ANSYS单元的生和死教程

单元的生和死何为单元的生和死？如果模型中加入（或删除）材料，模型中相应的单元就“存在”（或消亡）。

单元生死选项就用于在这种情况下杀死或重新激活选择的单元。

（可用的单元类型在表6－1中列出。

）本选项主要用于钻孔（如开矿和挖通道等），建筑物施工过程（如桥的建筑过程），顺序组装（如分层的计算机芯片组装）和另外一些用户可以根据单元位置来方便的激活和不激活它们的一些应用中。

单元生死功能只适用于ANSYS/Multiphysics，ANSYS/Mechanical和ANSYS/Structural产品。

应力，应变等。

可以用ETABLE命令（Main Menu>General Postproc>Element Table>Define Table）和ESEL命令（Utility Menu>Select>Entities）来确定选择的单元的相关数据，也可以改变单元的状态（溶和，固结，俘获等）。

本过程对于由相变引起的模型效应（如焊接过程中原不生效的熔融材料变为生效的模型体的一部分），失效扩展和另外一些分析过程中的单元变化是有效的。

单元生死是如何工作的？要激活“单元死”的效果，ANSYS程序并不是将“杀死”的单元从模型中删除，而是将其刚度（或传导，或其他分析特性）矩阵乘以一个很小的因子[ESTIF]。

因子缺省值为1.0E-6，可以赋为其他数值（详见“施加载荷并求解”一章）。

死单元的单元载荷将为0，从而不对载荷向量生效（但仍然在单元载荷的列表中出现）。

同样，死单元的质量，阻尼，比热和其他类似效果也设为0值。

死单元的质量和能量将不包括在模型求解结果中。

单元的应变在“杀死”的同时也将设为0。

与上面的过程相似，如果单元“出生”，并不是将其加到模型中，而是重新激活它们。

用户必须在PREP7 中生成所有单元，包括后面要被激活的单元。

在求解器中不能生成新的单元。

要“加入”一个单元，先杀死它，然后在合适的载荷步中重新激活它。

ANSYS单元生死总结主要参考了ANSYS帮助和ANSYS公司的培训资料，以及崔家春关于生死单元总结的文章，格式按照崔工的编排，很多内容也是他的总结，我加了些补充。

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。

若不存在其它非线性,应明确指定完全Newton-Raphson 选项。

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。

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PREP7中创建所有单元，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,ONGUI：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。

ANSYS单元死活应用探讨本文探讨了ANSYS单元死活应用相关内容。

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PREP7中创建所有单元，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.命令：NLGEOM，ON在结构分析中应激活大变形效应：GUI：mainnMenu——preprocessor——Loads—-Analysis OptionsMain Menu——Solution——Sol’n ControlsMain Menu-—Solution——AnalysisOptions命令：NROPT，Option，—,Adptky使用单元生死选项叫，应设置Newton—Raphson选项：GUI：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.命令：EKILL，ELEM杀死所有要在后续荷载步“生”（激活)的单元：GUI：main Menu-—Preprocessor-—Loads-—Other——Kill ElementsMain Menu-—Solution-—Other—-Kill Elements命令:ESTIF，KMULT重新定义刚度缩减因子：GUI：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。

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。

ansys有限元分析实用教程ANSYS有限元分析实用教程有限元分析是一种工程数值分析方法，广泛应用于工程领域中的结构力学分析、热传导分析、流体力学分析等各个方面。

ANSYS作为一款常用的有限元分析软件，能够有效地对工程结构进行模拟和分析，得到结构的应力、位移、温度等相关信息。

本文将为大家提供一份有关ANSYS有限元分析的实用教程，希望能够帮助读者更加深入地理解和应用该软件。

一、软件介绍ANSYS是一款由美国ANSYS公司开发的通用有限元分析软件。

它能够对各种结构进行力学分析、热传导分析和流体力学分析，具有广泛的应用范围。

ANSYS软件提供了全面而强大的建模和分析工具，帮助用户模拟和分析工程结构的力学性能。

同时，软件还提供了可视化的结果展示，使用户能够直观地了解分析结果。

二、基本操作1. 创建几何模型在进行有限元分析之前，首先需要创建几何模型。

ANSYS提供了多种建模工具，包括绘制直线、圆弧、矩形等基本几何图形，以及从CAD软件导入模型。

根据实际需要，选择合适的建模工具，创建准确的几何模型。

2. 设定材料属性在进行分析之前，需要设定材料的力学性质。

ANSYS提供了各种常见材料的力学性质参数，例如弹性模量、泊松比、密度等。

根据实际情况，选择合适的材料属性，以便进行准确的分析。

3. 设定边界条件分析中，还需要设定结构的边界条件。

边界条件包括约束条件和加载条件两部分。

约束条件用于限制结构的自由度，加载条件用于模拟结构所受到的外界载荷。

根据具体情况，在ANSYS中设定合适的边界条件，以便准确模拟实际工况。

4. 网格划分在进行有限元分析之前，需要对几何模型进行网格划分。

网格划分是有限元分析的基础，它将结构离散为多个小单元，每个小单元称为一个单元。

ANSYS提供了多种网格划分算法，用户可以根据需求选择合适的划分方法。

划分完成后，还需要检查网格质量，确保每个单元的质量良好。

5. 进行分析完成以上步骤后，即可进行有限元分析。

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。

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。

何为单元的生和死？生死单元法与分布建模法的区别在于：生死单元法可以记录前一施工步结构的变形状态，内力，位移，并可将前一施工步中的变形、内力应用于后一施工步；而分布建模法就相当于将结构的每一施工步都从头开始搭建，不能记录前一步的变形，与实际情况不相符合。

如果模型中加入（或删除）材料，模型中相应的单元就“存在”（或消亡）。

单元生死选项就用于在这种情况下杀死或重新激活选择的单元。

（可用的单元类型在表6－1中列出。

）本选项主要用于钻孔（如开矿和挖通道等），建筑物施工过程（如桥的建筑过程），顺序组装（如分层的计算机芯片组装）和另外一些用户可以根据单元位置来方便的激活和不激活它们的一些应用中。

单元生死功能只适用于AN SYS/Multiphysics，ANSYS/Mechanical和ANSYS/Structural产品。

Table 6-1 Elements with birth and death capabilityLINK1 SURF19 SHELL41 SOLID64 PLANE83 SHELL1 43PLANE2 PIPE20 PLANE42 SOLID65 SOLID87 SURF1 51BEAM3 MASS21 SHELL43 PLANE67 SOLID90 SURF 152BEAM4 SURF22 BEAM44 LINK68 SOLID92 SURF153 SOLID5 BEAM23 SOLID45 SOLID69 SHELL93 SURF154LINK8 BEAM24 PLANE53 SOLID70 SOLID95 SHELL1 57LINK10 PLANE25 BEAM54 MASS71 SOLID96 TARGE 169LINK11 MATRIX27 PLANE55 SOLID72 SOLID97 TAR GE170PLANE13 LINK31 SHELL57 SOLID73 SOLID98 CONT A171COMBIN14 LINK32 PIPE59 PLANE75 SHELL99 CONT A172PIPE16 LINK33 PIPE60 PLANE77 PLANE121 CONTA 173PIPE17 LINK34 SOLID62 PLANE78 SOLID122 CONT A174PIPE18 PLANE35 SHELL63 PLANE82 SOLID123在一些情况下，单元的生死状态可以根据ANSYS的计算数值决定，如温度，应力，应变等。

Ansys单元生死功能（Ansys培训材料）何为单元的生和死？如果模型中加入（或删除）材料，模型中相应的单元就“存在”（或消亡）。

单元生死选项就用于在这种情况下杀死或重新激活选择的单元。

（可用的单元类型在表6－1中列出。

）本选项主要用于钻孔（如开矿和挖通道等），建筑物施工过程（如桥的建筑过程），顺序组装（如分层的计算机芯片组装）和另外一些用户可以根据单元位置来方便的激活和不激活它们的一些应用中。

单元生死功能只适用于ANSYS/Multiphysics，ANSYS/Mechanical和ANSYS/Structural产品。

应力，应变等。

可以用ETABLE命令（Main Menu>General Postproc>Element Table>Define Table）和ESEL命令（Utility Menu>Select>Entities）来确定选择的单元的相关数据，也可以改变单元的状态（溶和，固结，俘获等）。

本过程对于由相变引起的模型效应（如焊接过程中原不生效的熔融材料变为生效的模型体的一部分），失效扩展和另外一些分析过程中的单元变化是有效的。

单元生死是如何工作的？要激活“单元死”的效果，ANSYS程序并不是将“杀死”的单元从模型中删除，而是将其刚度（或传导，或其他分析特性）矩阵乘以一个很小的因子[ESTIF]。

因子缺省值为1.0E-6，可以赋为其他数值（详见“施加载荷并求解”一章）。

死单元的单元载荷将为0，从而不对载荷向量生效（但仍然在单元载荷的列表中出现）。

同样，死单元的质量，阻尼，比热和其他类似效果也设为0值。

死单元的质量和能量将不包括在模型求解结果中。

单元的应变在“杀死”的同时也将设为0。

与上面的过程相似，如果单元“出生”，并不是将其加到模型中，而是重新激活它们。

用户必须在PREP7 中生成所有单元，包括后面要被激活的单元。

在求解器中不能生成新的单元。

要“加入”一个单元，先杀死它，然后在合适的载荷步中重新激活它。