Ansys单元库弹簧单元

Ansys结构分析单元类型ansys结构分析单元类型决定单元的自由度设置，如：（1）结构单元有6个自由度（2）单元形状：六面体，三角形等（3）维数：二维、三维（4）位移形函数：线形、二次函数。

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。

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。

主要用于模拟弹簧，螺杆，预应力螺杆，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，可用于将整个钢缆作为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。

主要用于模拟螺栓，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，可用于分析拉伸、压缩、扭转和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。

(2)PIPE17是三维弹性T形管单元，可用于分析拉压、扭转和弯曲T形管单轴单元。

(3)PIPEl8是弹性弯管单元(肘管)，可用于分析拉伸、压缩、扭转和弯曲性能的环形单轴单元。

(4)PIPE20是个塑性直管单元，可用于分析拉压、弯曲和扭转的单轴单元。

ANSYS软件中常用的单元类型一、单元（1）link(杆)系列：link1(2D)和link8(3D)用来模拟珩架，注意一根杆划一个单元。

link10用来模拟拉索，注意要加初应变，一根索可多分单元。

link180是link10的加强版，一般用来模拟拉索。

（2）beam(梁)系列：beam3(2D)和beam4(3D)是经典欧拉梁单元，用来模拟框架中的梁柱，画弯据图用etab 读入smisc数据然后用plls命令。

注意：虽然一根梁只划一个单元在单元两端也能得到正确的弯矩图，但是要得到和结构力学书上的弯据图差不多的结果还需多分几段。

该单元需要手工在实常数中输入Iyy和Izz，注意方向。

beam44适合模拟薄壁的钢结构构件或者变截面的构件，可用"/eshape,1"显示单元形状。

beam188和beam189号称超级梁单元，基于铁木辛科梁理论，有诸多优点：考虑剪切变形的影响，截面可设置多种材料，可用"/eshape,1"显示形状，截面惯性矩不用自己计算而只需输入截面特征，可以考虑扭转效应，可以变截面（8.0以后），可以方便地把两个单元连接处变成铰接（8.0以后，用ENDRELEASE命令）。

缺点是：8.0版本之前beam188用的是一次形函数，其精度远低于beam4等单元，一根梁必须多分几个单元。

8.0之后可设置“KEYOPT(3)=2”变成二次形函数，解决了这个问题。

可见188单元已经很完善，建议使用。

beam189与beam188的区别是有3个结点，8.0版之前比beam188精度高，但因此建模较麻烦，8.0版之后已无优势。

(3)shell(板壳)系列shell41一般用来模拟膜。

shell63可针对一般的板壳，注意仅限弹性分析。

它的塑性版本是shell43。

加强版是shell181（注意18*系列单元都是ansys后开发的单元，考虑了以前单元的优点和缺陷，因而更完善），优点是：能实现shell41、shell63、shell43...的所有功能并比它们做的更好，偏置中点很方便（比如模拟梁板结构时常要把板中面望上偏置），可以分层，等等。

ANSYS 入门教程 (18) - 几何建模实例 (a 弹簧和螺钉)2.6 几何建模实例2.6.1 弹簧按力学行为弹簧可分为压缩弹簧、拉伸弹簧、扭转弹簧及弯曲弹簧；按弹簧外形可分为螺旋弹簧、蝶形弹簧、环形弹簧和板簧等。

仅就单个弹簧进行力学分析时，可采用 3D 实体单元进行模拟，以分析弹簧的各种力学行为及其参数；如果将弹簧与结构共同分析，可采用弹簧单元，其实常数可采用单个实体弹簧分析得到的参数或弹簧本身的出厂参数。

圆柱形压缩弹簧和拉伸弹簧的节距不同，但建模方法是相同的。

基本方法都是利用面沿路径拖拉创建体，ANSYS 命令众多，具体方法可以多种多样。

1. 整圈数圆柱形螺旋弹簧的建模整圈数时，弹簧的建模方法可先创建 1/2 螺旋线，然后利用对称性生成一圈的螺旋线；在螺旋线端部创建簧丝断面，然后沿路径拖拉该面创建一圈簧身；利用体复制生成其它部分。

示例：!ex2.1A-整圈数圆柱形螺旋弹簧的几何建模finish $ /clear $ /prep7!1.定义弹簧参数-----------------------------------------------------------------d=4 ! 簧丝直径c=8 ! 旋绕比，簧丝直径不同，旋绕比的围也不相同n=10 ! 圈数（设为整数），即螺旋线的圈数dz=c*d ! 弹簧中径，即螺旋线的直径t=dz/2.5 ! 节距 (螺距)*if,t,lt,d,then $ t=d $ *endif ! 节距的最小值为簧丝直径，拉伸弹簧的t=D!2.创建一圈螺旋线---------------------------------------------------------------csys,1 ! 设置当前坐标系为柱坐标系k,1,dz/2,0,-t/2 $ k,2,dz/2,180 ! 创建两个关键点l,1,2 ! 创建半圈螺旋线csys,0 ! 设置直角坐标系lsymm,z,1 $ lsymm,y,2,,,,,1 ! 利用对称性生成另外半圈螺旋线nummrg,all $ cm,l1,line ! 合并关键点，并将此两条线定义为组件L1!3.在螺旋线端部创建簧丝截面-------------------------------------------------------kwpave,1 $ wprota,,90 ! 移动工作平面并旋转cyl4,,,d/2 ! 创建直径为 D 的圆面（簧丝截面）!4.沿L1路径拖拉圆面创建体、复制体等-----------------------------------------------vdrag,1,,,,,,l1 ! 拖拉面创建体vgen,n,all,,,,,t ! 复制体 N 次nummrg,kp $ wpcsys ! 合并关键点，并将工作平面归位2. 任意圈数圆柱形螺旋弹簧的建模当不为整圈数时，弹簧的建模方法可先创建螺旋线；在螺旋线端部创建簧丝断面，然后沿路径拖拉该面创建簧身。

【问题1】ANSYS中弹簧的设置现在做机床分析，在原有螺栓的地方要加弹簧单元，每个弹簧单元有三个方向的自由度。

为了方便添加弹簧单元，模型应该如何建立呢（比如，为了方便在将机床与地面连接的螺栓处添加弹簧单元，我现在建模时会建立凸台，将凸台与机床连接添加三个方向的弹簧单元）；另外就是导轨与床身连接处添加弹簧单元时，是否需要添加三个方向的自由度呢（因为如果不加凸台的话，沿导轨的方向不方便加弹簧）；最后，假如我的机床中共有20处需要添加弹簧，每个弹簧有三个方向添加参数，不知大家的参数如何设置比较方便（我以前没做过弹簧，现在是建立一个combin14单元，添加该单元的刚度和阻尼系数，比较麻烦。

如果弹簧的X 方向系数都一样的话，是否有简便方法呢）。

非常感谢大家的帮助，如果答案满意的话，愿追加50分【最佳答案】第一，如果建弹簧单元方便的问题：你可以用一些命令流来建立，比如你知道具体位置时想得到node编号，可以用Nnum=node(x,y,z)，其中Nnum就是返回得到的(x,y,z)位置的node编号；如果知道该位置的关键点号k1，你想得到该位置的节点编号，可以用Nnum=node(kx(k1),ky(k1),kz(k1)) 得到了节点号后，用E,Nnum1,Nnum2建立连接单元，很方便。

这样做的好处，一是减小了重复操作的工作量；二是，如果手动加单元，万一mesh重做后，要重新去找点、手动建单元，很麻烦。

第二，如果想建三方向的连接属性，建议从同一点建3个不同方向的连接单元。

尽量用命令流操作（可以局部写命令流，然后输入到命令窗里），可以减小很多重复工作量，以及方便肉眼难以分辨的内部点选取。

【问题2】ansys中弹簧阻尼单元的设置请教大家一个问题，在ansys中进行机床的静动态分析，机床的导轨和导轨滑块设置硬点之后，连接对应的硬点要建立弹簧阻尼单元。

请问弹簧阻尼单元具体应该怎样建立呢，包括如何将硬点连接起来，如何设置弹簧阻尼单元的参数（参考下图）。

【问题1】ANSYS中弹簧的设置现在做机床分析，在原有螺栓的地方要加弹簧单元，每个弹簧单元有三个方向的自由度。

为了方便添加弹簧单元，模型应该如何建立呢（比如，为了方便在将机床与地面连接的螺栓处添加弹簧单元，我现在建模时会建立凸台，将凸台与机床连接添加三个方向的弹簧单元）；另外就是导轨与床身连接处添加弹簧单元时，是否需要添加三个方向的自由度呢（因为如果不加凸台的话，沿导轨的方向不方便加弹簧）；最后，假如我的机床中共有20处需要添加弹簧，每个弹簧有三个方向添加参数，不知大家的参数如何设置比较方便（我以前没做过弹簧，现在是建立一个combin14单元，添加该单元的刚度和阻尼系数，比较麻烦。

如果弹簧的X 方向系数都一样的话，是否有简便方法呢）。

非常感谢大家的帮助，如果答案满意的话，愿追加50分【最佳答案】第一，如果建弹簧单元方便的问题：你可以用一些命令流来建立，比如你知道具体位置时想得到node编号，可以用Nnum=node(x,y,z)，其中Nnum就是返回得到的(x,y,z)位置的node编号；如果知道该位置的关键点号k1，你想得到该位置的节点编号，可以用Nnum=node(kx(k1),ky(k1),kz(k1)) 得到了节点号后，用E,Nnum1,Nnum2建立连接单元，很方便。

这样做的好处，一是减小了重复操作的工作量；二是，如果手动加单元，万一mesh重做后，要重新去找点、手动建单元，很麻烦。

第二，如果想建三方向的连接属性，建议从同一点建3个不同方向的连接单元。

尽量用命令流操作（可以局部写命令流，然后输入到命令窗里），可以减小很多重复工作量，以及方便肉眼难以分辨的内部点选取。

【问题2】ansys中弹簧阻尼单元的设置请教大家一个问题，在ansys中进行机床的静动态分析，机床的导轨和导轨滑块设置硬点之后，连接对应的硬点要建立弹簧阻尼单元。

请问弹簧阻尼单元具体应该怎样建立呢，包括如何将硬点连接起来，如何设置弹簧阻尼单元的参数（参考下图）。

COMBIN40单元描述COMBIN40是相互平行的弹簧滑动器和阻尼器的联合，并且串联着一个间隙控制器。

质量可以用一个或者两个节点来连接。

每一个节点有一个自由度，其自由度可以是一个节点的横向位移，转角，压力或者温度。

质量、弹簧、阻尼器和/或者间隙可以从单元中除去。

单元可以运用于任何分析。

见 COMBIN40在 ANSYS, Inc. Theory Reference有更多的关于单元的详细的信息。

其它带有阻尼器，滑行器或者间隙功能的单元有 COMBIN7, LINK10, CONTAC12,COMBIN14, MATRIX27, COMBIN37, COMBIN39, and CONTAC52。

图40.1 COMBIN40几何模型COMBIN40输入数据此联合单元如图40.1 COMBIN40几何模型所示。

单元通过两个节点、两个弹簧常数k1和k2（力/长度）、一个阻尼系数C(力×时间/长度)、一个质量M(力×时间平方/长度)、一个间隙大小GAP（长度）和一个界限滑移力FSLIDE(力)。

（这里列出的单位仅用于KEYPOT(3)=0,1,2, 或者3）假如单元用于轴对称分析，这些值（除了GAP）应该以圆满360度为基础。

一个常数为零的弹簧（K1或者K2为零，当不可二者度为零）或者阻尼系数为零，将使单元失去相应的功能。

假如有质量，质量可位于节点I或者节点J或者等效的分布于两节点之间。

间隙的大小通过第四个单元实常数来定义。

假如间隙值为正，那么存在间隙。

假如间隙值为负，有这个数值大小的初始的冲突存在。

假如间隙定于零，单元没有间隙的功能。

FSLIDE的值代表着弹簧在滑动前弹簧力必须超过的力的绝对值。

假如FSLIDE为零，单元没有滑动功能，也就是假定刚性连接。

“分离”特性允许一旦弹簧力达到界限力的绝对值时，单元弹簧刚度（K1）下降为零。

这个限制以负的界限力的绝对值输入，并且可以用于受拉破坏和受压破坏。

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。

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入门教程(2)-单元功能与特性1.2 ANSYS 结构分析单元功能与特性ANSYS 10 版本提供了如下单元：以下分别对这些单元做简单介绍。

1.2.1 杆单元杆单元适用于模拟桁架、缆索、链杆、弹簧等构件。

该类单元只承受杆轴向的拉压，不承受弯矩，节点只有平动自由度。

不同的单元具有弹性、塑性、蠕变、膨胀、大转动、大挠度（也称大变形）、大应变（也称有限应变）、应力刚化（也称几何刚度、初始应力刚度等）等功能，表1-4是该类单元较详细的特性。

使用杆单元应注意的问题：⑴杆单元均为均质直杆，面积和长度不能为零（LINK11 无面积参数）。

仅承受杆端荷载，温度沿杆元长线性变化。

杆元中的应力相同，可考虑初应变。

⑵LINK10 属非线性单元，需迭代求解。

LINK11 可作用线荷载；仅有集中质量方式。

⑶LINK180 无实常数型初应变，但可输入初应力文件，可考虑附加质量；大变形分析时，横截面面积可以是变化的，即可为轴向伸长的函数或刚性的。

⑷通常用LINK1 和LINK8 模拟桁架结构，如屋架、网架、网壳、桁架桥、桅杆、塔架等结构，以及吊桥的吊杆、拱桥的系杆等构件，必须注意线性静力分析时，结构不能是几何可变的，否则造成位移超限的提示错误。

LINK10 可模拟绳索、地基弹簧、支座等，如斜拉桥的斜拉索、悬索、索网结构、缆风索、弹性地基、橡胶支座等。

LINK180除不具备双线性特性(LINK10) 外，它均可应用于上述结构中，并且其可应用的非线性性质更加广泛，增加了粘弹塑性材料。

⑸LINK1、LINK8 和LINK180 单元还可用于普通钢筋和预应力钢筋的模拟，其初应变可作为施加预应力的方式之一。

1.2.2 梁单元梁单元分为多种单元，分别具有不同的特性，是一类轴向拉压、弯曲、扭转(3D) 单元。

该类单元有常用的2D/3D 弹性梁元、塑性梁元、渐变不对称梁元、3D 薄壁梁元及有限应变梁元。

此类单元除BEAM189 实为 3 节点外，其余均为 2 节点，但有些辅以另外的节点决定单元的方向（如表1-5中的节点数）。

ansys各种结构单元介绍⼀、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。

谈弹簧单元1. 请问弹簧单元和连接单元有何区别,弹簧单元的作用是否和连接单元中线性单元的作用相同,弹簧单元默认一端固接，一端连在节点上，只需要定义一个点。

link单元有两个节点，需要用两个节点来定义。

当两节点重合时，方向需查手册，一般是z 向。

二者都提供刚度，link还可以提供质量、阻尼等。

2. 如题，我想通过图示的结构分析来验证弹簧单元的正确使用与否，命令流如下，但在最后的err文件中却发现有弹簧单元I、J节点不一致的警告信息，实在想不明白，还请各位帮忙指点一下，谢谢～错误信息: *** WARNING ***CP=3.515TIME= 23:18:23 Nodes I and J of element 11 ( COMBIN14 ) are not coincident. 命令流如下:b=3 !梁单元截面宽h=4 !梁单元截面高k1=1e9 !弹簧单元的弹性刚度，N/ml=10 !梁跨度f0=1e3 !集中力大小/prep7et,1,3 !定义beam3单元et,2,14,,2 !定义combin14单元，单元位移沿节点Y方向r,1,b*h,b*h**3/12,h !定义梁单元的实常数r,2,k1 !定义弹簧单元实常数mp,ex,1,2e11 !定义梁体单元材料常数，按钢材定义mp,prxy,1,.3n,1, !定义左侧节点n,11,l !定义右侧节点filltype,1$real,1 !生成梁单元e,1,2egen,10,1,1n,12,l,-10 !定义弹簧单元type,2$real,2e,11,12/solud,1,ux,,,,,uy !将左侧节点定义为固定铰支座d,12,alld,11,ux!time,1nsubst,3f,6,fy,-fosolve(,)combin14单元要求i点坐标位置和j点坐标位置重合，但节点编号不一样. (,)看了一下你的命令流，只要修改,,点的坐标就可以了～n,12,l3. 我在同一位置的两个节点定义了combin39弹簧单元，求解时出错说该单元为零长度。

目录一、单元分类 (1)二、单元图示 (5)三、单元描述 (11)一、单元分类MP - ANSYS/Multiphysics DY - ANSYS/LS-Dyna3D FL - ANSYS/FlotranME - ANSYS/Mechanical PR - ANSYS/Professional PP - ANSYS/PrepPostST - ANSYS/Structural EM - ANSYS/Emag 3D ED - ANSYS/ED单元名称 说明MP ME ST DY PR EM FL PP ED结构单元LINK1 二维杆 Y Y Y--Y -- -- Y Y PLANE2 二维六节点三角形结构实体 Y Y Y--Y -- -- Y Y BEAM3 二维弹性梁 Y Y Y--Y -- -- Y Y BEAM4 三维弹性梁 Y Y Y--Y -- -- Y Y COMBIN7 铰接连结单元 Y Y Y---- -- -- Y Y LINK8 三维杆 Y Y Y--Y -- -- Y Y LINK10 仅承拉或仅承压的杆 Y Y Y--Y -- -- Y Y LINK11 线形调节器 Y Y Y---- -- -- Y Y CONTAC12 二维点-点接触单元 Y Y Y--Y -- -- Y Y COMBIN14 弹簧-阻尼单元 Y Y Y--Y -- -- Y Y PIPE16 弹性直管 Y Y Y--Y -- -- Y Y PIPE17 弹性T形管 Y Y Y--Y -- -- Y Y PIPE18 弹性弯管 (Elbow) Y Y Y--Y -- -- Y Y PIPE20 塑性直管 Y Y Y---- -- -- Y Y MASS21 结构质量元 Y Y Y--Y -- -- Y Y BEAM23 二维塑性梁 Y Y Y---- -- -- Y Y BEAM24 三维薄壁梁 Y Y Y---- -- -- Y Y PLANE25 四节点轴对称-谐分析结构实体 Y Y Y---- -- -- Y Y CONTAC26 二维点-地面接触单元 Y Y Y---- -- -- Y Y MATRIX27 刚度、阻尼和质量阵 Y Y Y--Y -- -- Y Y SHELL28 剪切/扭转板单元 Y Y Y--Y -- -- Y Y COMBIN37 控制单元 Y Y Y---- -- -- Y Y FLUID38 动力流体耦合单元 Y Y Y---- -- -- Y Y COMBIN39 非线性弹簧 Y Y Y---- -- -- Y Y COMBIN40 组合单元 Y Y Y--Y -- -- Y Y SHELL41 膜单元 Y Y Y---- -- -- Y Y PLANE42 二维结构实体 Y Y Y--Y -- -- Y Y SHELL43 塑性大应变壳 Y Y Y---- -- -- Y Y BEAM44 三维渐变不对称梁 Y Y Y--Y -- -- Y Y SOLID45 三维结构实体 Y Y Y--Y -- -- Y Y SOLID46 三维分层结构实体 Y Y Y--Y -- -- Y --CONTAC48 二维点-面接触单元 Y Y Y---- -- -- Y Y CONTAC49 三维点-面接触单元 Y Y Y---- -- -- Y Y MATRIX50 超单元 Y Y Y--Y -- -- Y Y SHELL51 轴对称结构壳 Y Y Y--Y -- -- Y Y CONTAC52 三维点-点接触单元 Y Y Y--Y -- -- Y YBEAM54 二维弹性渐变不对称梁 Y Y Y--Y -- -- Y Y 单元名称 说明MP ME ST DY PR EM FL PP ED HYPER56 二维四节点的U-P混合超弹单元 Y Y Y---- -- -- Y Y HYPER58 三维八节点的U-P混合超弹单元 Y Y Y---- -- -- Y Y PIPE59 沉管或缆 Y Y Y---- -- -- Y Y PIPE60 塑性弯管 (Elbow) Y Y Y---- -- -- Y Y SHELL61 轴对称-谐分析结构壳 Y Y Y---- -- -- Y Y SHELL63 弹性壳 Y Y Y--Y -- -- Y Y SOLID64 三维各向异性实体 Y Y Y---- -- -- Y Y SOLID65 三维加筋混凝土实体 Y Y Y---- -- -- Y Y SOLID72 有转动自由度的三维四节点四面体结构实体 Y Y Y--Y -- -- Y Y HYPER74 二维八节点的U-P混合超弹单元 Y Y Y---- -- -- Y Y FLUID79 二维封闭流体 Y Y Y---- -- -- Y Y FLUID80 三维封闭流体 Y Y Y---- -- -- Y Y FLUID81 轴对称-谐分析封闭流体 Y Y Y---- -- -- Y Y PLANE82 二维八节点结构实体 Y Y Y--Y -- -- Y Y PLANE83 八节点轴对称-谐分析结构实体 Y Y Y---- -- -- Y Y HYPER84 二维八节点超弹实体 Y Y Y---- -- -- Y Y HYPER86 三维超弹实体 Y Y Y---- -- -- Y Y VISCO88 二维八节点粘弹实体 Y Y Y---- -- -- Y Y VISCO89 三维二十节点粘弹实体 Y Y Y---- -- -- Y Y SHELL91 非线性分层结构壳 Y Y Y---- -- -- Y --SOLID92 三维十节点四面体结构实体 Y Y Y--Y -- -- Y Y SHELL93 八节点结构壳 Y Y Y--Y -- -- Y Y SOLID95 三维二十节点结构实体 Y Y Y--Y -- -- Y Y SHELL99 线性分层结构壳 Y Y Y--Y -- -- Y --VISCO106 二维大应变实体 Y Y Y---- -- -- Y Y VISCO107 三维大应变实体 Y Y Y---- -- -- Y Y VISCO108 二维八节点大应变实体 Y Y Y---- -- -- Y Y SHELL143 塑性壳 Y Y Y---- -- -- Y Y PLANE145 二维四边形结构实体p-单元 Y Y Y--Y -- -- Y Y PLANE146 二维三角形结构实体p-单元 Y Y Y--Y -- -- Y Y SOLID147 三维砖块结构实体P单元 Y Y Y--Y -- -- Y Y SOLID148 三维四面体结构实体P单元 Y Y Y--Y -- -- Y Y SHELL150 八节点结构壳P单元 Y Y Y--Y -- -- Y Y SURF151 二维热表面效应单元 Y Y Y--Y -- -- Y Y SURF152 三维热表面效应单元 Y Y Y--Y -- -- Y Y SURF153 二维结构表面效应单元 Y Y Y--Y -- -- Y Y SURF154 三维结构表面效应单元 Y Y Y--Y -- -- Y Y HYPER158 三维十节点四面体的U-P混合超弹单元 Y Y Y---- -- -- Y Y TARGE169 二维目标单元 Y Y Y---- -- -- Y Y TARGE170 三维目标单元 Y Y Y---- -- -- Y Y CONTA171 二维面-面接触单元 Y Y Y---- -- -- Y Y CONTA172 二维三节点的面-面接触单元 Y Y Y---- -- -- Y Y CONTA173 三维面-面接触单元 Y Y Y---- -- -- Y Y单元名称 说明MP ME ST DY PR EM FL PP ED CONTA174 三维八节点的面-面接触单元 Y Y Y---- -- -- Y Y CONTA178 三位点点接触单元 Y Y Y Y Y PRETS179 二维/三维预拉单元 Y Y Y---- -- -- Y Y LINK180 三维有限应变杆 Y Y Y--Y -- -- Y Y SHELL181 有限应变壳 Y Y Y--Y -- -- Y Y PLANE182 二维结构实体 Y Y Y--Y -- -- Y Y PLANE183 二维八节点结构实体 Y Y Y---- -- -- Y Y SOLID185 三维八节点结构实体 Y Y Y--Y -- -- Y Y SOLID186 三维二十节点结构实体 Y Y Y---- -- -- Y Y SOLID187 三维十节点四面体结构实体 Y Y Y---- -- -- Y Y BEAM188 三维有限应变梁 Y Y Y---- -- -- Y Y BEAM189 三维有限应变梁 Y Y Y---- -- -- Y Y BEAM191 三维20节点层结构实体 Y Y Y Y热单元INFIN9 二维无限边界 Y Y------ Y -- Y Y LINK31 辐射线单元 Y Y----Y -- -- Y Y LINK32 二维传导杆 Y Y----Y -- -- Y Y LINK33 三维传导杆 Y Y----Y -- -- Y Y LINK34 对流线单元 Y Y----Y -- -- Y Y PLANE35 二维六节点三角形热实体 Y Y----Y -- -- Y Y INFIN47 三维无限边界 Y Y------ Y -- Y Y PLANE55 二维热实体 Y Y----Y -- -- Y Y SHELL57 热壳 Y Y----Y -- -- Y Y SOLID69 三维热-电实体 Y Y----Y -- -- Y Y SOLID70 三维热实体 Y Y----Y -- -- Y Y MASS71 热质量 Y Y----Y -- -- Y Y PLANE75 轴对称-谐分析热实体 Y Y------ -- -- Y Y PLANE77 二维八节点热实体 Y Y----Y -- -- Y Y PLANE78 八节点轴对称-谐分析热实体 Y Y------ -- -- Y Y SOLID87 三维十节点四面体热实体 Y Y----Y -- -- Y Y SOLID90 三维二十节点热实体 Y Y----Y -- -- Y Y INFIN110 二维无限实体 Y Y------ Y -- Y Y INFIN111 三维无限实体 Y Y------ Y -- Y Y电磁单元INFIN9 二维无限边界 Y Y------ Y -- Y Y SOURC36 电流源 Y-------- Y -- Y Y INFIN47 三维无限边界 Y Y------ Y -- Y Y PLANE53 二维八节点磁实体 Y-------- Y -- Y Y SOLID96 三维磁标量实体 Y-------- Y -- Y Y SOLID97 三维磁实体 Y-------- Y -- Y Y INFIN110 二维无限实体 Y Y------ Y -- Y Y INFIN111 三维无限实体 Y Y------ Y -- Y Y INTER115 三维磁界面 Y-------- Y -- Y YSOLID117 三维磁实体 Y-------- Y -- Y Y HF118 二维高频四边形单元 Y Y Y HF119 三维四面体高频 Y-------- Y -- Y Y 单元名称 说明MP ME ST DY PR EM FL PP ED HF120 三维砖块/锲形高频 Y-------- Y -- Y Y PLANE121 二维八节点静电实体 Y-------- Y -- Y Y SOLID122 三维二十节点静电实体 Y-------- Y -- Y Y SOLID123 三维十节点四面体静电实体 Y-------- Y -- Y Y CIRCU124 通用电路 Y-------- Y -- Y Y CIRCU125 普通或齐纳击穿二极管单元 Y Y Y Y SOLID127 三维四面体静电实体P-单元 Y-------- Y -- Y Y SOLID128 三维砖块静电实体P-单元 Y-------- Y -- Y Y耦合场单元SOLID5 三维耦合场实体 Y Y------ Y -- Y Y PLANE13 二维耦合场实体 Y Y------ Y -- Y Y SOLID62 三维磁-结构实体 Y-------- -- -- Y Y PLANE67 二维热-电实体 Y Y----Y Y -- Y Y LINK68 热-电线单元 Y Y----Y Y -- Y Y SOLID98 四面体耦合场实体 Y Y------ Y -- Y Y TRANS126 机-电传感器单元 Y-------- -- -- Y Y SHELL157 耦合热-电壳 Y Y----Y Y -- Y Y流体单元FLUID29 二维声学流体 Y Y------ -- -- Y Y FLUID30 三维声学流体 Y Y------ -- -- Y Y FLUID116 热-流管单元 Y Y------ -- -- Y Y FLUID129 二维无限声学单元 Y Y------ -- -- Y Y FLUID130 三维无限声学单元 Y Y------ -- -- Y Y FLUID141 二维流体-热 Y-------- -- Y Y Y FLUID142 三维流体-热 Y-------- -- Y Y Y网格划分辅助单元MESH200 网格划分单元 Y Y Y Y Y Y Y Y YLS-DYNA 单元LINK160 显式三维杆单元 ------Y-- -- -- ----BEAM161 显式三维梁单元 ------Y-- -- -- ----SHELL163 显式结构薄壳 ------Y-- -- -- ----SOLID164 显式三维结构实体 ------Y-- -- -- ----COMBI165 显式弹簧-阻尼单元 ------Y-- -- -- ----MASS166 显式三维结构质量 ------Y-- -- -- ----LINK167 显式承拉杆单元 ------Y-- -- -- ----二. 单元图示三. 单元描述LINK1— 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。

ansys各种单元概述ansys软件不同于其它的有限元软件（如abaqus、nastran等），因为ansys软件允许用户选择多种单元类型下面简要的介绍了ansys的各种单元，可以帮助初学者初步认识这些单元，如果具体使用时，还应仔细阅读帮助文件线单元线单元主要有：杆单元、梁单元。

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。

主要用于模拟螺栓，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。

(2)PIPE17是三维弹性T形管单元，可用于分析拉压、扭转和弯曲T形管单轴单元。

(3)PIPEl8是弹性弯管单元(肘管)，可用丁分析拉伸、压缩、扭转和弯曲性能的环形单轴单元。

(4)PIPE20是个塑性直管单元，可用于分析拉压、弯曲利扭转的单轴单元。

COMBIN14Element Reference（单元参考）> Part I （第一部分）. Element Library（单元库）>COMBIN14弹簧-阻尼器Spring-DamperMP ME ST <> <> PR <> <> <> PP EDCOMBIN14单元描述COMBIN14 具有1 维，2 维或3 维应用中的轴向或扭转的性能。

轴向的弹簧-阻尼器选项是一维的拉伸或压缩单元。

它的每个节点具有3个自由度：x,y,z的轴向移动。

它不能考虑弯曲或扭转。

扭转的弹簧-阻尼器选项是一个纯扭转单元。

它的每个节点具有3个自由度的：x,y,z的旋转。

它不能考虑弯曲或轴向力。

弹簧-阻尼器没有质量。

质量可以通过其他合适的质量单元添加（参阅MASS21)。

弹簧或阻尼特性可以在单元里去除。

参阅ANSYS, Inc.理论指南中的COMBIN14的更多介绍。

更一般的弹簧或阻尼单元可以用刚度矩阵单元(MATRIX27)。

另一种弹簧-阻尼单元是COMBIN40, 它的作用方向由节点坐标方向决定。

Figure 14.1 COMBIN14几何形状2 维单元必须位于z=常数的平面（即xy平面-译注）COMBIN14输入数据这个单元的几何形状，节点位置和坐标系统可以在“Figure 14.1 COMBIN14几何形状”中找到。

这个单元由两个节点，一个弹簧常数（k）和阻尼系数(c v)1 和(c v)2组成。

阻尼特性不能用于静力或无阻尼的模态分析。

轴向弹簧常数的单位是“力/长度”，阻尼系数的单位是“力*时间/长度”。

扭转弹簧常数和阻尼系数的单位是“力*长度/弧度”和“力*长度*时间/弧度”。

对于2维轴对称问题，这些值应该基于360°。

单元的阻尼部分只是把阻尼系数传到结构阻尼矩阵。

阻尼力(F) 或扭矩(T) 由下式计算：F x = - c v du x/dt or Tθ = - c v d θ/dt这里c v是阻尼系数，由c v = (c v)1 + (c v)2v式确定。

COMBIN39－非线性弹簧单元单元描述：COMBIN39 是一个具有非线性功能的单向单元，可对此单元输入广义的力－变形曲线.该单元可用于任何分析之中.在一维、二维和三维的应用中，本单元都有轴向或扭转功能.轴向选项(longitudinal）代表轴向拉压单元,每个节点具有3 个自由度：沿节点坐标系X,Y，Z 的平动，不考虑弯曲和扭转。

扭转选项（torsional) 代表纯扭单元，每个节点具有3 个自由度：绕节点坐标轴X,Y， Z 的转动,不考虑弯曲和轴向荷载。

此单元仅当每个节点有两个或者三个自由度的时候,才可以具有大位移的功能。

单元的详细特性请参考理论手册中的COMBIN39 单元。

本单元没有质量和热容量，这些性能可以利用其他适当的单元(如MASS21 和MASS71）来加入。

ANSYS 还提供了具有阻尼和间隙的双线性力－变形单元（COMBIN40）。

下面是本单元示意图。

图39—1 COMBIN39 单元几何特性COMBIN39单元的输入数据单元的几何形状、节点位置和坐标系如图39—1（COMBIN39 单元示意图）所示。

此单元可由二个节点和一条广义荷载－变形曲线定义。

在结构分析中，曲线上的各点(D1，F1 等等）代表力－平动位移关系或者弯矩－转动位移关系;而在热分析中，这些点则表示热率－温度关系或者热流率－压力关系。

进行轴对称分析时，应在整个360°范围内定义荷载.输入的荷载－变形曲线应当是从第三象限(压区）递增至第一象限（拉区）。

两个相邻点之间的变形差值与输入的总变形的比值不应小至1E－7 左右。

输入的最后一个变形必须为正值.要避免出现近乎竖直的线段。

超出所定义的荷载－变形曲线范围后，荷载－变形关系维持为超出前的最后一段曲线表达的关系，此时状态标志亦等于最后一段的段号。

如果压区的曲线有显式的定义（即不是通过拉区的镜像所得），那么在(0,0）处和第一象限（拉区）内都必须至少定义一个点。