ANSYS单元定义及工程应用举例 - 图文

OFFST3压力3距节点偏移量 P4压力4 P5压力5 TEMP SMISC SMISC SMISC 1 1 LBFE 2 2 - 29 - - 31 - - - - Pseudo Node 3 4 5 6 7 3 4 5 6 7 30 - 32 8 8

BEAM4项目和序号表(KEYOPT(9) = 3) Output Quantity Name SDIR 轴向直接应力 SBYT梁内单元+Y面上的弯曲应力 SBYB梁内单元-Y面上的弯曲应力 SBZT梁内单元+Z面上的弯曲应力 SBZB梁内单元－Z面上的弯曲应力 EPELDIR 端部轴向弹性应变 EPELBYT梁内单元+Y面上的弯曲弹性应变 EPELBYB梁内单元-Y面上的弯曲弹性应变 EPELBZT梁内单元+Z面上的弯曲弹性应变 EPELBZB梁内单元－Z面上的弯曲弹性应变 SMAX 最大应力(正应力+弯曲应力) SMIN 最小应力(正应力-弯曲应力) EPTHDIR 端点轴向热应变 EPTHBYT 梁内单元+Y面上的弯曲热应变 EPTHBYB 梁内单元-Y面上的弯曲热应变 EPTHBZT梁内单元+Z面上的弯曲热应变 EPTHBZB梁内单元－Z面上的弯曲热应变 EPINAXL单元初始轴向应变 MFORX单元坐标系中X方向的力 MFORY单元坐标系中Y方向的力 MFORZ单元坐标系中Z方向的力 MMOMX单元坐标系中X方向的弯矩 MMOMY单元坐标系中Y方向的弯矩 MMOMZ单元坐标系中Z方向的弯矩 P1 压力1在节点 I,J间 OFFST1压力1距节点偏移量 P2 压力2在节点 I,J间 OFFST2压力2距节点偏移量 P3 压力3在节点 I,J间 OFFST3压力3距节点偏移量 P4压力4 P5压力5 TEMP Item LS LS LS LS LS LEPEL LEPEL LEPEL LEPEL LEPEL NMISC NMISC LEPTH LEPTH LEPTH LEPTH LEPTH LEPTH SMISC SMISC SMISC SMISC SMISC SMISC SMISC SMISC SMISC SMISC SMISC SMISC SMISC SMISC 1 1 LBFE ETABLE and ESOL Command Input E I IL1 IL2 IL3 - 1 6 11 16 - 2 7 12 17 - 3 8 13 18 - 4 9 14 19 - 5 10 15 20 - 1 6 11 16 - 2 7 12 17 - 3 8 13 18 - 4 9 14 19 - 5 10 15 20 - 1 3 5 7 - 2 4 6 8 - 1 6 11 16 - 2 7 12 17 - 3 8 13 18 - 4 9 14 19 - 5 10 15 20 26 - - - - - 1 7 13 19 - 2 8 14 20 - 3 9 15 21 - 4 10 16 22 - 5 11 17 23 - 6 12 18 24 - 31 - - - - 33 - - - - 35 - - - - 37 - - - - 39 - - - - 41 - - - - 43 - - - - - - - - Pseudo Node 2 3 4 5 6 7 2 3 4 5 6 7 J 21 22 23 24 25 21 22 23 24 25 9 10 21 22 23 24 25 - 25 26 27 28 29 30 32 34 36 38 40 42 44 8 8

BEAM4项目和序号表(KEYOPT(9) =5) Output Quantity Name SDIR 轴向直接应力 Item LS ETABLE and ESOL Command Input E I IL1 IL2 IL3 IL4 - 1 6 11 16 21 IL5 26 J 31 SBYT梁内单元+Y面上的弯曲应力 LS SBYB梁内单元-Y面上的弯曲应力 LS SBZT梁内单元+Z面上的弯曲应力 LS SBZB梁内单元－Z面上的弯曲应力 LS EPELDIR 端部轴向弹性应变 LEPEL EPELBYT梁内单元+Y面上的弯曲弹性LEPEL 应变 EPELBYB梁内单元-Y面上的弯曲弹性LEPEL 应变 EPELBZT梁内单元+Z面上的弯曲弹性LEPEL 应变 EPELBZB梁内单元－Z面上的弯曲弹LEPEL 性应变 SMAX 最大应力(正应力+弯曲应力) NMISC SMIN 最小应力(正应力-弯曲应力) NMISC EPTHDIR 端点轴向热应变 LEPTH EPTHBYT 梁内单元+Y面上的弯曲热LEPTH 应变 EPTHBYB 梁内单元-Y面上的弯曲热LEPTH 应变 EPTHBZT梁内单元+Z面上的弯曲热应LEPTH 变 EPTHBZB梁内单元－Z面上的弯曲热LEPTH 应变 EPINAXL单元初始轴向应变 LEPTH MFORX单元坐标系中X方向的力 SMISC MFORY单元坐标系中Y方向的力 SMISC MFORZ单元坐标系中Z方向的力 SMISC MMOMX单元坐标系中X方向的弯矩 SMISC MMOMY单元坐标系中Y方向的弯矩 SMISC MMOMZ单元坐标系中Z方向的弯矩 SMISC P1 压力1在节点 I,J间 SMISC OFFST1压力1距节点偏移量 SMISC P2 压力2在节点 I,J间 SMISC OFFST2压力2距节点偏移量 SMISC P3 压力3在节点 I,J间 SMISC OFFST3压力3距节点偏移量 SMISC P4压力4 SMISC P5压力5 SMISC 1 TEMP LBFE 1 - - - - - - - - - - - - - - - - 36 - - - - - - - - - - - - - - 2 2 2 3 4 5 1 2 3 4 5 1 2 1 2 3 4 5 - 1 2 3 4 5 6 43 45 47 49 51 53 55 - 7 8 9 10 6 7 8 9 10 3 4 6 7 8 9 10 12 13 14 15 11 12 13 14 15 5 6 11 12 13 14 15 17 18 19 20 16 17 18 19 20 7 8 16 17 18 19 20 22 23 24 25 21 22 23 24 25 9 10 21 22 23 24 25 - 25 26 27 28 29 30 - - - - - - - - 7 7 27 28 29 30 26 27 28 29 30 11 12 26 27 28 29 30 - 31 32 33 34 35 36 - - - - - - - - 32 33 34 35 31 32 33 34 35 13 14 31 32 33 34 35 - 37 38 39 40 41 42 44 46 48 50 52 54 - 56 8 8 - - - 7 13 19 8 14 20 9 15 21 10 16 22 11 17 23 12 18 24 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Pseudo Node 3 4 5 6 3 4 5 6 BEAM4项目和序号表(KEYOPT(9) =7) Output Quantity Name SDIR 轴向直接应力 SBYT梁内单元+Y面上的弯曲应力 SBYB梁内单元-Y面上的弯曲应力 SBZT梁内单元+Z面上的弯曲应力 SBZB梁内单元－Z面上的弯曲应力 Item LS LS LS LS LS E - - - - - I 1 2 3 4 5 ETABLE and ESOL Command Input IL1 IL2 IL3 IL4 IL5 6 11 16 21 26 7 12 17 22 27 8 13 18 23 28 9 14 19 24 29 10 15 20 25 30 IL6 31 32 33 34 35 IL7 36 37 38 39 40 J 41 42 43 44 45 EPELDIR 端部轴向弹性应变 EPELBYT梁内单元+Y面上的弯曲弹性应变 EPELBYB梁内单元-Y面上的弯曲弹性应变 EPELBZT梁内单元+Z面上的弯曲弹性应变 EPELBZB梁内单元－Z面上的弯曲弹性应变 SMAX 最大应力(正应力+弯曲应力) SMIN 最小应力(正应力-弯曲应力) EPTHDIR 端点轴向热应变 EPTHBYT 梁内单元+Y面上的弯曲热应变 EPTHBYB 梁内单元-Y面上的弯曲热应变 EPTHBZT梁内单元+Z面上的弯曲热应变 EPTHBZB梁内单元－Z面上的弯曲热应变 EPINAXL单元初始轴向应变 MFORX单元坐标系中X方向的力 MFORY单元坐标系中Y方向的力 MFORZ单元坐标系中Z方向的力 MMOMX单元坐标系中X方向的弯矩 MMOMY单元坐标系中Y方向的弯矩 MMOMZ单元坐标系中Z方向的弯矩 P1 压力1在节点 I,J间 OFFST1压力1距节点偏移量 P2 压力2在节点 I,J间 OFFST2压力2距节点偏移量 P3 压力3在节点 I,J间 OFFST3压力3距节点偏移量 P4压力4 P5压力5 TEMP LEPEL LEPEL LEPEL LEPEL LEPEL NMISC NMISC LEPTH LEPTH LEPTH LEPTH LEPTH LEPTH SMISC SMISC SMISC SMISC SMISC SMISC SMISC SMISC SMISC SMISC SMISC SMISC SMISC SMISC - - - - - - - - - - - - 46 - - - - - - - - - - - - - - 1 1 1 2 3 4 5 1 2 1 2 3 4 5 - 1 2 3 4 5 6 55 57 59 61 63 65 67 - 2 2 6 7 8 9 10 3 4 6 7 8 9 10 - 7 8 9 10 11 12 - - - - - - - - 3 3 11 12 13 14 15 5 6 11 12 13 14 15 - 13 14 15 16 17 18 - - - - - - - - 16 17 18 19 20 7 8 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 9 10 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 11 12 26 27 28 29 30 - 31 32 33 34 35 36 - - - - - - - - 6 6 31 32 33 34 35 13 14 31 32 33 34 35 - 37 38 39 40 41 42 - - - - - - - - 7 7 36 37 38 39 40 15 16 36 37 38 39 40 - 43 44 45 46 47 48 - - - - - - - - 41 42 43 44 45 17 18 41 42 43 44 45 - 49 50 51 52 53 54 56 58 60 62 64 66 - 68 8 8 LBFE - - 19 25 20 26 21 27 22 28 23 29 24 30 - - - - - - - - - - - - - - - - Pseudo Node 4 5 4 5 BEAM4项目和序号表(KEYOPT(9) =7) Item SDIR 轴向直接应力 LS SBYT梁内单元+Y面上的弯曲应力 LS SBYB梁内单元-Y面上的弯曲应力 LS SBZT梁内单元+Z面上的弯曲应力 LS SBZB梁内单元－Z面上的弯曲应LS 力 EPELDIR 端部轴向弹性应变 LEPEL EPELBYT梁内单元+Y面上的弯曲LEPEL 弹性应变 Output Quantity Name E - - - - - - - I 1 2 3 4 5 1 2 ETABLE and ESOL Command Input IL1 IL2 IL3 IL4 IL5 IL6 IL7 IL8 IL9 6 11 16 21 26 31 36 41 46 7 12 17 22 27 32 37 42 47 8 13 18 23 28 33 38 43 48 9 14 19 24 29 34 39 44 49 10 15 6 7 11 12 20 16 17 25 21 22 30 26 27 35 31 32 40 36 37 45 41 42 50 46 47 J 51 52 53 54 55 51 52 EPELBYB梁内单元-Y面上的弯曲LEPEL 弹性应变 EPELBZT梁内单元+Z面上的弯曲LEPEL 弹性应变 EPELBZB梁内单元－Z面上的弯曲LEPEL 弹性应变 SMAX 最大应力(正应力+弯曲应NMISC 力) SMIN 最小应力(正应力-弯曲应NMISC 力) EPTHDIR 端点轴向热应变 LEPTH EPTHBYT 梁内单元+Y面上的弯LEPTH 曲热应变 EPTHBYB 梁内单元-Y面上的弯LEPTH 曲热应变 EPTHBZT梁内单元+Z面上的弯曲LEPTH 热应变 EPTHBZB梁内单元－Z面上的弯曲LEPTH 热应变 EPINAXL单元初始轴向应变 LEPTH MFORX单元坐标系中X方向的力 SMISC MFORY单元坐标系中Y方向的力 SMISC MFORZ单元坐标系中Z方向的力 SMISC MMOMX单元坐标系中X方向的弯矩 SMISC MMOMY单元坐标系中Y方向的弯矩 SMISC MMOMZ单元坐标系中Z方向的弯矩 SMISC P1 压力1在节点 I,J间 SMISC OFFST1压力1距节点偏移量 SMISC P2 压力2在节点 I,J间 SMISC OFFST2压力2距节点偏移量 SMISC P3 压力3在节点 I,J间 SMISC OFFST3压力3距节点偏移量 SMISC P4压力4 SMISC P5压力5 SMISC TEMP LBFE - - - - - - - - - - 56 - - - - - - - - - - - - - - 3 4 5 1 2 1 2 3 4 5 8 9 13 14 18 19 20 7 8 16 17 18 19 20 - 19 20 21 22 23 24 - - - - - - - - 3 3 23 24 25 9 10 21 22 23 24 25 28 29 30 11 12 26 27 28 29 30 33 34 35 13 14 31 32 33 34 35 38 39 40 15 16 36 37 38 39 40 - 43 44 45 46 47 48 - - - - - - - - 6 6 43 44 45 17 18 41 42 43 44 45 - 49 50 51 52 53 54 - - - - - - - - 7 7 48 49 50 19 20 46 47 48 49 50 - 55 56 57 58 59 60 - - - - - - - - 53 54 55 21 22 51 52 53 54 55 - 61 62 63 64 65 66 68 70 72 74 76 78 - 80 8 8 10 15 3 4 6 7 8 9 5 6 11 12 13 14 10 15 - 13 14 15 16 17 18 - - - - - - - - 2 2 - - 1 7 2 8 3 9 4 10 5 11 6 12 67 - 69 - 71 - 73 - 75 - 77 - 79 - - - 1 1 - - - 25 31 37 26 32 38 27 33 39 28 34 40 29 35 41 30 36 42 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Pseudo Node 4 5 4 5

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）。类似的取不合适的实常数带来的问题可能在线性预应力或线性屈曲分析（［PETRES，ON］）中发生。