方向的体积配筋率为5%。
(5) 下面输入混凝土的材料属性。
混凝土的材料属性比较复杂,其力学属性部分一般由以下3部分组成:基本属性,包括弹性模量和泊松比;本构关系,定义等效应力应变行为;破坏准则,定义开裂强度和压碎强度。
下面分别介绍如下。
(6) 首先进入ANSYS主菜单Preprocessor-> Material Props-> Material Models,在DefineMaterial Model Behavior 窗口中选择Structural-> Linear -> Elastic-> Isotropic,输入弹性模量和泊松比分别为30e9和0.2(7) 下面输入混凝土的等效应力应变关系,这里我们选择von Mises屈服面,该屈服面对于二维受力的混凝土而言精度还是可以接受的。
在Define Material Model Behavior 窗口中选择Structural-> Nonlinear->Inelastic-> Rate Independent-> Isotropic Hardening Plasticity-> Mises Plasticity-> Multilinear,输入混凝土的等效应力应变曲线如下图所示。
把收集到得ANSYS单元类型向大家交流下。
初学ANSYS的人,通常会被ANSYS所提供的众多纷繁复杂的单元类型弄花了眼,如何选择正确的单元类型,也是新手学习时很头疼的问题。
单元类型的选择,跟你要解决的问题本身密切相关。
在选择单元类型前,首先你要对问题本身有非常明确的认识,然后,对于每一种单元类型,每个节点有多少个自由度,它包含哪些特性,能够在哪些条件下使用,在ANSYS的帮助文档中都有非常详细的描述,要结合自己的问题,对照帮助文档里面的单元描述来选择恰当的单元类型。
1.该选杆单元(Link)还是梁单元(Beam)?这个比较容易理解。
杆单元只能承受沿着杆件方向的拉力或者压力,杆单元不能承受弯矩,这是杆单元的基本特点。
梁单元则既可以承受拉,压,还可以承受弯矩。
如果你的结构中要承受弯矩,肯定不能选杆单元。
对于梁单元,常用的有beam3,beam4,beam188这三种,他们的区别在于:1)beam3是2D的梁单元,只能解决2维的问题。
2)beam4是3D的梁单元,可以解决3维的空间梁问题。
3)beam188是3D梁单元,可以根据需要自定义梁的截面形状。
2.对于薄壁结构,是选实体单元还是壳单元?对于薄壁结构,最好是选用shell单元,shell单元可以减少计算量,如果你非要用实体单元,也是可以的,但是这样计算量就大大增加了。
而且,如果选实体单元,薄壁结构承受弯矩的时候,如果在厚度方向的单元层数太少,有时候计算结果误差比较大,反而不如shell单元计算准确。
实际工程中常用的shell单元有shell63,shell93。
shell63是四节点的shell单元(可以退化为三角形),shell93是带中间节点的四边形shell单元(可以退化为三角形),shell93单元由于带有中间节点,计算精度比shell63更高,但是由于节点数目比shell63多,计算量会增大。
对于一般的问题,选用shell63就足够了。
SOLID65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。
温度和影响(fluences一词不知如何译好)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。
对影响(fluence)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)影响(Fluences)--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(生死)(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。
SOLID65混凝土材料数据表注:当变量3(4)被设为-1时表示混凝土无开裂(无压碎),如只输入前1-4项,则5-8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。
SOLID65单元输出数据说明表混凝土求解项目(输出每个积分点(如KEYOPT (5)=1)和质心) 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 钢筋求解项给出每种钢筋情况混凝土非线性积分点解(如KEYOPT (6)=3 andtheelementhasanonlinearmaterial ) 钢筋非线性积分点解(如KEYOPT (6)=3 andtherebarhasanonlinearmaterial ) 仅在质心利用*GET 命令可得的选项。
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。
SOLID65混合单元输出项R -1、如果KEYOPT (5)=2,则输出每个节点的值。
SOLID65单元状态对应表“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项目和序号表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。