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ANSYS结构分析单元功能与特性
/可以组成一一些命令，一般是一种总体命令（session),三十也有特殊，比如是处理/POST1 ! 是注释说明符号，，与其他软件的说明是一样的，ansys不作为命令读取，
* 此符号一般是APDL的标识符，也就是ansys的参数化语言，如*do ,,,*enddo等等 NSEL的意思是node select，即选择节点。s就是select，选择。 DIM 是定义数组的意思。array 数组。 MP命令用来定义材料参数。
K是建立关键点命令。K,关键点编号,x坐标,y坐标，z坐标。K, NPT, X, Y, Z是定义关键点，K是命令，NPT是关键点编号，XYZ是坐标。 NUMMRG, keypoint 用这个命令 ，要保证关键点的位置完全一样，只是关键点号不一样的才行。这个命令对于重复的线面都可以用。这个很简单，压缩关键。 Ngen 复制节点
e,节点号码：这个命令式通过节点来形成单元
NUMCMP,ALL：压缩所有编号，这样你所有的线都会按次序重新编号~你要是需要固定的线固定的标号 NSUBST,100,500,50 ：通过指定子步数来设置载荷步的子步
LNSRCH线性搜索是求解非线性代数方程组的一种技巧，此法会在一段区间内，以一定的步长逐步搜索根，相比常用的牛顿迭代法所要耗费的计算量大得多，但它可以避免在一些情况下牛顿迭代法出现的跳跃现象。 LNSRCH 激活线性搜索 PRED 激活自由度求解预测
NEQIT指定一个荷载步中的最大子步数 AUTOTS 自动求解控制打开自动时间步长.
KBC -指定阶段状或者用跳板装载里面一个负荷步骤。
SPLINE:P1，P2，P3，P4，P5，P6，XV1，YV1，ZV1，XV6，YV6，ZV6（生成分段样条曲线） *DIM，Par，Type，IMAX，JMAX，KMAX，Var1，Var2，Var3（定义载荷数组的名称） 【注】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） table
IMAX，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)
/config是设置ansys配置参数的 命令格式为/CONFIG, Lab, VALUE Lab为参数名称 value为参数值
例如：/config，MXEL，10000的意思是最大单元数为10000
杆单元:LINK1、8、10、11、180
梁单元：BEAM3、4、23、24，44，54，188，189 管单元:PIPE16，17，18，20，59，60
2D实体元:PLANE2，25，42，82，83，145，146，182，183
3D实体元:SOLID45，46，64，65，72，73，92，95，147，148，185，186，187，191 壳单元:SHELL28，41，43，51，61，63，91，93，99，143，150，181，208，209 弹簧单元:COMBIN7，14，37，39，40 质量单元:MASS21
接触单元:CONTAC12，52，TARGE169，170，CONTA171，172，173，174，175，178
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矩阵单元:MATRIX27，50 表面效应元:SURF153，154
粘弹实体元:VISCO88，89，106，107，108， 超弹实体元:HYPER56，58，74，84，86，158
耦合场单元:SOLID5，PLANE13，FLUID29，30，38，SOLID62，FLUID79，FLUID80，81， SOLID98，FLUID129，INFIN110，111，FLUID116，130 界面单元:INTER192，193，194，195 显式动力
分析单元:LINK160，BEAM161，PLANE162，SHELL163，SOLID164，COMBI16
杆单元
单元名称 LINK1 LINK8 LINK10 LINK11 LINK180 简称 2D杆 3D杆 3D仅受拉 或仅受压杆 3D线性调节 器 3D有限应变杆 节点数 2 节点自由度 Ux,Uy Ux,Uy,Uz 特性 EPCSDGB EPCSDGB EDGB EGB EPCDFGB 备注 常用杆元 模拟缆索的松弛及 间隙 模拟液压缸和大转 动 另可考虑粘弹塑性 E-弹性(Elasticity)，P-塑性(Plasticity)，C-蠕变(Creep)，S-膨胀(Swelling)，D-大变形或大挠度(Large deflection)，F-大应变(Large strain)或有限应变(Finite strain)，B-单元生死(Birth and dead),G-应力刚化(Stress stiffness)或几何刚度(Geometric stiffening)，A-自适应下降(Adaptive descent)等。
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
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。 单元 名称 BEAM3 简称 2D弹性梁 节点 2 2 节点 自由度 Ux,Uy, Rotz 。
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特性 备注 EDGB 常用平面梁元 BEAM23 2D塑性梁 EPCSDFGB 具有塑性等功能 精品文档 BEAM54 2D渐变不对称梁 BEAM4 3D弹性梁 2 2 2+1 2+1 EDGB 不对称截面，可偏移中心轴 拉压弯扭，常用3D梁元 拉压弯及圣文南扭转；开口或闭口截面 拉压弯扭，不对称截面，可偏移中心轴，可释放节点自由度，可采用梁截面 粘弹塑Timoshenko梁，计入剪切变形影响；可增加翘曲自 由度；可采梁截面 BEAM188，但属二次梁单元。 Ux,Uy,Uz EDGB Rotx,Roty,Rotz EPCS DGB EDGB BEAM24 3D薄壁梁 BEAM44 3D渐变不对称梁 BEAM188 3D线性有限应 变梁 2+1 Ux,Uy,Uz Rotx,Rot y,Rotz BEAM189 3D二次有限应变梁 3+1 或增加warp EPCD FGB
单元使用另外应注意的问题： ⑴梁单元面积和长度不能为零，且2D梁元必须位于XY平面内；⑵剪切变形的影响；⑶自由度释放；⑷梁截面特性；⑸BEAM23/24实常数的输入比较复杂；⑹荷载特性；⑺应力计算。
管单元
管单元是一类轴向拉压、弯曲和扭转的3D单元，单元的每个节点均具有6个自由度，即三个平动自由度Ux、Uy、Uz和三个转动自由度Rotx、Roty、Rotz，此类单元以3D梁元为基础，包含了对称性和标准管几何尺寸的简化特性。 单元使用应注意的其他问题：
⑴管元长度、直径及壁厚均不能为零；⑵可计算薄壁管和厚壁管，但某些应力的计算是基 于薄壁管理论的；⑶管单元计入了剪切变形的影响，并可考虑应力增强系数和挠曲系数。
该类单元有直管、T型管、弯管和沉管四种单元类型 单元 名称 PIPE16 PIPE17 PIPE18 PIPE20 PIPE59 PIPE60 简称 3D弹性直管元 3D弹性T型管元 3D弹性弯管元 3D塑性直管元 3D弹性沉管元 3D塑性弯管元 节点数 特性 2 2~4 2+1 2 2 2+1 EDGB EDGB EDB EPCSDGB EDGB EPCSDB 同PIPE16 可模拟海洋波，可考虑水动力和浮力等，其余同PIPE16，且可模拟电缆 同PIPE18 备注 可考虑两种温度梯度及内部和外部压力 可考虑绝热、内部流体、腐蚀及应力强化
2D实体单元
2D实体单元是一类平面单元，可用于平面应力、平面应变和轴对称问题的分析，此类单元均位于XY平面内，且轴对称分析时Y轴为对称轴。 单元名称 PLANE2 PLANE42 简称 6节点三角形单元 4节点四边形单元 节点 自由度 Ux,Uy 特性 备注 EPCSDFGBA 适用于不规则的网格 具有协调和非协调元选项 。
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精品文档 PLANE82 PLANE145 PLANE146 PLANE182 PLANE183 PLANE25 PLANE83 8节点四边形单元 8节点四边形P单元 6节点三角形P单元 4节点四边形单元 8节点四边形单元 4节点谐结构单元 8节点谐结构单元 Ux,Uy Uz E EPCSD FGBA EGB 是PLANE42的高阶单元；混合分网的 结果精度高；；适用于模拟曲线边界 支持2～8阶多项式 支持2～8阶多项式 具有更多的非线性材料模型 是PLANE182的高阶单元 模拟非对称荷载的轴对称结构 是PLANE25的高阶单元 单元使用应注意的其他问题：
⑴ 单元插值函数及说明；⑵荷载特性；⑶其它特点。
3D实体单元
3D实体单元用于模拟三维实体结构，此类单元每个节点均具有三个自由度，即Ux、Uy、Uz三个平动自由度。 单元名称 简称/3D SOLID45 实体元 SOLID46 分层实体元 SOLID64 各向异性实体元 SOLID65 SOLID92 SOLID95 钢筋混凝土实体元 四面体实体元 实体单元 结 特性 点 8 8 8 8 EDG EDGBA EPCDFGBA 完全/减 缩积分 Y/N Y/N Y/N 初应力 Y N N N Y Y N N Y Y Y N 备注 正交各向异性材料 层数达250或更多 各向异性材料 开裂,压碎,应力释放 正交各向异性材料 是SOLID45的高阶元 P可设置2～8阶 P可设置2～8阶 可模拟几乎不可压缩 的弹塑和完全不可压 缩的超弹 层数≤100 EPCSDFGBA Y/Y 10 EPCSDFGBA Y/N 20 EPCSDFGBA Y/Y 20 E 8 EPCDFGBA Y/N Y/N Y/Y等 Y/Y Y/N Y/N SOLID147 砖形实体P元 SOLID185 实体单元 SOLID186 实体单元 SOLID187 四面体实体元 SOLID191 分层实体元 SOLID148 四面体实体P元 10 E 20 EPCDFGBA 10 EPCDFGBA 20 EGA
单元使用应注意的问题：
⑴关于SOLID72/73单元；（2）SOLID185积分方式可选择。
壳单元
壳单元可以模拟平板和曲壳一类结构。壳元比梁元和实体元要复杂的多，因此壳类单元中各种单元的选项很多。
杆、梁单元→板壳单元→实体单元 单元使用应注意的问题：
⑴通常不计剪切变形的壳元用于薄板壳结构，而计入剪切变形的壳元用于中厚度板壳结构。
弹簧单元
弹簧单元是一类专门模拟“弹簧”行为的单元，不同于用结构单元（如LINK等）的模拟。
质量单元
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MASS21为具有6个自由度的点单元， 即只有一个节点，节点自自由度可为Ux、Uy、Uz、Rotx、Roty、Rotz，通过不同设置可仅考虑2D或3D内的平动自由度及其组合，它每个坐标方向可以具有不同的质量和转动惯量。该单元无面荷载和体荷载，支持弹性、大变形和生死单元。
接触单元
ANSYS支持三种接触方式，即点对点、点对面和面对面的接触，接触单元是覆盖在模型单元的接触面之上的一层单元。点点单元用于模拟点对点的接触行为，且预先知道接触位置；点面单元用于模拟点对面的接触行为，预先不要确定接触位置，接触面之间的网格不要求一致；面面单元用于模拟面对面的接触行为，支持低阶和高阶单元，支持大变形行为等。
矩阵单元
MATRIX27为刚度、阻尼、质量矩阵单元，可表示一种任意的单元。本单元具有两个节点，此两个节点可重合或不重合，每个节点有6个自由度，即Ux、Uy、Uz、Rotx、Roty、Rotz。该单元无面荷载和体荷载，但支持单元生死功能。其矩阵可为对称或不对称形式，通过Keyopt(3)设置为刚度矩阵、或阻尼矩阵、或质量矩阵。本单元可模拟任意类型的单元，如可模拟特殊弹簧和节点柔性连接等。
MATRIX50为超单元，它是预先装配好的可独立使用的一组单元。该单元无节点和实常数，其自由度数目由所包含的单元决定，其面荷载和体荷载可通过总的载荷向量和比例系数施加，该单元支持大变形功能。该单元不能包含基于拉格朗日乘子的单元（如MPC184等），不支持非线性（忽略所包含的单元非线性）。超单元可包含其它超单元，2D超单元只能用于二维分析，而3D超单元则只能用于三维分析。
表面效应单元
SURF153和SURF154分别为2D和3D结构表面效应单元，可用于各种荷载（法向、切向、法向渐变、输入矢量方向等）及表面效应（基础刚度、表面张力及附加质量等）情况，可覆盖于任何二维（轴对称谐结构单元PLANE25/83除外）和三维结构实体单元表面。
预紧、多点约束、网分单元
（1）PRETS179为2D/3D预紧单元，用于定义网分后的二维或三维结构预紧区，可由任意结构单元（杆、梁、管、壳、2D实体和3D实体）建立。该单元具有3个节点，每个节点具有一个自由度Ux，该Ux为预紧方向的位移，ANSYS通过几何条件将预紧力施加到指定的预紧荷载方向上，而不必考虑模型是如何定义的。该单元不支持面荷载和体荷载，仅支持非线性特性；不能使用约束方程和自由度耦合，NROTAT命令不能用于节点K，且K节点必须位于整体直角坐标系。
（2）MPC184为多点约束单元，有刚性杆、刚性梁、滑移、球形、销钉、万向接头的约束，适用于使用拉格朗日乘子的具有运动约束时情况，该单元可用于机构运动学，如起重机、挖掘机、汽车、机床和机器人等。该单元有2个或3个节点，每个节点具有Ux、Uy(2D)或Ux、Uy、Uz(3D) 或Ux、Uy、Uz、Rotx、Roty、Rotz(3D)自由度。无实常数和面荷载，支持温度荷载及转动或转动力矩，支持大变形和单元生死。
⑶MESH200是仅用来划分网格的单元，对计算结果毫无影响。它是为实现多步网格划分的操作而设计的。该单元可用于划分两维或三维空间的线，三维空间中的三角形、四边形、四面体或六面体单元组成的面或体，且均包括有或没有中间节点的情况。MESH200单元可与任意其它单元一起使用，当不再需要它时，可以将其删除或保留
坐标系和工作平面
6类坐标系：总体坐标系、局部坐标系、节点坐标系、单元坐标系、显示坐标系与结果坐标系。
激活总体和局部坐标系
命令：CSYS,KCN
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ANSYS命令流总结(全)
