笔记总结

subcase可以同时选择多个载荷。设置完subcase后，再将preferences里再设置成optistruct。

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39.关于单元选择

关于选择单元，一般来说应该这样考虑，首先你对要分析的对象工作状态要分析清楚，了解各个零件的受力

形式，同时根据有限元里各个单元性质，也就是各个单元的受力情况来选择合适的单元，选择的单元要能够

7 b2 F! A; h* _0 d0 I- y0 }% ]$ i* l: Q4 a+ j( W\模拟了要分析的问题，从这方面检验，比如轴，传递扭矩，单元一定要有抗扭刚度，如果还有可能出现纵向

变形，那么就得相应有拉压刚度，轴的支撑比较长的时候，往往旋转时会出现回旋运动，这时还得考虑单元

* K$ ]& M6 ?\l* c! o. \\/ C; Q- h# K( _- Y/ N4 X1 J1 w2 w有弯曲刚度等等，镗刀受力更加复杂，同时形状也不规矩，所以适合选择块单元模拟. ..

结构承载时，由于结构的材料特性将存在变形。

倘若采用结构有限元方法进行数值模拟，那么就要准确地判断出剖分的各个单元的受力与变形的情况；另一

- [0 k! G9 F+ z, J; H1 g7 ( i6 s5 ~; }8 a$ f1 W9 k+ {& J3 方面，对现有的单元类型能够很好的掌握，比如，梁是一维抗弯、杆是一维抗拉、膜是二维抗拉、板是二维

抗弯和壳是抗拉抗弯... ，这样根据结构的承载变形选择合适的单元类型。

9 \\ Q# L b+ ?% D! u6 Q! i4 J* y( K1 p5 J9 n0 I

40.rbe2和rbe3的区别

要明确rbe2,rbe3的区别，具体怎么用，得具体情况，具体分析。

约定：蜘蛛网状的联接中心的那个点叫做主节点(master node),.从节点叫做(slave node)。 rbe2:即所谓刚性联接，主节点运动到哪，从节点跟到哪，从节点的位移与主节点始终保持一致，也就是一个

! I# k6 Y, R& Q; X: N% y9 `98 t4 Y- h) b# w6 G# p0 O2 _2 Y3 S, J# H( E: X* g! `' x& @% l. d主节点决定多个从节点。在计算的时候，程序只需要计算主节点的位移，其他节点的位移等于主节点的位移 。

与rbe2相反，各个从节点是独立运动的，主节点的位移是从节点的位移的线性组合，也就是多个从节点决定

/ Q+ K4 t( }2 T\$ i7 y$ l$ ^6 l# u6 t- h* I0 L6 h9 Q8 c7 W0 W) a5 K+ x! I, E) \\2 t( `一个主节点。在计算的时候，先算出所有从节点的位移，然后用线性组合得出主节点的位移。 rbe3通常用于把集中力/力矩分配到实际承载的区域的各个节点上，也就是slave node.各个

slave node得到

了分配的力之后，各自独立变形。实际上就是代替了手工把总力/总力矩分配到各个节点这个过程。

rbe2除了把集中力/力矩分配到从节点外，各个从节点不能独立变形，其变形必须与主节点保持一致，相当于

用刚度无穷大的杆/梁把主节点和各个从节点联接起来。

rbe2会给被连接节点之间带来附加的刚度。

可以试验一下，定义一个rbe2单元，在某一个被连接节点上加一个位移，其它被连接节点和控制节点都会产

0 M3 M% ^& E4 Y2 J3 m/ v( I3 s. n$ D4 m' [\5 q9 w4 I. Q7 w, t5 d5 q! [/ @3 P# s6 I/ N/ P7 @) Q7 m, ^6 K生那么大的位移。

因此在比较关心的部位应该尽量避免使用rbe2，可以考虑rbe3

5 F) @7 u) |% _ u* 不过说回来，如果是比较关心的部位，加边界条件本身就会带来应力的不准确……这个问题值得探讨

41.单元类型的选择问题－－给新手

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

/ `6 o/ y! o4 X5 q- `2 N) d5 W' g3 P5 N: Y/ T. i: w2 g8 z6 L' Y9 e2 Z+ C) Y- g3 m. R k. @- v4 ~; i L+ F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。

& G7 b\$ U4 V( c/ G8 f% X. z, r9 x, T' z' i- q6 z* ?# N7 M% x* G9 v+ Q0 [& m$ U+ V ?/ m Z- |; J: h6 ^0 Y% b* W' N: J: Q+ j: R- s1 j' `0 q5 m# I6 o4 H3)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。

除了shell63,shell93之外，还有很多其他的shell单元，譬如shell91,shell131，shell163等等，这些

单元有的是用于多层铺层材料的，有的是用于结构显示动力学分析的，一般新手很少涉及到。通常情况下，

shell63单元就够用了。 3.实体单元的选择。

实体单元类型也比较多，实体单元也是实际工程中使用最多的单元类型。

常用的实体单元类型有solid45, solid92,solid185,solid187这几种。

7 e. ]$ t; U) z/ P4 j- A! k* f( g6 n5 N* a( E$ s( x; }/ J# R' _( ]. _& w0 U3 ~7 W1 Q/ s4 u\7 ?) @+ J; ]. _, g/ Y* @4 m# K* k% q\0 L7 e3 x2 w j4 v E/ @1 p( e\其中把solid45,solid185可以归为第一类，他们都是六面体单元，都可以退化为四面体和棱柱体，单元的主

要功能基本相同,(SOLID185还可以用于不可压缩超弹性材料)。Solid92, solid187可以归为第二类，他们都

是带中间节点的四面体单元，单元的主要功能基本相同。

实际选用单元类型的时候，到底是选择第一类还是选择第二类呢？也就是到底是选用六面体还是带中间

. s( f2 J$ P; Q9 {5 [* k1 ` H; W4 h! y/ G8 y/ m7 [) T3 o8 {, T. m节点的四面体呢？

( s! a- H$ M, P! h% c' F* X

如果所分析的结构比较简单，可以很方便的全部划分为六面体单元，或者绝大部分是六面体，只含有少

$ a3 [: S: ^: i$ t, ^6 v量四面体和棱柱体，此时，应该选用第一类单元，也就是选用六面体单元；如果所分析的结构比较复杂，难

以划分出六面体，应该选用第二类单元，也就是带中间节点的四面体单元。

新手最容易犯的一个错误就是选用了第一类单元类型(六面体单元)，但是，在划分网格的时候，由于结

构比较复杂，六面体划分不出来，单元全部被划分成了四面体，也就是退化的六面体单元，这种情况，计算

出来的结果的精度是非常糟糕的，有时候即使你把单元划分的很细，计算精度也很差，这种情况是绝对要避

免的。

六面体单元和带中间节点的四面体单元的计算精度都是很高的，他们的区别在于：一个六面体单元只有8

7 v5 b/ J: ]- x( C3 S6 s- T0 X7 x/ y1 l% c& i+ w8 s) b, l s2 Z; |6 D' t: {# A) O# W+ d% Z\8 d1 S; s, S n个节点，计算规模小，但是复杂的结构很难划分出好的六面体单元，带中间节点的四面体单元恰好相反，不

管结构多么复杂，总能轻易地划分出四面体，但是，由于每个单元有10个节点，总节点数比较多，计算量会

( K7 a( j2 ]! X& y增大很多。

前面把常用的实体单元类型归为2类了，对于同一类型中的单元，应该选哪一种呢？通常情况下，同一个

类型中，各种不同的单元，计算精度几乎没有什么明显的差别。选取的基本原则是优先选用编号高的单元。

) }+ E2 X [: W/ J/ d+ s7 O' G$ ~8 O# b+ k, j0 N3 s& ' d0 y* }4 Y0 V6 v4 _比如第一类中，应该优先选用solid185。第二类里面应该优先选用solid187。ANSYS的单元类型是在不断发展

和改进的，同样功能的单元，编号大的往往意味着在某些方面有优化或者增强。

对于实体单元，总结起来就一句话：复杂的结构用带中间节点的四面体，优选solid187，简单的结构用

六面体单元，优选solid185。

! L: R5 F% Z* q3 u) g% I* w, S S3 i* m* O% H不好意思，我写错了，solid95是凭记忆写的，不应该包括solid95,solid95是带中间节点的六面体，可以退

3 U; X9 u6 d! A0 _) X3 E1 v