Ansys中文幫助-單元詳解-SOLID185

單元詳解——Solid1853維8節(jié)點(diǎn)固體結(jié)構(gòu)單元Solid185單元描述solid185單元用于構(gòu)造三維固體結(jié)構(gòu).單元通過(guò)8個(gè)節(jié)點(diǎn)來(lái)定義,每個(gè)節(jié)點(diǎn)有3個(gè)沿著xyz方向平移的自由度.單元具有超彈性,應(yīng)力鋼化，蠕變,，大變形和大應(yīng)變能力.還可采用混合模式模擬幾乎不可壓縮彈塑材料和完全不可壓縮超彈性材料。可以查看\o"ANSYS,Inc.TheoryReference"ANSYS,Inc.TheoryReference了解\o"14.185.SOLID185-3-D8-NodeStructuralSolid"SOLID185的更多細(xì)節(jié)，Solid185單元的更高階單元是186。圖

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Solid185單元SOLID185輸入數(shù)據(jù)單元的幾何和節(jié)點(diǎn)的位置見\o"Figure

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SOLID185Geometry"Figure185.1:"SOLID185Geometry".單元由8個(gè)節(jié)點(diǎn)組成，定義為各向異性材料。默認(rèn)的單元坐標(biāo)系為全局坐標(biāo)系，可以通過(guò)\o"ESYS"ESYS定義單元坐標(biāo)系，既而可定義各向異性材料的方向。關(guān)于單元加載的描述見\o"2.8.NodeandElementLoads"NodeandElementLoads，壓力可作為面力加載在如\o"Figure

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SOLID185Geometry"Figure185.1:"SOLID185Geometry"帶圓圈的數(shù)字所指的單元面上，正的壓力指向單元內(nèi)部，

溫度可作為單元體力作用在節(jié)點(diǎn)上，節(jié)點(diǎn)I的溫度默認(rèn)為TUNIF指定的溫度，如果其他節(jié)點(diǎn)的溫度沒(méi)有指定，默認(rèn)和I節(jié)點(diǎn)溫度相同。一般情況下，如果沒(méi)有其他的溫度被指定，都默認(rèn)為TUNIF指定的溫度。

KEYOPT(6)=1則單元采用混合模式，要了解關(guān)于混合模式使用的更多信息，可以訪問(wèn)\o"ANSYSElementReference"ANSYSElementsReference里面的\o"2.15.3.ApplicationsofMixedu-PFormulations"ApplicationsofMixedu-PFormulations。你可以通過(guò)\o"ISTRESS"ISTRESS或\o"ISFILE"ISFILE命令給單元施加初始應(yīng)力，可以通過(guò)\o"BasicAnalysisProceduresGuide"ANSYSBasicAnalysisGuide里的\o"2.6.13.InitialStressLoading"InitialStressLoading訪問(wèn)更多的信息。同樣的，你可以設(shè)置KEYOPT(10)=1通過(guò)子程序USTRESS來(lái)讀入初始應(yīng)力，可以通過(guò)ANSYSUserProgrammableFeatures了解子程序的更多信息。如同\o"2.3.CoordinateSystems"CoordinateSystems里面的描述一樣，你可以使用\o"ESYS"ESYS定義材料的方向和應(yīng)力應(yīng)變輸出的方向，使用\o"RSYS"RSYS來(lái)選擇輸出是在材料坐標(biāo)系還是在全局坐標(biāo)系。對(duì)于超彈性材料，應(yīng)力應(yīng)變的輸出總是在全局坐標(biāo)系方向而不是材料或單元坐標(biāo)系。solid185單元自動(dòng)包括應(yīng)力剛化的影響，如果要考慮應(yīng)力剛化引起的剛度矩陣的不對(duì)稱，可以使用\o"NROPT"NROPT,UNSYM。\o"SOLID185InputSummary""SOLID185InputSummary"包括了單元輸入的摘要，要了解單元輸入的一般描述，查看\o"2.1.ElementInput"ElementInput.。SOLID185單元輸入摘要節(jié)點(diǎn)：I，J，K，L，M，N，O，P節(jié)點(diǎn)自由度：UX，UY，UZ實(shí)常數(shù)：如果KEYOPT(2)=0,沒(méi)有實(shí)常數(shù)。HGSTF-如果KEYOPT(2)=1沙漏剛度縮減因子（默認(rèn)為1.0，任何正數(shù)都是合法的，如果設(shè)為0.0，則自動(dòng)取1.0。材料參數(shù)EX，EY，EZ，（PRXY，PRYZ，PRXZorNUXY，NUYZ，NUXZ），ALPX，ALPY，ALPZ(或者CTEX,CTEY,CTEZ或THSX,THSY,THSZ)，DENS，GXY，GYZ，GXZ，DAMP表面載荷壓力s——表面1（J-I-L-K），表面2（I-J-N-M），表面3（J-K-O-N），表面4（K-L-P-O）,表面5（L-I-M-P），表面6（M-N-O-P）體載荷溫度——T（I），T（J），T（K），T（L），T（M），T（N），T（O），T（P）；特殊功能塑性,超彈性，粘彈性，粘塑性，蠕變應(yīng)力強(qiáng)化,大變形,大應(yīng)變,初始應(yīng)力導(dǎo)入，自動(dòng)單元選擇技術(shù)，單元死活。支持用\o"TB"TB命令下列的下列類型的表格：ANEL,BISO,MISO,NLISO,BKIN,MKIN,KINH,CHABOCHE,HILL,RATE,CREEP,HYPER,PRONY,SHIFT,CAST,SMA,andUSER.注意：可以查看\o"ANSYS,Inc.TheoryReference"ANSYS,Inc.TheoryReference獲得關(guān)于單元材料的更多信息。查看\o"2.16.AutomaticSelectionofElementTechnologies"AutomaticSelectionofElementTechnologies和\o"ETCONTROL"ETCONTROL獲得更多關(guān)于單元選擇的信息。KEYOPT(2)單元技術(shù):0--使用方法全積分1–帶沙漏控制的一致縮減積分2--增強(qiáng)應(yīng)變公式3--簡(jiǎn)單增強(qiáng)應(yīng)變公式KEYOPT(6)單元公式:0--使用純位移模式（默認(rèn)）1--使用混合模式KEYOPT(10)用戶定義初始應(yīng)力:0--沒(méi)有用戶子程序提供初始應(yīng)力（默認(rèn)）1--通過(guò)用戶子程序讀取初始應(yīng)力注意：參見GuidetoANSYSUserProgrammableFeatures得到關(guān)于子程序編寫的細(xì)節(jié)。SOLID185單元技術(shù)SOLID185使用方法(選擇縮減積分方法)，一致縮減積分方法，或者增強(qiáng)應(yīng)變方法，如下所述：方法(選擇縮減積分方法)這種方法有助于在幾乎不可壓縮情況下預(yù)防體積鎖定，這種方法在單元的高斯積分點(diǎn)上用體積應(yīng)變代替平均體積應(yīng)變。然而，此種方法不能預(yù)防任何在彎曲問(wèn)題時(shí)的剪切鎖定，在這種情況下，應(yīng)該采用應(yīng)變?cè)鰪?qiáng)模式。如果不能十分確定彎曲行為是否發(fā)生，推薦使用應(yīng)變?cè)鰪?qiáng)模式?？梢詤⒖碶o"ANSYS,Inc.TheoryReference"ANSYS,Inc.TheoryReference.了解更多信息。一致縮減積分因?yàn)橹挥幸粋€(gè)積分點(diǎn)，所以此種方法也可預(yù)防在幾乎不可壓縮情況下的體積鎖定。而且比方法(選擇縮減積分方法)更有效。然而，為了控制沙漏而引入的人工應(yīng)變能可能會(huì)對(duì)結(jié)果精度產(chǎn)生影響。當(dāng)使用這種方法時(shí)，通過(guò)比較總應(yīng)變能(\o"ETABLE"ETABLE中的SENE)和控制沙漏引入的人工應(yīng)變能(\o"ETABLE"ETABLE中的SENE)來(lái)檢查求解是否正確，如果人工應(yīng)變能和總應(yīng)變能的比值小于5%，結(jié)果一般可以接受，如果比值大于5%，重新細(xì)劃網(wǎng)格。你可以通過(guò)在求解階段使用命令\o"OUTPR"OUTPR,VENG來(lái)監(jiān)控總應(yīng)變能和人工應(yīng)變能?？梢詤⒖碶o"ANSYS,Inc.TheoryReference"ANSYS,Inc.TheoryReference.了解更多關(guān)于一致縮減積分的信息。增強(qiáng)應(yīng)變公式為了預(yù)防彎曲變形時(shí)的剪切鎖定和幾乎不可壓縮時(shí)的體積鎖定，此種方法引入了13個(gè)內(nèi)部自由度（用戶不可見），如果混合應(yīng)變模式和增強(qiáng)應(yīng)變公式同時(shí)使用，僅9個(gè)為克服剪切鎖定的自由度被引入，所有的內(nèi)部自由度自動(dòng)在內(nèi)部被凝聚。因?yàn)轭~外的內(nèi)部自由度和靜態(tài)凝聚，這種方法沒(méi)有方法(選擇縮減積分方法)和一致縮減積分方法有效?？梢詤⒖碶o"ANSYS,Inc.TheoryReference"ANSYS,Inc.TheoryReference.了解更多關(guān)于增強(qiáng)應(yīng)變公式的信息簡(jiǎn)單增強(qiáng)應(yīng)變公式這是一個(gè)特殊的增強(qiáng)應(yīng)變公式，為了預(yù)防彎曲變形時(shí)的剪切鎖定，總是有9個(gè)內(nèi)部自由度被引入（用戶不可見）。因?yàn)闆](méi)有內(nèi)部自由度處理體積鎖定，當(dāng)材料是幾乎不可壓縮時(shí)，此種方法不可用。當(dāng)和混合u-P模式一起使用時(shí)，簡(jiǎn)單增強(qiáng)應(yīng)變公式和增強(qiáng)應(yīng)變公式得到了一樣的結(jié)果。所有的內(nèi)部自由度自動(dòng)在內(nèi)部被凝聚。因?yàn)轭~外的內(nèi)部自由度和靜態(tài)凝聚，這種方法沒(méi)有方法(選擇縮減積分方法)和一致縮減積分方法有效。但由于使用了較少的內(nèi)部自由度，比增強(qiáng)應(yīng)變公式有效。SOLID185單元的輸出包括兩種：節(jié)點(diǎn)位移和全部的節(jié)點(diǎn)解答如表\o"Table

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SOLID185ElementOutputDefinitions"Table185.1:"SOLID185ElementOutputDefinitions"所示的額外單元輸出。不同的項(xiàng)目在\o"Figure

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SOLID185StressOutput"Figure185.2:"SOLID185StressOutput".描述，可以查看\o"BasicAnalysisProceduresGuide"ANSYSBasicAnalysisGuide里面的\o"5.2.3.2.FillingtheElementTableforVariablesIdentifiedBySequenceNumber"ElementTableforVariablesIdentifiedBySequenceNumber和手冊(cè)里面的\o"2.2.2.2.TheItemandSequenceNumberTable"TheItemandSequenceNumberTable獲得更多信息。圖185.2SOLID185應(yīng)力輸出上述應(yīng)力方向是全局坐標(biāo)系方向。單元輸出表使用下列符號(hào)：名稱欄內(nèi)冒號(hào)（:）表示此條可用組件名的方法訪問(wèn)[\o"ETABLE"ETABLE,\o"ESOL"ESOL]。0欄指示此條在Jobname.OUT文件是否可用，R欄指示此條在結(jié)果文件中是否可用。無(wú)論在0欄還是在R欄，Y表示此條目一直有效，如果是一個(gè)數(shù)字并且在表后有說(shuō)明，則是條件有效的，--表示此條目無(wú)效。表185.1SOLID185單元輸出定義表名稱定義OREL單元號(hào)-YNODES節(jié)點(diǎn)-I,J,K,L,M,N,O,P-YMAT材料號(hào)-YVOLU:體積-YXC,YC,ZC結(jié)果輸出的位置Y\o""3PRES壓力P1在節(jié)點(diǎn)nodesJ,I,L,K;P2在I,J,N,M;P3在J,K,O,N;P4在K,L,P,O;P5atL,I,M,P;P6在M,N,O,P-YTEMP溫度T(I),T(J),T(K),T(L),T(M),T(N),T(O),T(P)-YS:X,Y,Z,XY,YZ,XZ應(yīng)力YYS:1,2,3主應(yīng)力-YS:INT應(yīng)力強(qiáng)度-YS:EQV等效應(yīng)力-YEPEL:X,Y,Z,XY,YZ,XZ彈性應(yīng)變YYEPEL:1,2,3主彈性應(yīng)變-YEPEL:EQV等效彈性應(yīng)變[\o""6]-YEPTH:X,Y,Z,XY,YZ,XZ熱應(yīng)變\o""2\o""2EPTH:EQV等效應(yīng)變[\o""6]\o""2\o""2EPPL:X,Y,Z,XY,YZ,XZ塑性應(yīng)變[\o""7]\o""1\o""1EPPL:EQV等效塑性應(yīng)變[\o""6]\o""1\o""1EPCR:X,Y,Z,XY,YZ,XZ蠕變應(yīng)變\o""1\o""1EPCR:EQV等效蠕變應(yīng)變[\o""6]\o""1\o""1EPTO:X,Y,Z,XY,YZ,XZ總機(jī)械應(yīng)變(EPEL+EPPL+EPCR)Y-EPTO:EQV總等效機(jī)械應(yīng)變(EPEL+EPPL+EPCR)Y-NL:EPEQ累積等效塑性應(yīng)變\o""1\o""1NL:CREQ累積等效蠕變應(yīng)變\o""1\o""1NL:SRAT塑性屈服(1=已經(jīng)屈服,0=沒(méi)有屈服)\o""1\o""1NL:HPRES靜水壓力\o""1\o""1SEND:ELASTIC,PLASTIC,CREEP應(yīng)變能密度-\o""1LOCI:X,Y,Z積分點(diǎn)坐標(biāo)-\o""4SVAR:1,2,...,N靜態(tài)變量-\o""51.非線形求解，僅僅當(dāng)單元為非線形材料時(shí)輸出。2.僅僅當(dāng)單元存在熱載荷時(shí)輸出。3.僅僅在命令\o"*GET"*GET中有效。4.僅僅當(dāng)\o"OUTRES"OUTRES,LOCI使用時(shí)有效。5.僅僅當(dāng)USERMAT用戶子程序和\o"TB"TB,STATE使用有效6.等效應(yīng)變使用有效泊松比：對(duì)于彈性和熱分析，有效泊松比由用戶指定(\o"MP"MP,PRXY)；對(duì)于塑性和蠕變分析，有效泊松比為0.5。7.對(duì)于形狀記憶合金材料，轉(zhuǎn)化應(yīng)變作為塑性應(yīng)變輸出。\o"Table

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SOLID185ItemandSequenceNumbers"Table185.2:"SOLID185ItemandSequenceNumbers"列出了可通過(guò)\o"ETABLE"ETABLE使用順序號(hào)輸出的方法。參見\o"BasicAnalysisProceduresGuide"ANSYSBasicAnalysisGuide里的\o"5.2.3.2.FillingtheElementTableforVariablesIdentifiedBySequenceNumber"ElementTableforVariablesIdentifiedBySequenceNumber和手冊(cè)里面的\o"2.2.2.2.TheItemandSequenceNumberTable"TheItemandSequenceNumberTable獲得更多信息.在表\o"Table

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SOLID185ItemandSequenceNumbers"Table185.2:"SOLID185ItemandSequenceNumbers"使用了下列符號(hào)：名字：定義在\o"Table

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SOLID185ElementOutputDefinitions"Table185.1:"SOLID185ElementOutputDefinitions"中輸出量項(xiàng)：為\o"ETABLE"ETABLE命令預(yù)先指定的項(xiàng)名稱。I,J,...,P在節(jié)點(diǎn)I,J,...,P的順序號(hào)。表185.2SOLID185項(xiàng)和順序號(hào)輸出量名字\