ansys单元详解

LINK1单元描述：

LINK1单元可用于不同的工程应用中，依具体的应用，该单元可模拟桁架、链杆及弹簧等。该二维杆单元每个节点的自由度只考虑x,y两个方向的线位移，是一种可承受单轴拉压的单元。因为只用于铰接结构，故本单元不能承受弯矩作用。而LINK8单元是这种单元的三维情况。

LINK1输入总结： 节点： I, J

自由度： UX, UY 实常数

AREA – 横截面面积 ISTRN – 初始应变 材料属性

EX, ALPX, DENS, DAMP 面荷载： None

体荷载：

温度 -- T(I), T(J) 热流量 -- FL(I), FL(J) 特性： 塑性 蠕变 膨胀

应力硬化 大变形 单元生死 KEYOPTS None

LINK10—三维仅受拉或仅受压杆单元 LINK10单元说明：

LINK10单元独一无二的双线性刚度矩阵特性使其成为一个轴向仅受拉或仅受压杆单元。使用只受拉选项时，如果单元受压，刚度就消失，以此来模拟缆索的松弛或链条的松弛。这一特性对于将整个钢缆用一个单元来模拟的钢缆静力问题非常有用。当需要松弛单元的性能，而不是关心松弛单元的运动时，它也可用于动力分析（带有惯性或阻尼效应）。

如果分析的目的时研究单元的运动（没有松弛单元），那么应该使用类似于LINK10的不能松弛的单元，比如：LINK8或PIPE59。对于最终收敛结果为绷紧状态的结构，如果迭代过程中可能出现松弛状态，那么这种静力收敛问题也不能使用LINK10单元。这时候应该采用其它单元或者采用“缓慢动力”技术。

输入数据

单元名称： LINK10 节点： I，J

自由度： UX, UY, UZ（X, Y, Z方向的平动位移） 实常数： AREA（横截面面积），ISTRN（初始应变值，如果为负值则为每单位长度间隙）如果ISTRN小于0并且KEYOPT(3) = 0，则表面缆最初是松弛的。如果ISTRN大于0并且KEYOPT(3) = 1，表面裂口最初是打开的

材料特性： EX（弹模）, ALPX（热膨胀系数）, DENS（密度） , DAMP（对于阻尼域的矩阵乘数K）

面载荷： 无

体载荷： 温度-- T(I)，T(J)

特殊特性： 非线性、应力刚化、大变形、单元生死 KEYOPT(2)

0 -- 表示松弛的缆没有刚度

1 -- 松弛的缆纵向运动时有分配了小刚度

2 -- 松弛的缆纵向运动并且在垂线方向也有运动（仅在应力刚化时适用）时分配了小刚度

KEYOPT(3)

0 -- 仅受拉（缆）选项 1 -- 仅受压（裂口）选项 Link11：

单元性质：线性激励

有效产品：ＭＰ ＭＥ ＳＥＴ＜＞＜＞＜＞＜＞ＰＰＥＤ Link11单元说明

Link11单元用于模拟液压缸和其他大型回转装置。该单元受一个单轴向的力，单元节点有三个方向的自由度，分别是XYZ方向的平动。不考虑弯曲和扭转力。

输入数据

单元的荷载描述见节点荷载和单元荷载。在pres 面板输入面载荷来定义激励力，该力与单元的零受力部位有关。与定义一个交替变换的激励力一样，力也可以采用的这一方式来定义。 输入摘要

单元名称： LINK11 节点： I，J

自由度： UX, UY, UZ（X, Y, Z方向的平动位移） 实常数： 刚度系数Ｋ，尼系数Ｃ，质量Ｍ 材料特性： 无

面载荷： 压力---------面1激励力，面2—轴向力 体载荷： 无

特殊特性： 应力强化，大变形、单元生死 名称：LINK33—三维热传导杆单元 有效产品：MP ME PR PP ED

INK33单元说明：

LINK33单元是用于节点间热传导的单轴单元，此单元在每个节点上只有一个自由度——温度。热传导杆单元可用于稳态或瞬态的热分析问题。

如果包含热传导杆单元的模型还需要进行结构分析，此单元可被一个等效的结构单元所代替。

输入数据

单元通过两个节点、横截面面积及材料属性来定义。比热和密度在稳态求解时被忽略。导热性是指向单元轴向的。

热产生率可在节点处作为单元的体荷载来输入。节点J处的热产生率HG(J)默认和节点I处的热产生率HG(I)是相等的。 LINK33输入摘要

单元名称： LINK33 节点： I，J

自由度： TEMP（温度）

实常数： AREA（横截面面积） 材料特性： KXX（导热系数），DENS（密度），C（比热），ENTH（焓） 面载荷： 无

体载荷： 热产生率-- HG(I)，HG(J) 特殊特性： 单元生死

名称：link160 每个节点有三个自由度，并且只能承受轴向的力 这个单元只能用于显式动力学分析 link160输入数据

对这种单元，你可以选择三种材料：

各向同性弹性材料，随动塑性材料，双线性随动硬化材料。

这种单元有全局坐标系的I、J节点定义，节点K定义了一个包含单元s轴的面。单元r轴过I、J两节点，平行于杆的径向。节点K用来定义单元的轴向，但是并不一定和节点I、J在同一直线上。节点K的位置只是用来定义单元的初始方位。

使用EDLOAD命令施加节点载荷（位移、力等）。也可以使用EDLOAD命令在刚性体上施加载荷。

自由度

UX，UY，UZ，VX，VY，VZ，AX，AY，AZ

注意：在显式动力学分析中， V（X、Y、Z）代表节点速度， A（X、Y、Z）代表节点加速度

尽管V（X、Y、Z）和A（X、Y、Z）以自由度的名义出现，它们实际上并不是物理意义上的自由度。 但是这些量被当作自由度来计算和存储以备后处理。 实常数

Area-横截面积 材料属性

EX，NUXY，DENS，DAMP（用MP命令定义） RIGID（刚度，用EDMP命令定义）

BKIN,PLAW(TB命令；参阅ANSYS LS_DYNA User`s Guide中的Material Models) 面载荷:无 体载荷:无

特征:这个单元支持显式动力学分析的所有非线性特征 LINK167单元描述

LINK167单元在实际中用来模拟弹性索，但是此单元不产生压力。这个单元仅用于显式动力学分析。

LINK167输入数据

节点K决定横截面的初始方向。

这种单元由全局坐标系中的节点I和J来定义，节点K定义一个包含单元s-轴的平面（依I和J）。单元的r-轴通过I、J两节点，平行于杆的径向。节点K用来定义单元的轴向。节点K常用于定义单元轴系统，不必和节点I和J在同一直线上，仅仅用于确定单元初始方向。

单元的实常数是杆面积（AREA）和索偏移量（OFFSET）。对于一个松弛单元，偏移值应当以负值输入；而对于一个初始拉力，偏移值应当为正。

当且仅当杆在拉紧时产生在杆上的力，F，才是非零的。力的值由下面公式确定：

F=K·max（△L，0） 这里△L是长度的改变量

△L =现在长度—（初始长度—偏移量） 刚度用下式定义：

K=E×area /（初始长度—偏移量）

对这个单元只能用索材料类型。对这种材料，你需要定义密度（DENS）和杨氏模量（EX）或荷载曲线ID。如果你指定了荷载曲线ID（EDMP，CABLE，

VAL1，VAL1即荷载曲线ID），将忽略杨氏模量而以荷载曲线代替。荷载曲线上的点用工程应力与工程应变之比来定义（即指初始长度上的长度变化）。非荷载行为遵循于荷载行为。

在x，y，z方向上的基础加速度和角速度可用EDLOAD命令施加在节点上。为施加这些荷载，你需要先选择节点并创建一个集合，然后把荷载施加在集合上。

LINK167单元输入概要

节点

I，J，K （K是方向节点） 自由度

UX，UY，UZ，VX，VY，VZ，AX，AY，AZ 注意：

在显式动力学分析中，V（X，Y，Z）指节点速度，A（X，Y，Z）指节点加速度。虽然V（X，Y，Z）和A（X，Y，Z）以自由度的名义出现，它们实际上并不是物理意义上的自由度。但是这些量被当作自由度来计算和存储以备后处理。

实常数

AREA—横截面积

OFFSET—索的偏移值 材料属性

EX（用MP命令定义）或荷载曲线ID（用EDMP命令定义） DENS（用MP命令定义） DAMP（用MP命令定义）

CABLE（用EDMP命令定义，参阅ANSYS LS_DYNA User`s Guide中的Material Models）

面载荷：无 体载荷：无

特征：这个单元支持显式动力学分析的所有非线性特征 KEYOPTS：无

LINK180单元是有着广泛工程应用的杆单元，它可以用来模拟桁架、缆索、连杆、弹簧等等。这种三维杆单元是杆轴方向的拉压单元，每个节点具有三个自由度：沿节点坐标系X、Y、Z方向的平动。就像铰接结构一样，本单元不承受弯矩。本单元具有塑性、蠕变、旋转、大变形、大应变等功能。默认情况下，无论进行何种分析，当使用命令NLGEOM,ON时，LINK180单元的应力刚化效应开关打开。同时本单元还具有弹性、各向同性塑性硬化、动力塑性硬化、Hill（各向异性塑性）、Chaboche（非线性塑性硬化）以及蠕变等性能。其详细的特性请参考《ANSYS. Inc. Theory Reference 》。仅受拉或仅受压杆单元详见LINK10。

输入数据

图180.1给出了本单元的几何图形、节点坐标及单元坐标系。该单元通过两个节点、横截面面积（AREA）、单位长度的质量(ADDMAS)及材料属性来定义。单元的X轴是沿着节点I到节点J的单元长度方向。

单元的荷载描述见Node and Element Loads（节点荷载和单元荷载）。温度可以作为单元在节点处的体荷载来输入。节点I处的温度T(I)缺省为TUNIF，节点J处的温度T(J)默认值为T(I)。

LINK180单元允许通过改变截面积来实现轴向伸长功能。缺省时，单元的截面积改变然而体积保持不变，即使变形后亦如此，缺省值适合用于弹塑性分析。也可以通过设置KEYOPT(2)使截面积保持不变或刚性。

KEYOPT(10)＝1被用来从用户子程序读入初始应力。用户子程序的详细情况见ANSYS Guide to User Programmable Features。

单元输入摘要见下面的Input Summary（输入摘要），单元输入的一般性