ANSYS 经典培训第二章.ppt

ANSYS 经典培训第二章.ppt单元第2章单元本章目标本章包括理解和定义ANSYS/LS-DYNA单元主题: -DYNA单元 --3-DSpar(Truss) --3-DBeam --2-DSolid --3-DThinShell单元…本章目标主题(继续): --3-D8-nodeBrick BI165--3-DSpringorDamper --3-DMass --3-DCable -DYNA程序可以定义8种不同的单元:LINK160:3-D显式杆单元(类似于LINK8)BEAM161:3-D显式梁单元(类似于BEAM4)PLANE162:2-D显式平面体单元(类似于PLANE42)SHELL163:3-D显式薄壳单元(类似于SHELL181)SOLID164:3-D显式体单元(BI165:3-D显式弹簧阻尼单元(BIN14)MASS166:3-D显式结构质量单元(类似于MASS21)LINK167:3-D显式索单元(类似于LINK10)除2-DPLANE162外(平面应力,平面应变或轴对称),其它显式单元都是三维单元单元…显式动力学单元概述显式单元族在以下方面与ANSYS隐式单元明显不同:每种显式单元几乎对所有的材料模型有效。在隐式ANSYS中,不同的单元类型仅仅适用于特定的材料模式,如超弹单元(HYPER56,58,74)和粘弹单元(VISCO106,108),尽管现在新的18X隐式单元允许多种材料选项。大多数显式单元有许多不同的算法,如SHELL163最多有12种算法。历史上,隐式单元根据不同的算法给单元以不同的名字(如SHELL43和63),但是现在新的18X隐式单元正向这个趋势发展。显式单元族在以下方面与ANSYS隐式单元明显不同:(续):显式单元支持ANSYS/LS-DYNA所允许的所有非线性选项。所有的显式动力学单元具有一次线性位移函数。目前尚没有高阶的二次位移函数。在ANSYS/LS-DYNA中,没有带有额外形函数和中间节点的单元及P-单元。每种显式单元缺省为单点积分单元。单元…显式动力学单元概述单元。一个缩减积分体单元在其中心有一个积分点,一个缩减积分壳单元有一个平面内积分点,但沿着壳的厚度可以设置多个积分点。全积分单元主要用于隐式ANSYS中。在ANSYS/LS-DYNA中,全积分体单元有8个积分点,全积分壳单元有4个平面内积分点(沿着壳的厚度有多组积分平面)。缩减积分通过减小单元处理时间来减少CPU时间,所以缩减积分通常是ANSYS/LS-DYNA中缺省的形式。单元…缩减积分算法除了节省CPU时间,单点积分单元有利于大变形分析。ANSYS/LS-DYNA单元能经历比ANSYS单元大得多的变形。缩减积分单元有两个主要的缺点可能出现零能模式的变形(沙漏)应力结果的精度直接与积分点的个数相关单元。沙漏模式导致一种在数学上是稳定的、但在物理上无法实现的状态。他们通常没有刚度,变形呈现锯齿形网格。单点(缩减)积分单元将产生零能模式在分析中沙漏变形的出现使结果无效,所以应尽量减小和避免如果总体沙漏能超过模型总体内能的10%,那么分析可能就是无效的。关于沙漏能以后会讨论(GLSTAT和MATSUM文件),有时侯甚至5%的沙漏也是不允许的。单点积分实体单元的零能模式:有必要控制零能模式沙漏控制通过附加的刚度或粘性阻尼来阻止这样的模式单元…沙漏